沿空留巷支护形式的分析与应用

【前言】沿空留巷支护形式的分析与应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。该技术在龙湖矿区应用取得良好效益。研究沿空留巷的矿压显现及围岩移动规律、改进支护方式，对今后该技术推广具有重要意义。 1、沿空留巷矿压显现 1.1 59#层沿空留巷一次采动矿压显现 龙湖矿七井59#层左七片走向长壁炮采对拉面下巷，沿空留巷后作为八片回风下料道。实...

[摘要]介绍了沿空留巷支护形式和在实际中的应用，以及在实际生产中取得的很好效果，并对不向条件下的支护方式进行了分析。研究沿空留巷的矿压显现及围岩移动规律，改进支护方式，对今后该技术推广具有重要意义。

[关键词]沿空留巷；矿压；围岩移动；支护形式

中图分类号：TD35 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0291-01

前言

沿空留巷是指沿采煤工作面推进方向，在采空区边缘用某种支护将巷道再次维护起来，留给下一个回采工作面使用。它在解决推广无煤柱开采、缓解接续紧张、提高采区回采率、降低掘进率、降低吨煤成本、防止煤炭自燃发火等方面有着广泛应用。

该技术在龙湖矿区应用取得良好效益。研究沿空留巷的矿压显现及围岩移动规律、改进支护方式，对今后该技术推广具有重要意义。

1、沿空留巷矿压显现

1.1 59#层沿空留巷一次采动矿压显现

龙湖矿七井59#层左七片走向长壁炮采对拉面下巷，沿空留巷后作为八片回风下料道。实测数据显示，工作面前方15m以外基本不受采动压力影响，超前15m以外支柱载荷为1.0t，顶扳下沉量为0；15m以内明显受采动压力影响，支柱载荷由，1.0t到3.0t，顶板下沉量由0增N到50mm，顶板下沉速度由0增到150mm/d，平均顶板下沉量由0增到250mm。工作面后方5m以内沿空留巷的支柱载荷为1.0t，下沉量为0；而5-15m段的载荷，下沉量和下沉速度却急剧上升，其下沉量峰值在150-200mm，下沉速度分别为5.5mm/d，15mm/d，13mm/d；在距工作面后20-130m处下降趋于平稳，最大下沉量为250mm，下沉速度是6-10mm/d，30m以外载荷为2.5-3.0t，下沉量基本不变，下沉速度2-6mm/d，顶板基本稳定。

1.2 59#层七片留巷受二次采动时矿压显现

上面采后10个月基本稳定时，沿空巷道又受下八片工作面开采压力影响。从数据看，沿空留巷受二次采动影响的范围比受第一次采动影响范围大。工作面前方15-20m段顶板下沉递增梯度为3.4mm/m，下沉速度4mm/d。前方15m内支柱载荷递增梯度比上一次采动巷道大1倍，平均下沉速度下降10%。

1.3 沿空留巷围岩移动一般规律

一次采动沿空留巷顶底板岩石移动分布状态。通过59#层七片平巷实测分析，将一次采动巷道顶底板岩石移动的分布状态，分6个影响区（以工作面前方为正）。

I区（+50）：不受采动影响区，围岩基本不变形。

II区（50-15）：微小影响区，顶底板移动量逐渐增加，移动速度低于1-2mm/d，巷道有微小变形。

Ⅲ（+15-0）：显著影响区，顶底板和移动量移动速度呈曲线上升。该区的顶底板移动速度最大不超过5-7mm/d。顶底板移动为Ⅱ区的3倍左右。

Ⅳ区（0-40）：强烈影响区，顶底板移动量可达总移动量的60%-70%，移动速度可达20mm/d，巷内支架载荷显著增大。

V区（40-70）：影响减弱区，巷旁支护的载荷、顶底板移动速度日趋稳定。

Ⅵ区（-70外）：重新稳定区，巷道顶底板移动速度低于2mm/d，巷道重新稳定。

1.4 二次采动时对巷道顶底板岩石移动影响

沿空留巷再次受到下工作面对其二次采动影响，程度要强烈很多，主要是二次前支承压力作用于已采动岩体内巷边上的缘故，已稳定的围岩移动又重新剧烈活动起来。因此应在工作面前方10-15m范围内加强支护，即用超前支护抑制巷道变形的加剧。

