采煤工作面采动对采区巷道的影响及预防

袁 华（贵州省安顺市贵州永润煤业有限公司安顺煤矿，561000）



采煤工作面采动对采区巷道的影响及预防

袁 华
（贵州省安顺市贵州永润煤业有限公司安顺煤矿，561000）

摘要：工作面回采是矿山开采中一项极其重要的工作，回采对相关采空区、回采巷道的影响极为重大，掌握好回采对其的影响规律，对整个矿山活动具有重大意义。本文分别从回采对采空区顶板岩性对巷道的影响、开采后采煤工作面顶板活动规律和采煤工作面对采区巷道的影响方面进行了阐述，并提出了一般采区巷道布置受采动影响规律及预防措施，在实践中得到了很好的应用效果。

关键词：矿山；开采；采区；巷道

1　采空区顶板岩性对巷道的影响

巷道开掘以后，打破了围岩原始应力状态，引起巷道围岩应力重新分布，由于岩层性质、厚度、结构和强度等方面的差异，因此变形破坏形式也不同。由于各种围岩的强度有差异，受到矿压后产生不同程度的变形，所以，围岩强度则成为影响巷道维护的重要因素。由于采区巷道内巷道一旦成行，其位值是不能移动的，巷道围岩性质是无选择余地的，因此，认真地分析开采方法对采区巷道的影响，掌握回采对巷道维护的影响规律，以求巷道布置处于合理位置，并安排恰当的开采顺序，避免巷道承受过大的压力而难以维护。

由于岩层本身的重量以及地质构造等因素，使中存在有一定的应力，称之为原岩应力，未经采动的岩体内原岩应力处于平衡状态。工作面回采时，随着采空范围的增大，上覆岩层产生变形直至破坏冒落后，岩体内应力将重新分布，并趋于新的平衡。

2　开采后采煤工作面顶板活动规律

顶板岩层的垮落，首先在于顶板岩层的破坏、而后在于破坏岩层的失稳。老顶岩层悬露时，其四周的支撑条件则决定于四周采空的情况及煤柱的宽度。老顶岩层中，顶板岩层达到极限跨落，其断裂过程，先有长边中间沿工作面方向想两端扩展，裂缝在拐角处呈弧形，形成贯通，老顶岩层中间部分形成X型破坏，随着破坏时岩块间的失稳状态，形成了对回采工作面安全上的不同威胁。

采煤工作面回采期间顶板岩层活动特点，随着工作面的推进，老顶初次断裂后，上覆岩层也将逐步活动，上覆岩石的破坏状态可分为冒落带、裂隙带及弯曲下沉带。

3　采煤工作面对采区巷道的影响

采煤工作面开采中打破了岩石原有的平衡状态，同时也破坏了原有应力分布状态，从而使岩石冒落，或使采空区处于高度应力状态。

采煤工作面在底板岩层中的传播，支撑压力在底板岩层中的传播，对于在煤层底板内布置采区巷道，或在煤层开采时，在下部煤层中布置的采区巷道有一定影响。一般在上部煤层的煤柱下方为增压区，最大增压值在工作面的前方约10--12m；采空区的下方为减压区，在工作面的后方10--15m左右，底板岩层有可能产生膨胀或上升现象。

煤层倾角大小对采煤工作面采空后的影响，实际观测证明，急倾斜长壁工作面顶板下沉量比缓倾斜工作面要小得多，原因是由于随着煤层倾角的增加，上覆岩层作用于层面的压力减小，沿层面的切向滑动增大，随着倾角的加大，采空区冒落的矸石不能完全留在原地，将有一部分作一定量的移动，改变了上部岩石的活动规律。由于采空区冒落的矸石的移动，使采空区形成了上部冒落，下部冒实的情况，导致工作面受力不均衡。

