王重文

【摘要】陶二煤礦四下煤柱工作面回采過(guò)程因生產(chǎn)需要，應(yīng)用巷道加固及切頂爆破等技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)易沿空留巷，留巷期間巷道變形量及安全狀況完全滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)，其中采用木支柱與爆破配合，切頂效果良好，有效減少加固錨索懸吊載荷，留巷過(guò)程中工序簡(jiǎn)單，不影響工作面的正常推采，同時(shí)留巷成本為混凝土類(lèi)留巷成本的1/6，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。

【關(guān)鍵詞】沿空留巷；切頂爆破；礦壓監(jiān)測(cè)

1.留巷原因

四下煤柱工作面為陶二煤礦四下采區(qū)下山保護(hù)煤柱回收工作面，工作面沿走向布置、傾向開(kāi)采，采用一次采全高全部垮落法管理頂板，工作面煤層厚度為3.0-3.5m，平均煤厚為3.2m，工作面支架采用ZY6000/15/35型支架，工作面面長(zhǎng)為145m，上面傾向推進(jìn)長(zhǎng)度為785 m，工作面俯采推進(jìn)。

四下采區(qū)為陶二煤礦一水平下山采區(qū)，采區(qū)內(nèi)原有下山3條，分別為四下小煤軌道下山（軌道下山）、四下皮帶下山（運(yùn)輸下山）、四下回風(fēng)下山，3條下山空間布置范圍均在煤柱工作面所圈定的之中或其之上，3條下山布置層位分別為：四下小煤軌道下山布置在1#煤層中，四采皮帶下山布置在2#煤層中，四采回風(fēng)下山布置在1#與2#煤層之間，因四下煤柱工作面采用俯斜式開(kāi)采，同時(shí)三條下山均在2#煤層中或其之上，工作面推采后均會(huì)其遭受破壞，所以四下煤柱回采過(guò)程中通風(fēng)、排水、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)均利用二水平系統(tǒng)，在利用二水平各系統(tǒng)過(guò)程中造成系統(tǒng)路徑過(guò)長(zhǎng)，其中主要矛盾體現(xiàn)如下：

1.物料提升系統(tǒng)共計(jì)3級(jí)提升，斜坡提升長(zhǎng)度為2303m，提升環(huán)節(jié)過(guò)多，提升復(fù)雜；2.通風(fēng)線(xiàn)路總長(zhǎng)度合計(jì)為8360m，其中局部斷面過(guò)小，通風(fēng)阻力過(guò)大，通風(fēng)困難；3.人員進(jìn)入工作面行走時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其中大巷行走1100m，無(wú)輔助運(yùn)人斜坡段1000m，其中進(jìn)入工作面需2h，收工后升井需1.5h，造成準(zhǔn)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)耗用大量體力，嚴(yán)重影響正常工作效率。

2.留巷技術(shù)指標(biāo)

基于上述原因，決定對(duì)其四下煤柱工作面軌道巷采用簡(jiǎn)易沿空留巷技術(shù)，應(yīng)用一水平系統(tǒng)，對(duì)其留巷后效果提出以下技術(shù)指標(biāo)：

1.能夠滿(mǎn)足安全行人要求，縮短工作準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)約工人體力，提高勞動(dòng)效率；2.滿(mǎn)足工作面回風(fēng)要求，縮短工作面通風(fēng)距離，工作面實(shí)現(xiàn)Y形通風(fēng)，減小通風(fēng)阻力，提升通風(fēng)系統(tǒng)可靠性；3.縮短物料運(yùn)輸距離與運(yùn)輸環(huán)節(jié)，提高物料運(yùn)輸效率，滿(mǎn)足生產(chǎn)及時(shí)性需要；4.工作面推采開(kāi)始后，留巷至少要滿(mǎn)足1.5個(gè)月物料運(yùn)輸要求，3個(gè)月通風(fēng)及行人要求；5.留巷成本低、占用人員少，不影響工作面正常推采要求。

