“三軟”煤層沿空留巷技術的應用

劉冬堂

（禹州神火隆源礦業有限公司，河南 禹州 461670）

隆源礦11采區11031工作面布置在11采區東翼，北部為11011工作面；南部為11051工作面；東部為礦井邊界，11051工作面已經回采且由于當時接替困難工作面走向長度沒有掘到位就布置工作面切眼，11051工作面東部剩余可采儲量大約25萬噸沒有回采，11051南部屬于12采區范圍，布置了12采區運輸大巷，以后無法從新布置新的工作面進行回采，現考慮對11031改造機巷進行沿空留巷的方法回采11051工作面東部剩余儲量，同時也是本礦井回采巷道進行沿空留巷技術的應用的一個實驗，應用證明，在“三軟”煤層實施沿空留巷技術，具有較理想的效果。

1 沿空留巷試驗設計

1.1 11031改造機巷條件

隆源礦11031工作面煤層厚度2.4～5.0m，平均 3.5m，煤層平均傾角 17°，煤層賦存結構簡單，煤層直接頂多為泥巖，厚度5～7m，不穩定，易垮落；老頂為砂巖，距煤層頂板0～10m；底板多為泥巖或粉砂巖，厚度為5～6m，屬典型“三軟”不穩定煤層，巷道埋深為240m。

1.2 沿空留巷錨桿（索）支護參數設計

（1） 頂、幫錨桿參數：L=2.2m，φ=20mm，錨固力F=110kN。（2）錨索參數：L=7m，φ=18.5mm、錨索錨固力F=200kN。（3）樹脂藥卷長度：錨桿錨固長度L=0.6m，錨索錨固長度L≥1.5m。（4）錨桿（索）間距、排距：頂錨桿間排距0.7m×0.7mm，幫錨桿間排距0.7m×0.7m；錨索為五花布置，排距2.7m，間距1.7m。

1.3 沿空留巷支護設計

（1）頂板：錨桿+錨索+錨索+錨梁+金屬網。（2）兩幫：錨桿+工字鋼+金屬網+人工煤垛。（3）底板：不支護。

1.4 沿空留巷支護設計方案圖（如圖1所示）

圖1 沿空留巷支護設計方案圖

2 施工工藝

沿空留巷施工設計方案圖（如圖2所示）

圖2 沿空留巷施工設計方案圖

11031工作面由切眼回采，改造機巷開始沿空留巷，施工工藝如下：

（1）工作面改造機巷超支護距離20m，距采面煤壁10m范圍內打“一梁三柱”雙排走向π型鋼梁棚（距下幫分別為0.4m，2.8m）維護，10m范圍向外至20m打“一梁三柱”單排走向π型鋼梁棚（距下幫2.8m）維護。點柱用DZ22-30/100單體液壓支柱，梁用2.4mπ型鋼梁，支柱穿鞋墊。（2）工作面機頭超前棚在竄梁前，在靠近下出口四對八根π型鋼梁內的電機老塘側竄梁前套三排“一梁三柱”走向棚（柱用DZ22-30/100單體支柱，梁用2.4mπ型鋼梁）護頂，支柱穿柱鞋，初撐力不低于50kN/柱。（3）工作面回采過程中，在機頭超前棚竄梁后，在老塘側距機巷下幫2.8m處沿走向每隔0.45m支設一棵2.2m工字鋼點柱，并穿300mm×300mm×150mm的木鞋，頂端用木楔打緊，支柱迎山角嚴格按照6~8°迎1°的要求只設。（4）支設好點柱后，在距點柱頂端0.2m處的機巷下幫側，沿走向架設“一梁三柱”走向棚加強支護。柱用DZ22-30/100單體支柱，梁用2.4mπ型鋼梁，棚間不留間隙，支柱穿鞋，初撐力不低于50kN/柱。（5）架好棚后，在工作面機頭老塘側用塑料編織袋裝碎煤，貼π型鋼梁點柱沿走向砌1.0m寬的矸右帶（煤垛），在矸石帶與工字鋼點柱間用1.2m×2m的塑編網背幫。（6）留巷段貼工字鋼點柱的機巷上幫側挑棚走向超過40m時，回撤尾部棚，改用木棚支護（柱用<30mm×2000mm的圓木，梁用2.4mπ型鋼梁）。沿空留巷施工方案圖（如圖3所示）

3 技術應用的效果及前景

（1）經濟效益：11031改造機巷沿空留巷技術的應用，縮短了巷道掘進時間，節約了勞動成本和材料成本。經分析計算，此工藝產生總經濟效益約630萬元。（2）技術效果：此項技術的應用減少了礦井煤柱損失，提高資源回收率，使“三軟”煤層沿空留巷技術的可行性得到了證明，為兄弟單位該技術的應用做出了實驗提供可靠資料。（3）技術應用前景：隆源礦“三軟”煤層沿空留巷技術的成功應用，緩解了礦井采掘接替緊張的局面，為礦井下一個采區的開掘布置提供了充足的時間，提高了資源采出率減少資源損失，減少了巷道掘進進尺節約了勞動成本，為本地區“三軟”煤層沿空留巷技術的及巷道控制提供了可靠資料和方向，進一步提高了礦井的經濟效益；該技術在隆源礦區具有很高的推廣價值。

圖3 沿空留巷施工方案圖

[1]華云珠.困難條件下錨網索支護巷道沿空留巷技術[M].淮南：安徽理工大學出版社，2004.

[2]劉生優.煤系地層高嶺巖沿空留巷技術[J].煤炭科學技術，2001.