现浇混凝土隔墙沿空留巷技术应用

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1、2012年第2期煤矿支护41石家庄中煤杯参评论文现浇混凝土隔墙沿空留巷技术应用梁登勇褚夫贺[徐州矿务集团公司三河尖煤矿，江苏徐州221613]摘要介绍了三河尖煤矿72204工作面轨道巷沿空留巷混凝土墙体施工方法、支护参数，分析施工中尚存的问题。工程实践表明，混凝土墙虽然有价材料用量大的问题，但该方法适应性广，承载力高，能够形成足够的切顶强度，安全可靠。关键词沿空留巷锚杆支护充填支护混凝土墙刖舌1工作面概况沿空留巷是通过加强支护或者巷旁支72204工作面位于焦刘庄之下，刘庄西护，将上一区段的运输平巷保留下来作为下南，姚楼河自工作面穿过，且地面人工沟渠区段的回风平巷使用。作为一种无煤柱护巷纵横交

2、错。走向长度517m。倾向长度技术，沿空留巷是合理的开发现有煤炭资129m。煤层厚度平均2．7m。煤层特征：黑源、提高煤炭资源采出率的一种有效途径。色，半亮型，以块状坚硬煤为主，多由镜煤采用这种技术，可以大大减少矿井巷道掘进与暗煤相间。靠近切眼有一层夹矸，厚0．2量、缓解采掘接替紧张、缩短工作面搬家时～1．8m。地质构造情况：该工作面掘进过间、防止发火及延长矿井服务年限等，具有程揭露5条正断层，落差分别为：f1：H一明显的技术和经济效益。1．7～3．045。；f2：H一2．263。；f3：H我国从薄煤层到厚煤层，从缓倾斜煤层一585。；f4：H一2．220。；f5：H一1．5到急倾斜煤层，都

3、已有沿空留巷的成功经5O。。其中对回采影响有3条，分别为：验。但是，在沿空留巷研究与应用中仍存在f2：H一2．263。；f4：H一2．220。；f5：着不足之处，使得一些矿井在应用沿空留巷H一1_550。。靠近切眼部位为冲刷区，顶技术中没有取得预期的效果，并限制了沿空板为中细砂岩，煤层变薄。留巷技术在我国更广泛的推广。在几十年的研究与摸索中，该领域已取得显著成绩，一2沿空留巷技术理论些矿井也取得了可观的经济效益。但成功与失败并存，总结经验如下：近年来，侯朝炯教授提出了沿空留巷上①密集支架形式基本不可取，矸石堆垛覆岩体“大小结构”的观点，建立了以基本方式应该淘汰，砌预制块墙体法存在缺陷；顶岩层

4、断裂特征为主的“大结构”模型，树②高水高效充填支护方法事倍功半，实立了沿空留巷锚杆与其锚固范围内围岩形成践证明浇注混凝土隔墙法效果较好。统一的承载结构一巷道围岩“小结构”的观经过近几年实践证明，混凝土墙体虽然点。认为沿空巷道在“大结构”稳定的前提有价材料用量大，但该方法适应性广，承载下，“小结构”自身的变形特征及稳定性是力高，能够形成足够的切顶强度，安全可决定巷道最终能否稳定的关键。靠。沿空留巷受力主要有三个阶段：42煤矿支护2012年第2期①采动影响阶段，围岩变形较大，破坏严重，易造成直接顶的离层、破裂和变形，老顶的沉降；②采动影响后稳定阶段，受力主要为来㈨舞自工作面残余应力；叠③第二次采

5、动影响阶段，主要受力为上工作面残余应力和工作面超前支承压力，其围岩变形速度较大。图1沿空留巷平面示意图沿空留巷上覆岩体的大结构无论是受第一梁三柱倾斜棚，棚距550mm，柱距一次采动影响，还是受第二次采动影响，均lO00mm，同时在紧靠下帮单体支设一根原可以保持稳定。大结构中的老顶关键块在采木点柱，柱距等同棚距。支护形式如图2所动影响过程中有一定的回转下沉，但不会失刁。稳。因此沿空留巷成功与否的关键在于如何通过支护保证小结构的稳定性。由巷道周围锚杆组合支护、巷旁充填墙体、巷内辅助加强支护与围岩(悬臂梁结构或斜跨梁结构)构成的内层岩体即为小结构。小结构在外层大结构形成过程中不能自稳，其稳定性主要

6、取决于巷内支护的抗剪切性能、充填墙体承载性能、巷内辅助支护的主动承载能力。因图2超前刷宽支护示意图此加强巷内顶板支护，维护直接顶的完整(3)混凝土墙性，采用有效的巷旁支护与煤帮加固措施，施工前期(80m范围内)，墙体尺寸为保持沿空留巷小结构本身的稳定是沿空留巷上宽1800mm，下宽2000mm，待采空区周稳定的根本。期来压后，墙体尺寸调整为上宽1500mm，下宽1600mm。在混凝土墙内按问排距8003施工方案及支护参数×800(ram)布置两头带螺纹的锚杆，在模板外从外向里依次上螺帽、铁托盘、木托3．1施工方案盘以增加墙体强度(见图3)。回采之前，沿轨道巷方向在轨道巷下帮向面内刷宽2m，并

7、采用锚、梁、网+锚索支护方式支护顶板，待工作面推过后，在支架后方扶一梁三柱倾斜棚支护顶板。紧跟架一后立模浇注混凝土墙，如图l所示。图3两端带螺纹锚杆示意图3．2支护参数(1)刷宽处支护采用直径20mm、长2000mm的锚杆，最下帮一排间距为500mm，其余间距为700mm，排距同原巷道排距仍为900mm。在刷宽处正中沿走向每隔2．7m安设1根直一径15．24ram、长5200mm的锚索。支护形式如图2所示。图