2.集贤煤矿沿空留巷可行性报告

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1、龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿沿空留巷及围岩控制关键技术研究（可行性研究报告）龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿西安科技大学二〇一一年十一月18目录1研究目的及意义22国内外研究现状32.1国外沿空留巷技术研究的现状32.2我国沿空留巷技术发展现状42.3沿空留巷理论研究现状52.4沿空留巷巷内和巷旁支护主要形式62.5沿空留巷技术存在的问题及改进建议73项目研究的必要性84合作单位的研究基础与条件95拟承担单位的实施场地与技术基础条件116研究内容、研究方法及技术路线126.1研究内容126.2研究方法126.3技术路线137预期应用或产业化前景、市场

2、需求148经费的预算159年度进度和目标1510项目负责人、项目组成员及分工1611参考文献17181研究目的及意义我国的煤炭生产多采用井工开采，生产矿井每年新掘巷道2万km，其中采区平巷进尺约占70%以上，绝大部分采区平巷长期以来一直沿用保留煤柱的方法维护，即在工作面之间留设3~5m的窄煤柱或15~30m的宽煤柱，其目的是为了防止工作面与相邻采空区通透漏风而引起采空区的自然发火，同时也兼顾了工作面矿山压力的影响。区段煤柱虽然短期内对防治窜风、自然发火起到一定作用，但造成煤炭资源的浪费（约占全矿煤炭损失的40%）。而且，采空区侧煤柱被压酥，甚至压

3、碎，极易造成采空区煤柱自然发火，严重威胁矿井的安全生产；如煤柱留设不合理，易形成应力集中，造成其下伏巷道维护困难。因此，研究区段不留煤柱，实现工作面“Y”型通风，有效解决上隅角瓦斯积聚难题；实现采区无煤柱护巷、提高煤炭回收率和降低巷道掘进率，对安全生产、增加经济效益和社会效益都具有十分重要的意义。沿空留巷的基本方式是将当上区段工作面采过后，将上工作面的运输机巷或回风巷用专门的支护材料进行维护，使此保留下来的巷道作为下区段工作面的运输机巷或回风巷，这样一条巷道可以得到两次利用。通过几十年来我国矿井的大量实践，可以认为沿空留巷主要具有以下几个优点：（

4、1）有利于合理开发煤炭资源，提高煤炭回采率。由于沿空留巷可以不留煤柱，故大大提高了煤炭回采率。据多数矿井的经验，沿空留巷一般可使回采率提高10～20%，有些矿井甚至提高25～30%，回采率的提高相当于增加矿井的储量，延长了矿井寿命。（2）有利于改善巷道维护。回采巷道由于受采动影响，巷道受压变形严重，维护困难，使劳动条件恶化，生产也不安全，这是长期未能解决的难题，大量现场经验表明，使用沿空留巷以后，矿井的巷道维护状况都有不同程度的改善。经过巷内浇注混凝土沿空留巷实践，沿空留巷后巷道维护量相对较小。（3）有利于降低巷道掘进率。应用沿空留巷时，可在不同

5、程度上降低巷道掘进量，因而可以降低巷道掘进率，可以根本上改善矿井采掘接替紧张的局面。根据对现有无煤柱开采系统的分析，一般情况下，采用沿空留巷可使巷道掘进率降低10～33%，有些矿井降低的幅度达到了40%以上。18（4）有利于矿井安全生产。由于沿空留巷大量降低了煤炭损失，故在很大程度上消除了自然发火的根源和机率，并且对瓦斯的涌出也有明显的降低作用。可实现Y型通风与H型通风。据研究，在正确进行通风管理的情况下，沿空留巷工作面回风流中的瓦斯含量与留煤柱时工作面相比可以减少30～50%，保证了安全生产。（5）有利于改善矿井技术经济指标。由于无煤柱开采具有

6、上述的一些优点，即多回收煤炭资源，节约支护材料，降低巷道维护费，减少掘进费用等，因此可以明显提高矿井的经济效益。沿空留巷是合理开发煤炭资源，提高煤炭回收率，改善巷道维护，减少巷道掘进量，有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益的一项先进的地下开采技术。推行沿空留巷，不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义，而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈减亏的主要途径之一。沿空留巷技术能够较好地实现无煤柱护巷，无论是在利用煤炭资源上，还是在采煤方法上都比留煤柱护巷具有很好的技术经济优势。2国内外研究现状2.1国外

7、沿空留巷技术研究的现状国外沿空留巷做得较多的是前苏联、德国、英国、波兰等国家。前苏联在应用沿空留巷技术方面做了大量的研究工作，在理论上，提出了各类顶板下应用沿空留巷的可行性，对留巷维护中有关的参数提出了理论计算方法或经验公式，并对留巷过程中采深和岩性不同时围岩移近量的方法进行了研究和实验测量。德国无煤柱开采多为沿空留巷，其传统的巷旁支护多采用木垛、矸石带等，60年代末德国成功了采用石膏、飞灰加硅酸盐水泥、矸石加胶结料等低水材料作为巷旁充填，有效地减少了重型支架和巷道的变形，从而实现较大断面巷道二次利用，取得了良好经济效益。英国煤层普遍较薄，多用沿

8、空留巷，巷旁支护多采用矸石带，并研制出了矸石带机械化砌筑装置。波兰无煤柱开采应用较多的是沿空留巷，在前进式或后退式采煤时都用单巷准备，沿