綜采工作面沿空留巷頂板支護

吳育華

(霍州煤電集團汾河焦煤公司回坡底煤礦，山西 霍州 041600）

綜采工作面沿空留巷頂板支護

吳育華

(霍州煤電集團汾河焦煤公司回坡底煤礦，山西 霍州 041600）

沿空留巷有利于資源回收，在減少煤體損失方面也發揮著重要作用，占有很大優勢，然而毋庸置疑的是，在工作面開采后，因深部煤層況壓大等因素使得頂板維護比較困難，尤其是在綜采工作面上沿空留巷頂板支護問題以及與其相關的以碼石墻取料為代表的一系列問題都成為目前施工過程中需要解決的棘手問題。基于此，本文在結合以往改進經驗的基礎上簡單闡述了幾項沿空留巷頂板支護技術方案。

綜采工作面；沿空留巷；頂板支護方案

1 沿空留巷頂板巖層移動規律

在工作面前方的巖層其移動的影響范圍約在20米左右，越靠近工作區，頂板所承受的下沉量也就越大，單體液壓支柱的壓力值也會提升。一般來說活動區工作面前方約5米范圍內，頂板所承受的下沉量很大，屬于超前壓力集中區。

因受采動影響，在回采工作面的后方形成了頂板急劇沉降帶，這里巷道頂板的下沉量和下沉速度遠遠高于工作面前方的數值。一般來說，在工作面后方40米以內的區域，頂底板移動量比較集中，而其在工作面后方40米到60米內則最為劇烈，屬于沉降區，60米開外頂板下沉程度逐漸減弱，趨于穩定，屬于壓實區。

2 沿空留巷支護方法

2.1 沿空留巷頂部加固方案

以巷道原有的單體錨桿支護為基礎，將每根單體錨桿向外約半米處打一排排拒約1.5米的錨桿并用鋼筋托梁支護，建議在每根鋼筋托梁上打3根錨桿。另外還要以邁步式布置方法在所打錨桿的正中間設一組排拒為3米的錨索，強化支護效果。其中在離軌道巷回采幫0.4米處設置一個錨索，并使其頂板法線呈15度角，除此之外，在離軌道非回采幫1.4米和2.6米處再另外各設置一個錨索，并使其與頂板垂直。

單體錨桿建議采用高強度螺紋鋼錨桿，錨固方法采用樹脂加長錨固為宜，鋼筋托梁必須用鋼筋焊接而成，托盤則使用高強度拱形托盤，頂板錨桿須與頂板垂直。錨桿排距為1.5米，間距是1.8米，錨桿預緊力矩以300N/m最佳，錨固力也要高于150KN。

2.2 沿空留巷采幫部加固方法

在沿空留巷非回采幫部距離頂端1米和1.4米處呈交錯邁步布置方法，分別設置兩排3.4米長的鋼帶，每根鋼帶設置3根間距是1.5米的高強度螺紋鋼錨桿，另外需注意的是，錨桿的預緊力矩不能低于300N/m。

2.3 現場觀測方法

建議采用編織袋裝煤巖粉碼石墻，碼編織袋的主要作用是檔矸和避免墻體漏風。每碼15米墻就必須留出1個寬1米的尾排川，留用后單層袋墻需封嚴。另外碼石墻袋與袋之間要留有壓茬，大編織袋只裝30%的貨源，在碼墻時把編織袋鋪開，使其口對口平放好，扎實后壓茬，并碼后再留茬，所有碼好的編制袋成為一個整體，有效地解決了石墻外鼓的情況。除此之外，在石墻內設置的兩排錨索作為碼袋墻的支護，也對留巷內頂板下沉起到一定的抑制作用。盡可能地把巷道內的錨索和鋼帶設置等相關工作放在轉載機頭前施工，減少頂板下沉量。石墻接頂接底都要保證其嚴密性，最外一層要用拉線碼墻以確保其平直。

碼墻進行到60米時就要開始觀測頂板問題，設置觀測點觀測石墻及頂、底板的移近量。一般我們把觀測點設在工作面開始碼墻后，觀測點的間距是20米，根據實際情況總結頂板下沉現象。根據不同距離內頂板下沉量的不同，探測是否出現底鼓現象，留巷后是否需要進行修復，以此滿足回巷道斷面的要求。

2.4 充填墻體接頂保護方案

開采工作面完成后，充填墻體與直接頂之間的接頂問題成為充填墻體質量和后期維護的關鍵，可以說如果充填墻體出現質量問題，整個頂板的管理都會受到影響。經過多次實踐證明，充填墻體可以不用填到完全到達頂部，因為墻體一旦凝固，墻體和頂板就會直接接觸。然而隨著采空區的垮落，頂板不可避免地會發生不同程度的變形，充填墻體與頂板的直接接觸就會使墻體無法承受頂板帶來的巨大壓力而導致充填墻體出現一系列的質量問題，如墻體出現裂隙、片落乃至塌陷。所以為避免以上情況的發生，就要在充填時預留200毫米左右的空隙，不需要充填，可以適當地用木料等替代物進行簡單的添堵，最后再用噴漿的方法，封堵住表面。當頂板承受外界壓力時，受力的首先是充填墻體的木料而非與頂板之間相連的充填墻體。基于木料本身所具有的彈性特質，使其自身帶有一定的彈性空間，當頂板逐漸穩定后，也不會再繼續對充填墻體施壓，也就不會對充填墻體本身造成很大的影響，對墻體起到一定的緩沖作用。

3 沿空留巷所取得的經濟效益與社會效益

經實踐證明，采用編織袋裝貨碼墻以及錨索、鋼帶、錨桿等一系列支護頂幫進行沿空留巷取得了顯著效果的同時，也帶來可觀的經濟效益，從基本的材料費用、碼石墻成本費到最后的資源回收，極大地節省了成本，沿空留巷技術也取得極大地社會效益。綜采工作面沿空留巷頂板支護的實現，不僅使工期提前，也使綜采工作面持續繼續運行，適應了綜采安全快速高產穩產的節奏。另外，編織袋的使用也有利于保障作業工作者的安全，同時，不在采空區打眼放炮也有效地減少了因明火導致瓦斯事故的發生，確保安全生產，也為以后綜采工作面繼續沿用編織袋錨索進行沿空留巷，積累了豐富而寶貴的經驗。

4 結束語

大量的實踐和研究證明，綜采工作面采用沿空留巷頂板支護技術可以有效地緩解工作面持續緊張的情況，在增加經濟收益的同時降低生產成本，提高資源的回收率和重復利用率，取得一定的經濟效益和社會效益，并且用編織袋裝煤巖粉而非采空區取料，也對保證工作人員的生命安全具有十分重要的作用，也對生產的有序安全開展奠定了基礎。

[1]楊文華，魏鳳山.綜采工作面沿空留巷頂板支護探討[J].煤炭技術.2012(08)：10.

TD353

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1003-5168(2014)03-0049-01