3.留巷方案

根據(jù)上述留巷技術(shù)指標(biāo)同時(shí)綜合工作面埋深、礦壓等因素綜合考慮，提出如下簡(jiǎn)易沿空留巷技術(shù)方案。

3.1巷道加固

1.在原有的錨、網(wǎng)、梁、索聯(lián)合支護(hù)的基礎(chǔ)之上在靠近采空區(qū)邊緣側(cè)進(jìn)行頂板錨索加固，加固錨索選用φ20mm*10m鋼絞線(xiàn)，錨索排距為800mm，錨索間距為700mm，每架布置兩根，具體布置位置如圖1所示，要求錨索漲拉預(yù)緊力不小于90KN，錨固力不小于200KN，施工超前于工作面不小于30m[1]。2.根據(jù)先前陶二煤礦相近區(qū)域推采后兩巷頂板破壞情況，增加錨索鋼梁，保證錨索支護(hù)有效，錨索鋼梁選用11#礦工鋼，每根鋼梁布置錨索孔3個(gè)。3.增加木點(diǎn)柱進(jìn)行頂板加固、擋矸、切頂及安全預(yù)警作用，加固木點(diǎn)柱采用雙排木點(diǎn)柱布置，每排布置兩根，木點(diǎn)柱選用直徑不小于180mm優(yōu)質(zhì)圓木，木點(diǎn)柱布置要滯后超前加固錨索，但超前于工作面不小于40m，如圖1所示。

3.2采空區(qū)切頂、降低錨索懸吊載荷

為降低錨索懸吊載荷，巷道采用爆破切頂技術(shù)，切頂爆破炮眼眼深為5m，與水平角度為65°，具體布置如圖3所示，每眼裝藥5卷，采用正向裝藥爆破，炮眼間距400mm，每次同時(shí)起爆炮眼數(shù)量不超過(guò)10個(gè)，爆破完成后及時(shí)架設(shè)木點(diǎn)柱進(jìn)行加固，爆破工作超前于工作面40-60m范圍內(nèi)進(jìn)行[2].

3.3各留巷工序施工順序

切頂爆破、加固錨索、點(diǎn)柱支護(hù)工序先后順序?yàn)椋杭庸体^索、切頂爆破、點(diǎn)柱支護(hù)。工作面推過(guò)后要在相鄰的木點(diǎn)柱之間捆綁雜木半圓、木板皮等，以阻擋矸石進(jìn)入留巷區(qū)域，同時(shí)要在留巷區(qū)域擋掛報(bào)廢風(fēng)筒布，減少采空區(qū)漏風(fēng)[3]。

4.留巷變形觀(guān)測(cè)

根據(jù)沿空留巷實(shí)施方案，巷道設(shè)置位移觀(guān)測(cè)站2組，兩組觀(guān)測(cè)站相距30m[4]，自工作面推采至觀(guān)測(cè)站進(jìn)行巷道留巷位移觀(guān)測(cè)，留巷30日時(shí)巷道頂板下沉量平均為700mm，底臌量平均為537mm，兩幫移近量平均為395.5mm，巷道自留巷18日時(shí)變形速度減小。巷道的整體變形量在預(yù)計(jì)合理變形范圍，滿(mǎn)足了留巷初提出的技術(shù)要求。

5.結(jié)論

四下煤柱軌道巷自2015年8月推采進(jìn)行留巷，至2015年12月進(jìn)行留巷封閉，共計(jì)留巷280m，留巷期間巷道變形量及安全狀況完全滿(mǎn)足所提技術(shù)指標(biāo)，其中采用木支柱與爆破配合，切頂效果良好，有效減少錨索懸吊載荷，留巷過(guò)程中工序簡(jiǎn)單，不影響工作面的正常推采，同時(shí)留巷成本為混凝土類(lèi)留巷成本的1/6，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。

參考文獻(xiàn)

[1]侯朝炯，馬念杰.煤層巷道兩幫煤體應(yīng)力和極限平衡區(qū)的探討[J].煤炭學(xué)報(bào)，1989（4）

[2]魏高峰.滑移線(xiàn)在塑性變形中的應(yīng)用[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000

[3]柏建彪，侯朝炯.深部巷道圍巖控制原理與應(yīng)用研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，2（35）：145-148.