2、沿空留巷支护形式

2.1 沿空留巷的巷边支护作用

（1）利用高阻力巷旁支护支撑冒落带边缘的顶板，从而减轻巷内支护的受载。

（2）当直接顶比较坚硬，或顶板有周期压力时，利用巷旁支护切断该处顶板，从而避免顶板沿煤壁断裂。

（3）用可缩性较小的巷旁支护限制巷边与采空区交界处顶板下沉，避免巷道支护产生严重变形

（4）用巷旁支护可隔离密闭采空区。

2.2 沿空留巷巷旁支护形式

（1）木垛。在无冒落岩石、顶板缓慢下沉时采用较多，但坑木消耗大，现已很少使用。

（2）密集支柱。密集支柱作为巷旁支护，克服不了木垛的巷旁护巷的缺点。

（3）煤矸渣水泥墙。用煤矸渣水泥墙（混合比例是水泥：煤粉：矸石：1：1：3）做巷旁护巷，就地取材，施工方便。龙湖矿7井59层、61层、66层采煤工作面都用此方式巷旁护巷。

（4）料石块砌带做巷旁支护，此种支护形式因成本高现一般不采用。

（5）混合式巷旁支护。当只用单一形式的巷旁支护不能满足护～-s3g求时，可采取两种支护形式配合使用，有下列几种形式：①密集支柱一矸石墙混合式巷旁支护，用在倾角较大的煤层中；②木垛矸石墙混合巷旁支护，用于防止巷旁木垛受采空区冒落矸石冲击；③木垛一密集混合巷旁支护，坑木消耗量大，经济效果差，很少使用。

（6）无巷旁支护的沿空留巷。不用巷旁支护而直接对架棚巷道进行加强支护留巷，如加密棚子支护等。

2.3 沿空留巷巷道支护

2.3.1 支护方式的合理选择

巷道周围的岩石就是本身的承载构件。采用合理的巷道支护就是根据围岩特点，充分利用围岩强度，最大限度地在节省支护费用的条件下，保持巷道的相对稳定。沿空留巷时，增加支架阻力可以减由于松动带内围岩体积膨胀所引起的松动位移。加大回采影响带中支架总阻力，可减少巷道的变形量。

2.3.2 沿空留巷巷道支护方式

普通木棚由一梁两柱组成梯形木棚，一般断面较小，5-6m2以下的回采巷道中应用较多，可缩性好。其施工简单、支护效率高、劳动强度低，便于充分利用围岩的启稳能力。可缩性金属梯形、拱形棚支护，支撑能力大，可达50t，节省坑木，安装拆方便，可以复用。双阳矿采用这种支护方式较多、效果较好。梯形钢性金属棚子，梯形钢性金属加工容易，安装拆方便，造价低可复用。龙湖矿二采区54层用这种方式支护，使用效果不理想。此种支护只适用顶板移动量小的巷道中，移动量不超过200mm。

2.4 沿空留巷的巷道加强支护

沿空留巷时，为了减少第一次回采对巷道的影响，在工作面前十几m到几十几m#k就开始架设永久性加强支架。在第一个工作面采完前不再拆除，其方式如下：增加棚子密度、加设顶梁柱、架设纵梁抬棚加固等。临时加强支护，可采用单体液压支柱。

2.5 沿空留巷分段接力式联合支护

从掘进开始到二次利用后直接废弃为止，为达到巷道在使用期无维护的目的，可把沿空留巷条件下巷道按顶底板特性分为6个不同的影响带采用分段接力式联合支护。巷道基本支架应用可缩性大的支架，而强度不必过大。对加强支架应采用初撑力高、急增阻支架。

3、结论

（1）尽量缩短沿空留巷时间及加以复用，在条件允许的情况下，上、下面可采用后退与前进相结合法交替回采。

（2）巷旁支护宜采用强度高、刚性大、可缩性小的支护以便于切顶，可有效防止因巷旁支撑强度不够下沉量大而造成直接顶和老顶悬露过大，使巷内支架变形损坏。

（3）二次采动时应采用合理通风方式，减少漏风。

（4）应避免将沿空留巷布置在应力集中区内，并考虑初掘时预留一定备用断面。

（5）回采巷道长度约占井下巷道总长的2/3，沿空留巷可降低掘进率25%30%，节约掘进费用30%，减少巷道维修费用15%；可有效利用资源，提高采区回采率10%-20%。

（6）沿空留巷可缓解采掘接续紧张，防止煤炭自燃，简化巷道布置，降低吨煤成本；具有显著的经济效益和社会效益。