4　一般采区巷道布置受采动影响规律及预防

4.1煤层上山

对于单一煤层，为了节约施工费用，常将上山布置在煤层中。布置在煤层内的巷道，将经受回采工作面推进接近煤层上山时移动支撑压力的影响；双翼采区开采时，上山要经受两侧采动的影响，巷道维护比较困难。为了改善煤层上山的维护状况，可采取一下措施：1、保证上山两侧留有足够的煤柱。煤柱宽度愈大，上山所经受的采动影响愈小。在薄及中厚煤层中，上山之间一般为20--25m。上山巷道两侧的煤柱宽度不宜小于25--30m。2、避免采区两翼工作面回采同时向上山接近，以减缓上山受两侧采动的影响。3、上山巷道应采用锚网喷联合支护，也可以采用可缩性金属支架支护。

4.2岩石上山

从理论上讲，底板岩石上山时无法避免回采移动支撑压力的影响，但与煤层上山相比在影响程度和影响范围上有所不同。岩石上山比煤层上山维护要简单，维护费用要低。为了减少支撑压力对岩石上山的影响，可采用以下措施：

（1）正确选择底板岩石上山的合理位置，为了减少采动影响，可将上山布置在比较坚硬的岩石中，与煤层底板保持一定距离。距离的大小取决于围岩的性质，经过实践和现场观测确定。一般垂距愈大，上山受采动的影响愈小，但距离过大，将明显的增加石门和联络巷以及溜煤眼的工程量。一般条件下，采区岩石上山与煤层底板间的法线距离以10--20m为宜。

（2）采用回采跨越式上山开采，当采区上山布置在底板岩石或下部煤层中，上部煤层的回采工作面可以跨越式上山回采，使上山处于采空区下方。在回采工作面接近上山前后的一段距离内，受移动支撑力的影响较大，而开采过后则长期处于压力较小的稳定状态。跨越式上山回采的顺序不同，以及是否保留分阶段保护煤柱，对上山巷道的压力分布和维护情况影响很大，为了使岩石上山或下部煤层上山在上部工作面跨越回采过程中维护良好，必须注意一下几点：①将上山布置在比较坚固稳定的岩石中，与上部煤层之间的法线距离，一般应大于10m。②跨越式回采工作面必须在另一翼工作面还远距离上山时就跨域上山，以免采区上山两侧受到采动影响。③上部煤层工作面跨越式开采后的停采线与上山之间的水平距离，一般在20m以上。④跨越式上山的工作面应设法不留分阶段煤柱，否则在分阶段煤柱的地方，采区上山的巷道的围岩变形量将显著增大，难以维护。

4.3采空区对沿空留巷的影响

无煤柱开采技术是采煤方法的一项重大技术革新，对于提高煤炭采出，改善巷道维护、降低掘进率，使采区巷道的布置等诸多方面产生了相应的变化。沿空留巷是无煤柱开采时普遍使用的一种无煤柱护巷方式。当前，对沿空留巷的围岩活动规律以及沿空留巷的支架围岩关系已基本了解，从而为无煤柱开采沿空留巷的支护创造了有利条件。沿空留巷比沿空掘巷有很多技术优越性，当条件允许时，经济合理时，宜采用沿空留巷。

5　结语

通过了解工作面回采前后围岩变化情况，改善巷道维护条件，避免丢煤或因煤柱留设不合理而造成的顶板事故，通过对邻近巷道顶板变化规律，采取合理的支护方式及回采顺序，减少巷道维护，节约支护成本，确保采掘期间各工作面在安全的环境下生产。

参考文献

[1]张继周.回采巷道围岩移动与变形分析.山东工业技术, 2015, 第17期:87-87

[2]谢广祥,杨科,常聚才.煤柱宽度对综放回采巷道围岩破坏场影响分析.辽宁工程技术大学学报, 2007, 02期(2):173-176

Coal mining face and the dynamic impact on the prevention of mining roadway

Yuan Hua
（Guizhou Yong run coal Co., Ltd. Anshun coal mine，561000）

Abstract：The coal mining face is a very important work in the mining,influence of mining on related goaf, gateway are of great master a good recovery of the influence of,is of great significance to the mining activities.Respectively in this paper from the mining on the effect of the gob roof lithology of roadway and mining coal working surface of roof movement law and mining work face roadway influence aspects are described, and put forward the general layout of workings under mining influence regularity and preventive measures, in practice has been very good application effect.

Keywords：mine;mining;mining roadway