沿空留巷技术交流分析

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1、沿空留巷技术交流分析沿空留巷技术自20世纪50年代在我国开始使用以来，一直是我国煤炭开采的重要技术发展方向。到目前为止，我国在沿空留巷理论与技术研究方面做了大量的工作，在条件较好的薄及中厚煤层采煤工作面的沿空留巷技术已日趋完善，巷旁支护、巷内支护、加强支护及煤帮加固技术已趋成熟，但在条件困难的中厚煤层或厚煤层较大断血巷道中采用沿空留巷技术仍存在着一些技术难题，使得一些矿井在应用沿空留巷技术时没有取得预期的效果，甚至留巷失败，从而限制了沿空留巷技术在我国更广泛地推广应用O而芦沟煤矿作为地质条件比较复杂的矿井，首次实施沿空留巷技术能否成功，给芦沟矿领导班子带来了巨犬挑战，在进行留巷过程中，得到

2、了集团公司总经理张明剑及主耍部室领导的高度重视，曾不辞辛苦在百忙之中多次亲临我矿井下一线指导沿空留巷支护技术，并提出了宝贵意见和殷切期望。自完全沿空留巷至今，已经成功留巷130m（260棚），通过对留巷段围岩变形的观察，巷内支架完好，巷道高度基本保持在1・9〜2.5m,巷道卜宽达3.8〜4.0m,基本达到预期效果，从而取得了较好的安全和经济效益。现将我矿相关做法汇报如下。1、沿空留巷实施的最初目的32101工作面作为32采区首采工作面，受底板L7.8及Lg灰岩水影响较人，经地测科测定，工作面在回采期间涌水量会保持在60〜80m3/h左右，且静水压力较高，属于典型的带压开采工作面，因此,回采

3、期间需对工作面底板水进行疏排。基于以上原因，生产技术科在进行工作面初步设计时，充分利用沿工作面走向方向向斜地质构造的特点，在工作面下副巷向斜最低段开掘流水巷，将工作面回采期间底板涌水排入流水巷内。当工作面推过流水巷近似呈仰斜开采时，开始利用3.5m坑木梁配合2.4m坑木一梁两柱式支护方式进行沿空留巷，为防止向采空区漏风和减少巷道围岩变形，在靠近采空区侧堆积2m宽的煤袋堵漏风并起到加强支护的作用，留巷长度约230m,由于坑木支护强度不足，导致巷内坑木折断严重，以至工作人员不能进入巷内清淤煤。随着工作面的不断推进，不断对下副巷进行落底，造成巷道高度较大，给超前替棚作业带來了安全隐患。为此，为响

4、应集团公司提出的支护改革，结合集团公司“解放思想、放开手脚、科学合理,大胆推行”的方针，通过充分论证，矿领导班子决定对32101工作面下副巷实施完全沿空留巷技术，即不在对工作面下副巷进行超前替棚作业，而在工作面凹采期间，采用摘上帮支架腿、站单体柱、补站支架腿的形式保留原有巷道。2、实施沿空留巷的技术分析（1）沿空留巷顶板活动规律沿空留巷是一种无煤柱护巷方式，即将木区段工作面的运输巷作为下一区段工作面的回风巷。为合理控制沿空留巷围岩变形量，需掌握沿空留巷顶板的活动规律，进而为科学合理选取支护形式和进行支护设计提供理论依据。随着工作面从开切眼向前推进，顶板垮落由初次垮落循环逐步过渡到周期垮落循

5、环，同时由于顶板各岩层分层垮落的时间不同，在各垮落循环中又都包含有主动垮落和被动垮落两种形式。因受采场边界煤体的支承作用，在采空区边界上方将形成不整齐的悬臂式顶板残留边界。根据顶板岩层的分布状态，可将采空区边界附近的岩层分为4个区，即垮落区、错动离层区、二次破断区和微破裂区。如图1所示。沿空巷道图1沿空留巷顶板岩层运动分布图采场覆岩活动规律特别是侧向板块的结构及活动规律，对沿空留巷围岩变形影响较大。在其顶板发生离层前，受支撑阻力作用，顶板岩层首先沿沿空留巷采空区侧切断，而上覆岩层垮落所产生的动压，対移动边界即工作面回采空间的影响较固定边界即沿空留巷的影响明显，其矿压显现剧烈程度较沿空留巷大

6、。随着采场覆岩垮落层位的不断向上发展，固定边界已垮岩层残留边界由承载状态转入了加载状态，当加载至一定程度时，残留边界将产生“二期破断”，除下位已冒落岩层外，其余均受前期破断岩层结构及未垮岩层的“夹持”作用,下沉受到制约。由于前期垮落的岩层已达到一定的压实程度，并在边界处形成了稳定结构，从而构成了二期破断岩层的“支座”。当支座的刚度大于等于煤体刚度时，采场覆岩的下沉将以“平移”甚至“反转”的形式下沉，其下沉的产生加剧了煤帮的挤出，增大了底鼓量，扩大了沿空留巷煤帮支承压力的范围。由于煤体的强度不同，顶板在采空区边界处的断裂位置及巷道多处的位置也不•样，当煤体强度较低时，顶板断裂位置处于煤体内部

7、上方，相应巷道位于错动离层区的下方；当煤体强度较高时，顶板断裂则处于煤壁外侧，相应巷道位于二次破断区的下方。因此，错动离层区和二次破断区顶板的下沉将直接影响沿空留巷的围岩变形特点及大小。而巷道位于二次破断区的下方比位于离层错动区的下方更有利于顶板的稳定，且巷道在二次破断区的下方时，其顶板的变形属于一种“给定变形”状态。(2)沿空留巷围岩控制的预防原则降低围岩应力、提高围岩强度和合理支护技术是控制巷道围岩变形的主要技术途径