降低采区巷道受压的主要技术措施

(七台河市鹿山优质煤有限公司，黑龙江 七台河 154600)

1 使巷道处于低压区

使巷道处于低矿山压力区，可以有效地减轻巷道的受压，改善巷道维护状况。具体可采取以下技术措施。

1.1 无煤柱护巷

在区段巷道的开掘方式上，又可分为沿空掘巷和沿空留巷两种类型。

1)沿空掘巷。即沿上区段采空区的边缘掘进下区段工作面的回风平巷。

(1)完全沿空掘巷。见图1(a)，它是在上区段工作面采完后，经过一段时间，紧贴采空区，在采空区边缘的煤体内重新掘进下区段工作面昀回风平巷。该布置方式，对提高煤炭采出率有利；煤体边缘为低压区，布置在此处的巷道受压较小，对巷道维护有利。

(2)留窄小煤柱沿空掘巷。见图1(b)，它是在巷道与采空区之间留有1～3 m的小煤柱。小煤柱的留设降低了煤炭的采出率，还使巷道位置靠近了支承应力的峰值区，使巷道的维护变得困难。所以，不宜留小煤柱，如为了挡矸、防水需要留设煤柱时，其尺寸也必须小。

图1 沿空掘巷

沿空掘巷的关键是确定合理的滞后掘进时间。即掘进巷道滞后于上区段工作面开采的时间。滞后时间为4～6个月，不少于2个月。

2)在上区段工作面采过后保留区段运输平巷作为下区段工作面的回风平巷。沿空留巷可以减少巷道掘进工程量和掘进费用，取消了区段煤柱，巷道长期处于采空区边缘的低压区，这对巷道维护。而巷道维护时间较长。沿空留巷适用于倾角14°以下，顶板较易冒落的薄煤层及厚度在2 m以下的中厚煤层。

1.2 跨巷开采

跨巷开采是按采空区一般在低压区，采取的改善巷道维护状况的措施。跨巷方式不同，可分为以下情况。

1)跨越平巷开采。采煤工作面从煤层底板中的岩石巷道上方连续采过去，不在被跨越平巷的上方留保护煤柱，使经过跨巷开采后的平巷长期处于低压区。

2)跨越上山开采。采煤工作面从位于煤层底板岩石中的上山巷道上方连续采过去，不留设上山保护煤柱，使经过跨巷开采以后的上山处于采空区下方的低压区内，使上山受压程度得以减轻。

1.3 掘前预采

“掘前顶采”是在底板巷道还未开掘前，在预定开掘岩巷的位置上部的煤层中先采出煤带，使之形成采空区，待采空区内岩层冒落和移动过程结束后，再在预定位置开掘巷道，如图2所示。

1.煤层巷道 2.预定采后掘进的岩巷位置

掘前预采与掘后跨采相比，不仅在空间上仍保持了岩巷与煤层底板间必要的垂直距离，而且在时间上避开了开采过程中工作面前支承应力对巷道曲影响，使巷道在巳卸载的区域内掘进，可以使巷道从开始掘进就处于易维护的状态。而这种布置方式需专门设计和安排合适的开采程序，往往需要增加一些额外的煤层巷道。

1.4 采空区内布置巷道

由于采空区是已经卸压或逐步向原始应力过渡的区域，直接在采空区内形成巷道，可使巷道不受采煤工作面前支承压力的影响。在采空区内形成巷道的方法有多种，比较常见的是在靠煤体边缘的采空区内掘进巷道(恢复采空区边缘的老巷)及直接在采煤工作面后方采空区中形成巷道。

1.5 宽面掘进

在掘进巷道时，从巷道两侧多采出一部分煤层，然后把挑顶(或卧底)的矸石砌在巷道两侧，在矸石墙与两侧煤体之间留有2个小眼。在巷道上方形成一个较大的卸载拱，在两侧煤体上的支承应力的作用使2个小眼遭到严重变形时，位于卸载拱中央的巷道本身，却可以获得充分卸载而处于稳定状态。这种方法，掘进速度较慢，矸石带不够致密，砌筑矸石带的工作量较大。通常适用于薄煤层的开采。

2 把巷道布置在性质良好的岩石中

巷道所处的围岩性质不同对其变形和支架受压状况有较大的影响。巷道所处的围岩性质越好，变形量就越小，巷道也越稳定。应尽量将巷道布置在完整、坚硬的岩石中，这可以使巷道使用较长时间而无须返修。

巷道位置的确定必须尽量防止使其位于非均衡的煤与岩体中。否则，巷道周边煤或岩体的强度不一致，造成支架受力不均，可能造成巷道在某一部位首先产生变形和破坏，而不能充分利用支架的整体强度。

3 对巷道进行卸压

3.1 钻孔卸压法

此法适用于对巷道煤帮进行卸压以保护煤层巷道。其基本做法是在煤层巷道内，向两侧或一侧煤层中钻一系列平行的大直径钻孔(直径在4 250～+350 mm)，孔深根据具体情况一般为6～10 m；孔壁之间留下宽度约为200～350 mm的小煤柱，在支承应力的作用下孔壁间的小煤柱受到破坏，使巷道边缘的高应力带向煤体深部移动一段距离，其长度大约等于孔深。

3.2 切槽卸压法

此法是在巷道两侧的煤岩体内直接形成切槽的卸压方法。其原理与钻孔卸压法相同。形成切槽的方法按具体条件而定，对煤或软岩(Rc<250 kg/cm2)可以采用机械切槽法(如截煤机掏槽)，所形成的切槽高度为70～100 mm，深度为2.5 m。此外，也可用爆破法或水力法形成切槽，一般用爆破方法形成切槽(尤其是对岩体)更为简单。用切槽法对巷道进行减压的结果，改善了巷道与工作面连接处的支护，可减少巷道维修工程量，减少煤柱损失。

3.3 爆破卸压法

此法的实质是在煤层中进行有限制的爆破，通过爆破进行局部松动破坏，在煤体或岩体中形成一个松散带，使集中应力转移至煤体或岩体深部，使巷道卸载。

1)扩孔松动爆破。采用直径为≠45～+55 mm的小炮眼，爆破以后破碎圈可达到0.5 m左右。此法工艺简单，可利用控制装药量的大小、炮眼数目和深度来调节煤岩体的松动程度。

2)药壶松动爆玻。在煤层底板中打几个与水平面呈不同角度的炮眼，药包在炮眼底部，爆破后在炮眼底部形成一个壶状松动圈，能起到减缓或消除底鼓对巷道影响的目的。