急倾斜煤层沿空留巷的应用与研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇急倾斜煤层沿空留巷的应用与研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】沿空留巷是无煤柱开采时普遍使用的一种无煤柱护巷方式，对于提高煤炭回收率、改善巷道维护、降低开掘率，以及对于因保护煤柱和丢煤引起的井下灾害有明显的效果；随着无煤柱开采技术的应用和发展，使采区巷道的布置等诸多方面产生了相应变化。当前对沿空留巷的围岩活动规律以及沿空留巷的支架围岩关系已基本了解，从而为无煤柱开采沿空留巷的支护创造了有利条件。

【关键词】沿空留巷；急倾斜；混凝土充填

1沿空留巷基本特征

研究沿空留巷，我们必须先分析沿空留巷的围岩变形特征及相应的支护要求，沿空留巷的围岩变形特征：采空区顶板活动的结果是自下而上形成了四个变形带，即与煤层相邻的直接顶不规则冒落带、不规则冒落带上部岩层的规则冒落带、冒落带上岩层以梁形式构成的裂隙带、裂隙带上岩层的弯曲下沉带。巷道上方裂隙带岩层取得平衡之前的强烈倾斜下沉是影响沿空留巷巷道变形的决定因素。沿空留巷围岩变形的主要特征：

（1）峰值速度区。在第一工作面后方回采强烈影响阶段，围岩变形存在一个峰值速度区，峰值速度区的位置和峰值大小依据围岩条件和支护的不同而不同。

（2）重新稳定阶段。在工作面后方50m范围内沿空留巷围岩虽然变形强烈，围护比较困难，但该范围有限，最终仍能达到重新稳定，巷道维护条件随之好转。所以，沿空留巷维护困难的阶段是比较短的，大部分时间处于比较容易维护的状态。我们可“定性”地确认沿空留巷支架的工作状态经历3个阶段，即增阻阶段、横阻阶段和外载稳定阶段。

（3）沿空留巷支护。由沿空留巷围岩变化规律、支架工作阻力变化规律以及载荷构成分析可见，沿空留巷支护只有在适应围岩变形规律的基础上控制围岩变形，因此对支架有一定的要求。为了适应沿空留巷条件下“支架-围岩”相互作用的特点，支架不仅要有足够的工作阻力，而且要有与围岩移近量相适的可缩量。

同时，沿空留巷支护必须具有较好的封闭性，即能保证对顶板、两帮的支护和控制，又能很好地隔绝采空区和预留的巷道，最大限度降低采空区瓦斯或其他有害气体、采空区积水进入预留巷道，隔绝空气进入采空区，降低采空区煤层自燃现象。

（3）不论是前进式开采还是后退式开采，沿空留下的巷道均可作为开采下一个工作面的顺槽，一巷两用，节省掘进巷道的费用，避免采掘失调、接续紧张。

2急倾斜煤层沿空留巷工艺

（1）沿空留巷施工工艺

为控制回采压力对围岩产生的破坏作用，确保安全和留巷成功，采用以下工艺施工：

1）混凝土墙采用在上巷超前支护外设一个喷浆机。将砂子、水泥和速凝剂按比例搅拌均匀后送入喷浆机中，喷浆机通过对喷浆管往上巷和固定在工作面架内的喷浆管将喷浆充填料并列下巷首部支架处，往1架与2架间空隙认为将料射出，靠倾角和采空区矸石下窜混合自主充填，形成混凝土墙。

2）锚索采用超前20米打设，滞后工作面运输机后及时上下锁紧。

3）随工作面推进及时铺网和钢带，钢带倾斜每0.8米一道防混凝土墙初期不凝固时鼓包，影响留巷断面。

4）顶板破碎或有构造处，在巷道中间采用大托盘按走向每3米打一根深度不小于5米的锚索进行补强支护。

5）混凝土浇灌的墙体末端处打横头密集或设栅栏，任何人不得进入未稳定的留巷区域，以确保人员安全。

（2）急倾斜综采沿空留巷效果分析

1）技术可行。大倾角综采工作面沿空留巷期间，认真开展巷道观测。观察结果表明，巷道围岩变形一般在工作面推进25～45米后，顶板最大下沉量300mm，两帮移近量100～200mm。巷道有局部片帮、无底鼓情况。所留巷道近千米，不经卧底和扩帮就能满座作为下一阶段使用的安全技术要求。

2）经济合理。经测算掘进巷道和留巷巷道单价成本分别为1359元及832.83元，每米成本节约527.17元。掘进巷道一般留煤柱8米，按走向800计算，损失煤炭15552吨，沿空留巷提高煤炭回收率，降低成本费用，有较大的经济效益。

3）安全可靠。采用喷浆机在上巷注浆留巷工艺，从根本上杜绝人员进入大倾角采后巷道作业情况，创造了本质安全型环境。而且所留巷道采用双重加强支护理论，即有混凝土墙的支撑，又有锚索悬挂的支撑，从理论上保证留巷的高度安全性。同时下巷混凝土墙发挥挡风墙作用，有效隔绝采空区，有利于瓦斯管理，更进一步提高安全可靠程度。

4）工艺简单。由于采用的是锚索和喷浆机作业，是井下常用的支护手段。设备简单、操作方便，整个工艺流程没有复杂的科技含量，便于广大职工应用。

5）绿色开采。大倾角综采实现无煤柱不仅最大限度减少资源浪费，而且极大缓解生产接续，降低巷道掘进量，从而减小掘进巷道排矸量，实现绿色开采，取得良好社会效益。