探討沿空掘巷的影響因素與解決對策

黃帥

摘 要：本文主要探討沿空掘巷的影響因素與解決對策，主要以煤礦8214風巷作為研究對象，分析其處于多種復雜條件下，沿空掘巷的影響因素，闡述沿空掘巷基礎條件、可行性，提出相應的解決對策。

關鍵詞：沿空掘巷 影響因素 解決對策

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0103-01

針對煤礦掘巷，我國長期采取沿空掘巷技術，一般分為三種沿空掘巷類型：大煤柱留設、小煤柱留設、無煤柱等三種。目前，我國主要采取大、大小煤柱留設進行沿空掘巷，對于無煤柱沿空掘巷的研究較少。無煤柱是一種完全沿空掘巷技術，主要具有如下優點：節省資源，在施工過程中減少探水環節，加快了成巷技術，有利于工作面順利接替，巷道位置的地應力最小，巷道支護成本減少，支護難度明顯降低。筆者結合自身多年的從業經驗，主要研究完全掘巷技術的影響因素，提出相應的解決對策。

1 風巷基本概況

8214風巷必須在2011年完成生產任務，按期進行生產，不然每日必將損失100萬，因此，要求8214風巷可安全、高效完成掘進工作。而8214風巷毗鄰8212采空區，同上覆7214的采空區有15 m的豎直間距，≤29 m的水平間距，8212和7214的次生壓力較大影響了8214掘進，如果采取小煤柱技術，次生壓力形成高度應力，會在巷道施工、支護中集中，給支護、施工造成較大困難，在迎頭探水環節將對巷道掘進造成嚴重影響，很難按期將工作面投入生產。而無煤柱技術可減少迎水探頭，確保8214能夠快速掘進，另外可使相鄰煤層的集中應力問題得到完美解決。

2 8214風巷沿空掘巷的影響因素及解決對策

選擇無煤柱沿空掘巷技術，需解決上區段的采空區瓦斯防治、散煤巖體巷道支護、積水排放和余煤自燃等問題。

首先，老塘水因素。由于7214的采空區主要為72煤層裂隙水和7114動態水，8212工作面收作較早，其內部的大量老塘水集聚，而8214相鄰工作面是8212，7214處于8214的斜上面，并且距離靠近。所以，8214選擇無煤柱掘巷方式，將面臨7114、7214和8212的老塘水影響。

老塘水問題的解決對策：按照地址資料分析，8212和7214的采空區裂隙一致，兩個采空區具有水利通道，7214的1～6鉆孔位置比8214低點較低，因此，8212采空區可經過7214間接排放老塘水。具體如圖1所示。

按照8214施工時間與7114、7214及8212采空區的鉆孔排水能力、積水量，確定于500 m處的南大巷預設兩個鉆場，每個鉆場預設三個鉆孔，由2011年5月1開始至2012年10月1日期間進行排水，共有10000 m3的排水量。為保證8214能夠順利回采，預設一個水倉在風巷的最低洼處，水倉排水能力大于30 m3/h。8214的總長度為1034 m，平均每月有130.1 m的成巷，在施工時沒有發生較大的涌水問題，未由于老塘水因素，而延誤巷道的掘進進度，確保巷道工程按期完成施工，采煤工作實現順利接替。

其次，瓦斯因素。無煤柱沿空掘巷必須考慮煤層瓦斯含量，在巷道掘進過程中，若瓦斯的含量過大，會使煤層瓦斯大量突出、涌出，同時毗鄰采空區均會發生大量瓦斯涌出，造成嚴重安全隱患。按照地址勘查報告，82煤具有較高的瓦斯平均含量，對一個瓦斯含量高煤層進行完全沿空掘巷是一個困難問題。

因為8212沿煤層布置，瓦斯得到充分釋放，即使82煤層的瓦斯含量整體較高，然而8212瓦斯的局部含量較低。同時，82煤屬于焦煤，手握即可捏碎，自身的強度較低，導致8214煤體推進8212時，容易發生較大的松動、破碎，雖然原瓦斯含量很高，但開采時可以有效釋放大部分的瓦斯。同時，8212掘進時幾乎沒有瓦斯，8212推進時，瓦斯監測量是0.2%，所以8212可能涌出大量瓦斯的幾率較小。另外，8212的頂板較為軟弱，具有比較充分的冒落，即使冒落巖塊沒有重新膠結，也比較密實，巷道風壓狀態下，采空區即使釋放少量瓦斯，也很難進入至巷道。

瓦斯因素解決對策：按照上述因素，8214風巷在運營、施工時，8212內的瓦斯對8214不會造成較大的影響，有利于進行完全沿空掘巷。然而82煤屬于高瓦斯煤層，各動壓影響均會引起瓦斯游走，82煤層不是一條水平直線的走向，可能在局部位置有大量瓦斯聚集。所以，回采8214時，應該采取必要的預防措施，在風巷的上隅角處，每間隔24m就預設一個T型管道，進行瓦斯抽排，設計排氣、進氣兩種抽排系統。

最后，采空區余煤自燃。82煤層是一個II類的自燃煤層，其最短的自然周期是93d。若通風良好，不會發生自然，所以8214風巷、工作面進行圍煤，不會出現自然狀況。若處于完全沿空狀態，如果采空區頂板沒有完全塌落，對碎塊的擠壓不夠密實，8214的風巷、采空區會發生滲流和串風狀況，則8212采空區仍有可能發生余煤自燃。

采空區愚昧自燃解決對策：由于8212工作面的收作時間較早，引起頂板較為軟弱，所以有比較充分的冒落，通過鉆孔探測，即使冒落巖塊沒有重新膠結，也比較密實，所以8212采空區和8214發生滲流和串風可能性較小。但為防范于未然，可能局部積壓存在不密實的區段，沒有進行注漿，注漿能滯后工作面的100 m進行。如果相鄰采空區具有較大的瓦斯聚集量，為防止瓦斯泄露，在掘進之前，就實施注漿處理。

3 結語

8214年工作面經過兩年的投入生產實踐證明，無煤柱掘巷技術實施成功，其成功之處在于詳細解剖了地址資料，從而奠定了老塘水抽排的完美設計，解決了采空區煤層的余煤自燃和瓦斯涌出問題。在進行沿空掘巷時，應充分考慮其影響因素，做到防范于未然。

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