[摘 要]為了解決采掘接續(xù)緊張的局面，在金鳳煤礦厚煤層中進(jìn)行柔?；炷链髷嗝嫜乜樟粝?，采用錨網(wǎng)索進(jìn)行巷道補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，柔?；炷吝M(jìn)行巷旁支護(hù)，工字鋼配合Π型梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，取得了很好的支護(hù)效果，緩解了采掘接續(xù)的緊張局面，提高回采率，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

[關(guān)鍵詞]厚煤層；大斷面巷道；柔?；炷?；沿空留巷；支護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）07-0188-02

1.柔?；炷裂乜樟粝锖?jiǎn)介

柔?；炷裂乜樟粝锸蔷o跟工作面回采，在工作面端頭支護(hù)效應(yīng)消失前，在支架或單體支柱掩護(hù)及支撐下，將可調(diào)凝調(diào)強(qiáng)自密實(shí)混凝土泵入一次性柔性模板內(nèi)，在采空區(qū)與運(yùn)順槽之間砌筑一道密閉混凝土連續(xù)墻，彌補(bǔ)回采造成的巷道一幫的缺失，與原有巷道內(nèi)的支護(hù)形成一個(gè)整體，共同承擔(dān)回采動(dòng)壓及其它的巷道壓力，維護(hù)巷道穩(wěn)定，并隔絕瓦斯等有害氣體，防止采空區(qū)自然發(fā)火，使所保留的巷道作為下一個(gè)相鄰回采工作面的回風(fēng)巷或運(yùn)輸巷。

柔?；炷辆哂休^大的早期初撐力及可縮量的特性，并繼承了混凝土后期支護(hù)的剛性，為沿空留巷中的先柔后剛巷旁支護(hù)。采用柔?；炷梁笃趧傂韵锱灾ёo(hù)，實(shí)現(xiàn)了切頂卸載，使巷道變形量小，巷道支架受力小，在服務(wù)期內(nèi)巷道斷面滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，維修費(fèi)用較低。柔?；炷林ёo(hù)技術(shù)一次施工面積大，形成的混凝土整體性好、強(qiáng)度高，且機(jī)械化程度高，施工速度快，在經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境及人文社會(huì)效益上都具有突出的優(yōu)越性。

2.工程概況

金鳳煤礦位于寧夏吳忠市東南部，距吳忠市約90km，距銀川市115km。金鳳煤礦是寧東能源化工基地規(guī)劃建設(shè)的大型礦井之一。金鳳煤礦開(kāi)采區(qū)南北長(zhǎng)11.5-12.0公里，東西寬1.9-3.5公里，面積41.0平方公里，主采3、4、6、12、17、18煤層等，設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量627.53Mt，可采儲(chǔ)量462.39Mt。礦井規(guī)模400Mt/a，服務(wù)年限66.1a。金鳳煤礦煤層埋藏較淺、傾角較小、構(gòu)造簡(jiǎn)單，開(kāi)采技術(shù)條件較好，煤層埋深50-300m。

011802綜采工作面為金鳳煤礦首采工作面，風(fēng)、機(jī)兩巷及輔助運(yùn)輸巷沿走向布置，回采工作面、聯(lián)絡(luò)巷沿傾向布置。011802工作面現(xiàn)已回采，由于下一工作面（011801工作面）有一段長(zhǎng)約為950m的三角煤，為緩解生產(chǎn)接續(xù)緊張局面及提高煤炭資源回收率決定在011802工作面回風(fēng)巷實(shí)行柔?；炷裂乜樟粝餆o(wú)煤柱開(kāi)采。工作面巷道布置及沿空留巷位置圖如圖1所示。

3.沿空留巷巷道支護(hù)

3.1 巷道補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)

011802回風(fēng)巷原支護(hù)采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)。頂板采用φ20×2200mm左旋無(wú)縱筋井螺紋鋼錨桿，錨桿間、排距為800×800mm；上幫采用φ20×1600mm的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿，下幫采用φ20×1600mm的玻璃鋼錨桿；錨索規(guī)格φ15.24×5300mm，2000×2400矩形布置，頂部及上幫掛鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)采用φ6.5鋼筋加工而成，網(wǎng)孔規(guī)格150×150mm；下幫采用3000×2000的塑料網(wǎng)（網(wǎng)格55×55mm）。

