浅论沿空掘巷技术在中岭煤矿的应用

摘要：沿空掘巷是目前矿井掘进工程中一项比较先进的掘进技术，是完全沿采空区边缘或仅留很窄煤柱的掘井方法，它具有防突压力小，掘进进度快，降低资源流失，提高煤柱回收率的特点，对矿井采煤有着普遍性的指导意义。本文结合中岭煤矿的实际情况对沿空掘进技术进行了浅谈。

关键词：沿空掘巷技术；中岭煤矿；效果

沿空掘巷是指在上区段采煤工作面回采结束，经过一段时间待采空区上覆岩层移动基本稳定后，沿上区段运输顺槽采空冒落区边缘，掘进下区段工作面的区段回风顺槽。根据煤层赋存情况、地质条件及所采取的技术措施不同，沿空掘巷又分为完全沿空掘巷、留窄小煤柱沿空掘巷。

完全沿采空区边缘或仅留很窄煤柱掘进巷道。具体说，就是把巷道布置在靠采空区边缘煤柱的低应力场区域，便于巷道维护，减少变形量。 留窄小煤柱的目的是将巷道与采空区隔离，防止采空区的水或有害气体串入巷道，危及安全生产，但煤柱宽度对巷道的维护状况起决定作用，若煤柱过小，由于靠采空侧的煤柱受支承力的影响已呈塑形，容易失稳，片帮严重，若煤柱过大，则回采巷道布置在压力增高区内，将使巷道压力大，支护困难。

中岭煤矿一井（中岭井）及二井（坪山井）皆属于突出矿井，根据区域性防突需要，选定一井3#煤层及二井4#煤层作为保护层进行开采。为了对邻近煤层达到完全解放以及解决保护煤层中采煤工作面回风顺槽在掘进期间的防突问题，加快掘进进度，缓解采掘接续紧张的局面，决定在11033回风顺槽进行沿空掘巷技术的试验。

1、试验内容及目的

一井保护层（3#煤层）11033工作面回风顺槽对应上段为11031工作面采空区，积水量约为10000m3，与11031运输顺槽间只留有3m窄小煤柱，在掘进期间，实行先探后掘，循环探放，直至探至最低水位点。通过对复杂水文地质条件下突出煤层工作面回风顺槽沿空掘巷技术的试验，总结出在复杂水文地质条件突出煤层中沿空掘巷技术的应用，为井下采掘设计、采掘接续、开采程序、井下防治水提供经验参考，为以后巷道布置，安全生产作指导。

2、工程概述

11033回风顺槽位于11采区东翼，东为123石门，西为11采区井筒煤柱，南为已回采完毕的11031工作面，与11031运输顺槽帮-帮距离为3 m，其对应上段的11031工作面采空区积水量约为10000m3。

根据中岭勘探区，煤尘爆炸性试验结果：3#煤层无煤尘爆炸危险。3#煤层瓦斯含量为：10.54～11.06m3/t，具有煤与瓦斯突出危险性。3#煤层氧气燃点为3950C，还原燃点为3650C，说明3#煤层属不易自燃煤层。

3#煤层，黑色块状，属于半亮型煤，含硫0.5%以下，对比可靠，层位稳定，在本区段常含夹矸一层，岩性为灰色粘土岩，在6#勘探线附近，有一宽缓褶曲，煤层东缓西陡，倾角为100～180。3#煤层直接顶为灰色粉砂岩夹薄层菱铁矿层，中下部含一层薄煤层；老顶为黑色泥岩，浅灰色中粒砂岩。底板为黑灰色泥质粉砂岩及4#煤层产植物化石碎片。部分由于3#层与4#层合并而尖灭。本工程掘进过程中预计局部地段受小断层影响，顶板破碎易风化掉顶。

11033工作面对应地表没有较大的地表水体，在6#勘探线及7#勘探线东侧各有一条季节性冲沟，其流水量受降雨量控制，流水由南向北流出。3#煤层一般不含水，预计在掘进中，顶板被破坏的局部地段可能会出现点滴状淋水。由于采用的是窄小煤柱沿空掘巷的护巷方式，故紧临的11031采空区中的积水可能会渗透到工作面。

3、试验方法

（1）每隔70～80 m在巷道下帮作一个钻场对3#煤层瓦斯进行抽放，钻场规格为：宽4m，深4m，高2.5m。每循环掘进前对掘进前方煤体进行防突效果检验，每次效检孔数3个，孔深10m，经效果检验K1

（2）掘进时坚持“有疑必探，先探后掘”、“长探短掘”的原则。每班在工作面迎头掘出水窝子，安设好排水泵及排水管，及时排出巷道内积水。

（3）每班放炮后对11033回风顺槽巷道顶板采用Φ=20mm，L=2500 mm的螺纹钢树脂锚杆配合Φ6.5mm圆钢加工制作的钢筋网进行支护，并沿巷道中心线在巷道顶板布置一排Φ=15.24mm，L=7300的锚索，以加强巷道顶板支护，锚索间距为2m。上帮采用Φ=20mm，L=2000螺纹钢树脂锚杆，Φ6.5mm圆钢加工制作的钢筋网配合喷浆进行联络支护，喷浆厚度100。

4、试验效果

(1)留3m窄小煤柱沿空掘巷能够满足巷道掘进时的消突要求，加快掘进速度，达到提高单进目的。11033回风顺槽试验期间连续10次防突效果检验统计表如下：

(2)炮后的支护方式能够满足护巷要求，上帮采取的喷浆措施也能够阻止采空区积水对掘进巷道的渗透。

(3)掘进期间，实行先探后掘，循环探放，直至探至最低水位点，然后再排放11031采空区积水的措施能到达到防治水的目的。

(4)试验期间的单月掘进进尺达到了100m以上，相对于在突出煤层中掘进的50～60m/月有非常大的提高，如果下一步在沿空掘巷中考虑综掘机掘进，对掘进进度还有相当大的提升空间。

5、结 论

从得到的试验效果可以看出，在中岭煤矿保护煤层中使用沿空掘巷技术是可行的，如果扩大推广范围，必定会缓解中岭煤矿采掘接续的紧张局面。

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