沿空留巷技术实践.doc

沿空留巷技术实践 新汶局良庄煤矿　　贾广辉 摘要　介绍了良庄煤矿在几个不同地质条件的煤层中, 应用不同材料作为巷旁支护体沿空留巷护巷的情况, 并进行了分析和总结。 关键词　沿空留巷　技术实践 良庄煤矿共有5个可采煤层, 2、4、11层为中厚煤层, 6、13层为薄煤层, 倾角为5°～16°。采面为双翼布置, 走向长壁后退式开采,全部垮落法管理顶板。 十几年来, 我矿根据煤层埋深、顶底板岩性及稳定程度、矿山压力显现, 因地制宜地应用沿空留巷技术, 先后在13、6层中应用矸石带、水泥板垛配木垫层, 在11层中应用高水速凝材料进行沿空留巷, 并进行了探索和实践, 留巷总长达12680m。 1　几种留巷方法 1. 1　13煤应用矸石带护巷 (1) 煤层顶底板岩性及工作面回采工艺。 13煤平均厚1. 5m, ( 含0. 3～0. 6m 夹矸) , 直接顶为6. 0m 石灰岩, 直接底为0. 8m 泥质砂岩, 老底为15m 粉砂岩。 采用放炮落煤, SGW- 150C 型输送机运煤, 金属摩擦支柱支护, 单体液压丛柱切顶。 (2) 护巷方法。保留工作面运输巷, 作为下工作面的回风巷。采用煤中的夹矸在运输巷上帮, 沿走向垒砌石墙, 倾斜长4m ( 图1) 。 (3) 留巷巷道的支护形式。原巷道由于顶板为坚硬的石灰岩, 掘进时顶板无支护, 两帮用锚杆支护, 巷道净断面5. 72m2。留巷支护形式为: 两排摩擦支柱带帽支护, 柱帽为方木, 间距1. 0m, 排距1. 6m。 (4) 留巷效果。顶底移近量为196mm, 两帮移近为174mm, 断面收缩率为15%, 摩擦支柱变形量占1. 2%, 维护效果较好。 图1　应用矸石带护巷 1—摩擦支柱; 2—靠帮支柱 1. 2　6煤应用水泥板垛配木垫层护巷 ( 1) 顶底板岩性及回采工艺。6煤平均厚1. 0m, 直接顶为3. 0m 的细砂岩, 直接底为1. 2m 的粉砂岩。 回采工艺为BMD - 100型机组落煤,SGW- 40T 型输送机运煤, NDZ 型内注式单体支柱带帽支护。 ( 2) 护巷方法。保留采煤工作面运输巷,作为下一个工作面的回风巷。使用预制好的水泥块( 规格为1000×200×150mm) 沿巷道上帮台上连续垒砌, 最上两层用方木( 规格为1000×200×150mm) 接顶。用旧胶带挡风( 图2) 。 图2　应用矸石带配木垫层护巷 1—摩擦支柱; 2—旧胶带; 3—预制块配木垫层 ( 3) 留巷支护形式。原巷道顶板采用规格为18 × 1800mm 树脂端锚锚杆, 排距0. 8m, 间距1. 0m; 两帮采用规格为2. 4×1. 3m2、孔径为40×40mm2菱形网配树脂锚杆支护, 净断面为5. 72m2。留巷支护形式: 在锚网支护的条件下, 棚梁为2. 4m 的11# 工字钢, 棚腿为摩擦支柱, 棚距0. 8m。 ( 4) 留巷效果。顶底板移近量为760mm, 两帮840mm, 巷道断面收缩率为47%, 因水泥块基本没有可缩量, 顶板来压后水泥块多数被压坏。工字钢及支柱变形量占32%, 巷道修复工作量大。 1. 3　11煤应用高水速凝材料护巷 11煤平均厚1. 7m, 直接顶为6. 0m 的粉砂岩, 直接底为厚1. 0m 的细砂岩。回采工艺为MG- 200型机组落煤, SGD630/ 180型输送机运煤, DZ20型支柱支护。 选用宜兴产的KBY- 120/ 10型液压充填泵, 其性能指标为; 流量120L/ min, 压力10MPa , 充填能力为9. 7m3/ h, 最大输送距离为1000m。充填材料使用新汶局禹村矿水泥厂生产的高水速凝材料。充填时甲乙料比为1：1, 水灰比为2. 0～2. 5：1。使用充填袋及框架成型凝固。 充填方式为日充一循环, 进度2. 4m, 宽1. 5m。充填体与巷道上帮保持0. 5m 间距, 沿走向布置, 一次充填2. 4×1. 5×1. 8m3空间,充填体上侧滞后切顶排保留三排正规支柱,充填体向采空侧沿走向保留两排正规支柱( 图3) 。 1. 4　留巷的支护形式 原巷道支护形式与水泥板垛护巷相同,留巷支护形式为: 在滞后采面60m 范围内,在锚杆支护条件下, 用工字钢棚梁配双排单体支柱支护, 棚距0. 8m。采面后60m 以外, 单体支柱更换为摩擦支柱。 在工作面前后方5m 范围内顶底移近量变化较大, 后方10～30m 范围内, 顶底及两帮移近速度急增, 距采面45m 后移近量变化幅度减小, 距采面60m 后基本稳定。巷道总的顶底移近302mm, 两帮278mm。断面收缩率为23%, 支架变形量占9% , 巷道修复工作量较小。 图3　充填位置、支护方式示意图 2　沿空留巷的技术经济效益 2. 1　技术效益 沿空留巷技术实现了无煤柱开采, 提高了煤炭回