011802回風(fēng)巷直接頂屬?gòu)?fù)合型頂板，中間局部尖滅，與上部老頂直接接觸，易垮落。留巷后巷道凈斷面達(dá)到5m，為保證留巷時(shí)及留巷后巷道處于安全狀態(tài)，即所留巷道不出現(xiàn)冒頂、沿巷內(nèi)切頂現(xiàn)象，需在留巷前對(duì)留巷段巷道進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

留巷后巷道斷面較大，為使巷道在留巷期間巷道不出現(xiàn)較大離層及巷內(nèi)切頂現(xiàn)象，補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)采用錨索支護(hù)，補(bǔ)強(qiáng)錨索支護(hù)需在超前工作面回風(fēng)巷50m以外完成。錨索規(guī)格φ15.24×5300mm，間排距2000×2400mm矩形布置。補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)斷面圖及平面圖如圖2所示。

3.2 留巷澆筑空間支護(hù)

在回風(fēng)巷端頭支架后方用單體支柱配合π型梁沿傾向架棚對(duì)采空區(qū)空頂部分進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，一梁三柱，工字鋼梁同時(shí)作為掛設(shè)柔模的橫梁，不回收，工字鋼梁長(zhǎng)2.5m，棚距1m；靠采空區(qū)側(cè)采用木點(diǎn)柱+塑料網(wǎng)支護(hù)（木點(diǎn)柱配合工字鋼梁掛設(shè)柔模），木點(diǎn)柱采用優(yōu)質(zhì)圓木，規(guī)格φ200×3300mm，間距700mm，擋矸網(wǎng)采用55×55mm雙層塑料網(wǎng)。澆筑空間支護(hù)斷面圖如圖3所示。

3.3 留巷巷旁支護(hù)

巷旁支護(hù)采用柔模混凝土連續(xù)墻支護(hù)，連續(xù)墻澆注于采空區(qū)，柔模混凝土墻厚1.0m，墻高3.6m—4m，柔?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度C25，留巷凈斷面5m，沿空留巷斷面支護(hù)見(jiàn)圖4所示。

3.4臨時(shí)加強(qiáng)支護(hù)

在沿空留巷過(guò)程中，受劇烈采動(dòng)影響的僅是工作面前后方的某一地段，隨著工作面采過(guò)一定距離，采動(dòng)影響也逐漸減弱，所以沒(méi)有必要對(duì)整條巷道都按劇烈采動(dòng)影響的要求進(jìn)行支護(hù)，這就只需要進(jìn)行臨時(shí)超前、滯后支護(hù)。回風(fēng)巷超前支護(hù)、端頭支護(hù)及滯后支護(hù)均選用單體配π型梁一梁三柱支護(hù)，棚距1m，π型梁長(zhǎng)度4.2m，超前支護(hù)30m。臨時(shí)加強(qiáng)支護(hù)平面圖如圖5所示。

4 施工實(shí)施過(guò)程

4.1 施工工藝及流程

011802工作面柔?；炷裂乜樟粝锸┕すに嚵鞒碳斑^(guò)程如圖6、圖7所示。

4.2 施工設(shè)備及布置

金鳳煤礦柔?；炷裂乜樟粝镞x用柔模混凝土制備輸送機(jī)組進(jìn)行施工，施工時(shí)混凝土采用二次攪拌工藝，第一次在地面攪拌干料，二次在井下加水?dāng)嚢?。地面干料通過(guò)無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)至泵注混凝土工作面。

考慮到井上、下聯(lián)系不便，以及混凝土拌合物存放時(shí)間有限等因素，柔?；炷敛捎枚螖嚢韫に?。一次攪拌在地面集中攪拌站進(jìn)行，使用常規(guī)攪拌機(jī)將水泥、砂、石子外加劑等拌合干料，將干料用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)到工作面以后再使用攪拌機(jī)加水?dāng)嚢?，攪拌機(jī)與混凝土輸送泵連動(dòng)，連續(xù)機(jī)械化作業(yè)?；炷帘?、上料機(jī)及攪拌機(jī)布置在回風(fēng)巷距工作面不大于400m處，施工設(shè)備布置如圖8所示。

4.3 施工工藝要點(diǎn)

