综采沿空留巷顶板支护及围岩控制技术

林伟立（兖矿集团鲍店煤矿,山东　邹城　273500）

综采沿空留巷顶板支护及围岩控制技术

林伟立
（兖矿集团鲍店煤矿,山东邹城273500）

摘要：根据某矿10302工作面采用综采开采的条件，为了适应开采过程中推进速度快、采空区端部顶板悬顶时间长、预留支护时间短的特点，研究了在保留巷道中提前预掘留巷墙体位置、提前控制留巷顶板、确保留巷围岩稳定的沿空留巷顶板支护及围岩控制技术。解决了沿空留巷巷旁支护施工和综采快速推进相互影响的矛盾，取得了良好效果。

关键词：综采；沿空留巷；顶板支护；围岩控制

沿空留巷是提高煤炭采出率、降低巷道掘进率、解决瓦斯与动力灾害的有效手段，也是实现无煤柱开采的重要发展方向[1-2]。沿空留巷技术是煤炭资源绿色、安全、高效的开采技术之一[3-4]。

综采沿空留巷技术能够在高效、快速开采的同时，使巷道掘进量大大减少，极大地降低劳动强度，开采工艺相对简单，改善工人作业空间环境，提高了作业效率，相比于综放开采，能够减少煤炭损失，大幅度地提高了资源回收率[5]。然而，在综采高效、快速、大断面的条件下，沿空留巷巷旁支护施工和综采快速推进相互影响的矛盾逐渐突显，针对上述问题论文研究了综采沿空留巷顶板支护及围岩控制技术，经工程实践后，留巷成功，满足了开采的需要。

1　工作面概况

某煤矿一采区10302综采工作面采用倾斜长壁采煤方法，10302工作面位于+980m水平，工作面标高+1051～1149m，地面标高+1 251～+1389m。工作面推进长度约485m，工作面长156m，斜面积约为75348m2。煤层厚度1.6～2.2m，平均1.9m，普氏硬度为2～4。煤层倾角7°～13°，平均为10°；煤层为不易自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性。

2　掘进期间巷道支护

在保留巷道中提前预掘留巷墙体位置，将沿空留巷的墙体宽度1.3m提前掘出，使沿空留巷墙体处在巷道内部，便于砌墙施工。沿空留巷保留巷道宽度3.2m，留巷前巷道宽度4.5m，采前预控顶板。严格按照《掘进作业规程》设计的支护参数进行施工和支护，确保工程质量，为留巷打下良好基础。墙体上方顶板在掘巷时支护，留巷时不需再进行支护，工艺十分简单，对采煤干扰降到最低；留巷时墙体施工在支护良好的顺槽下进行，安全可靠。巷道断面及支护参数如图1所示。

图1　巷道断面及支护参数图（图中尺寸单位：mm）

3　回采期间顶板支护

为保证端头支架后砌墙施工工作空间的安全，在砌墙施工地点前、端头架后的空间，使用π型钢配合单体液压支柱进行支护，一梁两柱，棚距1.0m，在端头架拉移后，立即在端头架后进行支护。为保护砌筑施工现场，在采空区侧采用自移式液压支架进行临时支护，自移支架长度4.943m，宽度800mm。如图2所示。自移护墙液压掩体支架能够自如地进行升降、拉移等自动化操作，掩体支架的操作控制阀组设置在掩体支架的外侧。

图2　回采期间围岩控制示意图

4　留巷期间围岩控制

因为巷道掘进时已对顶帮进行了加强支护，在留巷顶板中部位置打了两排锚索，因此，原则上留巷中不需要另外打锚索，当有断层、顶板破碎的时候依据具体情况加打锚索来加强支护。锚索规格为15.55000（mm）或186000（mm），加强密度要视根据具体情况来确定。

根据顶板的岩层的特性和顶板情况进行适当布置，当顶板为砂岩，且顶板较为良好时，巷旁支护墙体上方最里侧加打一排锚杆，锚杆垂直顶板布置。当遇到断层破碎带、地质构造变化带、煤层松软区、压力异常区、动压影响区、顶板泥岩且有淋水等复杂地质条件时的特殊地方，需要增加锚杆布置密度。

5　结论

（1）在保留巷道中提前预掘留巷墙体位置，解决了沿空留巷巷旁支护施工和综采快速推进相互影响的矛盾，取得了良好效果。

（2）通过掘巷期间、回采期间对端头顶板的支护和留巷期间对顶板和巷旁的加强支护，确保沿空留巷能在综采条件下平稳过渡，满足开采需要。实践证明综采沿空留巷顶板支护及围岩控制技术科学可行，沿空留巷圆满成功。

参考文献:

[1]康红普，牛多龙，张镇.深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术[J].岩石力学与工程学报，2010,29（10）:1977-1987.

[2]张农，韩昌良，阚甲广.沿空留巷围岩控制理论与实践[J].煤炭学报，2014,39（08）；1635-1641.

[3]宋振骐，崔增娣，夏洪春.无煤柱矸石充填绿色安全高效开采模式及其工程理论基础研究[J].煤炭学报，2010(05):705－710.

[4]华心祝.我国沿空留巷支护技术发展现状与改进意见[J].煤炭科学技术，2006,12(12):78－81.

[5]周张庚.厚煤层大采高综采开采技术与装备[J].煤炭技术，2005,(12):24-26.

作者简介:林伟立（1975—），男，山东滨州人，本科，毕业于山东科技大学采矿工程专业，工程师。