（1）生產(chǎn)班端頭支護(hù)工在回風(fēng)巷端頭支架后方用單體支柱配合π型梁沿傾向架棚對(duì)采空區(qū)空頂部分進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，一梁三柱，工字鋼梁同時(shí)作為掛設(shè)柔模的橫梁，不回收，工字鋼梁長(zhǎng)2.5m，棚距1m；留巷澆筑空間靠采空區(qū)側(cè)采用木點(diǎn)柱+塑料網(wǎng)支護(hù)，支設(shè)柔模時(shí)將靠采空區(qū)的臨時(shí)支護(hù)單體取掉，鋼梁與木點(diǎn)柱同時(shí)用來(lái)掛設(shè)柔模，鋼梁也作為永久支護(hù)的一部分。

（2）掛模處靠采空區(qū)側(cè)用木點(diǎn)柱支護(hù)，木柱上掛擋矸網(wǎng)，木點(diǎn)柱直徑200 mm，當(dāng)采空區(qū)側(cè)頂板破碎時(shí)需打設(shè)2排木點(diǎn)柱，間距800mm。打設(shè)木柱時(shí)直接把塑料網(wǎng)擠壓到頂板上，塑料網(wǎng)要從頂至底全斷面鋪設(shè)；網(wǎng)搭接不得小于0.2m，以保證搭接牢靠。

（3）回撤掛模處靠巷內(nèi)側(cè)單體以及靠采空區(qū)側(cè)用木點(diǎn)柱替換臨時(shí)支設(shè)的單體時(shí)嚴(yán)格遵循先支后回的作業(yè)程序。

（4）掛設(shè)柔性模板時(shí)，先要將柔模掛設(shè)位置處散落矸石等雜物清理干凈，柔模混凝土要落在實(shí)底上；對(duì)于虛底要進(jìn)行加固處理。柔性模板掛設(shè)以后，將控制厚度的錨栓穿過(guò)模板，并在錨栓兩端上小托板及螺母，以防泵注過(guò)程中柔性模板脹破。

4.4 工程應(yīng)用效果及效益

（1）工程應(yīng)用效果

011802工作面回風(fēng)巷沿空留巷歷時(shí)2個(gè)半月，留巷長(zhǎng)度600余m，日平均留巷速度8m，最快速度14m/d，礦壓觀測(cè)表明留巷后巷道處于穩(wěn)定狀態(tài)，目前該工作面二次回采也已順利完成。

（2）取得的經(jīng)濟(jì)效益

011802工作面實(shí)施沿空留巷后，回收區(qū)段煤柱按25m寬，留巷長(zhǎng)度600m，平均煤層高度3.8m，密度1.4噸/m3，回采率按照93%計(jì)算，多回收煤炭7.42萬(wàn)噸，按當(dāng)年噸煤價(jià)格300元計(jì)算，則可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益總額2226萬(wàn)元。

沿空留巷每米成本比掘進(jìn)少3000元，則600m節(jié)省成本180萬(wàn)元。

兩項(xiàng)合計(jì)增加效益2406萬(wàn)元。

5.結(jié)論

（1）目前國(guó)內(nèi)外沿空留巷技術(shù)多應(yīng)用于薄及中厚煤層，金鳳煤礦柔模混凝土沿空留巷留巷高度達(dá)3.8-4.2m，為厚煤層沿空留巷提供了新的技術(shù)方式。

（2）011802工作面柔?；炷裂乜樟粝锸菍⒒仫L(fēng)巷保留下來(lái)，作為011801工作面的運(yùn)輸巷使用，留巷凈斷面達(dá)5.2m，保證了下一工作面安裝、運(yùn)輸車(chē)輛能順利通行。該大斷面原位留巷的成功為沿空留巷在厚煤層、大斷面中的推廣提供了技術(shù)支撐。

（3）011802工作面日平均推進(jìn)度8m，采用柔?；炷林苽漭斔蜋C(jī)組進(jìn)行泵注混凝土施工，施工速度快，不影響回采，施工質(zhì)量高。

（4）采用巷內(nèi)超前補(bǔ)強(qiáng)錨索、巷旁柔?；炷吝B續(xù)墻+懸挑工字鋼梁及巷內(nèi)架棚臨時(shí)支護(hù)等方式對(duì)沿空留巷巷道進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，這種支護(hù)方式能適應(yīng)沿空留巷巷道較大變形，同時(shí)有效地抑制了上覆頂板的急劇下沉，為相似條件的沿空留巷巷道支護(hù)提供支護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳勇，柏建彪，王襄禹，等.沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].煤炭學(xué)報(bào)，2012，37（6）：903-910.

作者簡(jiǎn)介

杏喜平（1978-）男，寧夏銀川，西安科技大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師。