沿空掘巷施工应用分析.pdf

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1、煤矿现代化2012-r第3期总第108期沿空掘巷施工应用分析刘发志。朱本斌(贵州省毕节地区安监局，贵州毕节551700)摘要贵州黔西能源开发有限公司青龙煤矿设计120万t／a，该矿井主采煤层为M16、M18煤层，现正在回采M16煤层，M16煤层煤层平均厚度3．55m。该矿井11608轨道顺槽，设计长度1100m，巷道净尺寸为宽x高=3．8X2．7m，该顺槽上临11604运输顺槽，11606采煤工作面已经回采完毕，11608轨道顺槽施工属于沿空掘进。在掘进过程中，经过统分分析与论证，将煤柱宽度留设为5m

2、，即保证了巷道施工安全与使用，又提高了煤炭回收率，取得了良好的效果。关键词沿空掘巷；施工；防治水；顶板管理；优点中图分类号：TD263文献标志码：B文章编号：1009—0797(2012)03—0007—04所谓沿空掘巷就是沿已稳定的采空区边缘或平衡区，当巷道掘进以后，煤体强度急剧下降，窄煤柱与采空区之间留小煤柱布置巷道，在该巷道掘进进一步遭到破坏而卸载，引起煤柱向巷道方向强烈位时，相邻采空区岩层活动相对已经停止，其回采期移，巷道的另一侧煤体，掘巷之前为承受高压的弹性引起的应力重新分布也趋于稳定，此时

3、，沿空掘进区，掘巷之后，随着松驰区、塑性区的重新形成和支的巷道处于应力降低区，有利于巷道维护。沿空掘承压力向煤体深部转移，与此同时伴随着顶板强烈下巷分完全沿空掘巷、留窄煤柱沿空掘巷两种(巷道沉和底板膨起。所以留窄煤柱沿空掘巷，若煤柱尺寸掘进位置及应力分布曲线图见图1)。选择不当，不仅在掘巷时围岩有明显变形，同时由于煤柱破坏后处于塑性蠕变状态，巷道掘进后，在较长的时间内围岩还有较大的持续变形。因此合理选择窄煤柱的宽度是沿空掘巷的关键一环。综采工作面完全沿空掘巷虽然掘进巷道处于最佳的受力状态，但是在实际运

4、用中由于采空区的水和瓦斯及其冒落的矸石会对巷道的正常掘进构成危险，而且给掘进通风造成一定的影响，因此，一般不采用完全沿空掘巷而采用1一完全沿空掘进；2一留窄嵘柱沿空掘进；3一留15～20m掘进留窄煤柱沿空掘巷。图1巷道掘进及应力分布曲线图1．3留设煤柱宽度的理论分析与计算不论宽煤柱还是窄煤柱护巷，回采巷道都位于1沿空掘巷留煤柱理论依据采场三维应力场范围附近，煤柱宽度的改变不仅其内1．1完全沿空掘巷力学状态发生变化，而且巷道围岩力学状态及变形也南上图可以看出完全沿空掘巷，采空区边缘煤有所改变，势必影响到

5、巷道围岩的稳定性。为了正确体是已卸载的松驰区，煤体深处是能够承载的塑性选择沿倾斜布置的合理位置，就应该预先了解峰值区区和弹性区，所以沿空掘巷是在原先的松驰区掘离煤体边缘的距离(L)，避免把巷道布置在高应力区。进。在松驰区沿空掘巷又破坏了原来平衡状态，支根据我矿的观测数据进行回归分析，沿倾斜支承压力承压力的垂直应力分布向煤体深部移动，一般向煤峰值离煤体边缘的距离L可按如下经验公式。体深部移动的距离约为新掘巷道的宽度。由于应力估算：的重新分布，巷道的顶帮会有明显的变形。L=I7．2015—0．475一0．

6、16Rf一0．199+1．593M+1．2留窄煤柱沿空掘巷1．7X10一由上图留窄煤柱沿空掘巷应力分布可知，依据式中：fn为煤层坚固性系数1；Re为顶板岩石单向煤、岩性质和窄煤柱宽度的不同，垂直应力的高峰值抗压强度，Rc=50MPa；为煤层倾角，=6；M为煤也不同，当窄煤柱宽度确定不合理为15～20m时，有层厚度，M=3m；H为开采深度，H=I14m。可能使新掘的巷道处于原支承压力高峰之下，原来的根据以上参数可以计算得：L=12．1m松驰区为窄煤柱宽度，而布置的掘进巷道则靠近极限为使沿倾斜支承压力峰值

7、落在实体煤内部，巷·7·煤矿现代化2012年第3期总第108期道布置在应力降低区，因此煤柱一般采用窄煤柱。29m，故煤柱留设宽度取5．3m。定蠢煤柱的宽度，为简化计算大都参照根据下图来确。2沿一空～掘巷。～施一工。2．1正常段掘进沿空掘进过程中，采用S100A型掘进机掘进，综掘机后跟DSL一800型胶带运输机运输；迎头配备MQT一120型锚杆机打、注顶部锚杆(锚索)，MQT一50型帮机打、注帮部锚杆。图2煤柱合理宽度2．1．1施工组织参照上图可以计算出合理的最小护巷煤柱宽综掘机掘进巷道施工组织中，每班

8、设正、副班度B：长、安全网员各一名，副班长负责全面生产工作，班B=X1+X2+X3长负责本班安全施工，安全网员负责现场安全把(1)X为上区段工作面开采在煤柱中产生的塑关，每个生产班配备一名机修工，以便及时解决生性区宽度(1~lJ极限平衡区宽度)。产中出现的机电故障。为保证正规循环作业的完成，迎头施工作业根据劳动组织的人员配备，合理x1=In()安排工序，工序和工序之间尽量做到交叉进行，平式中：x为力极限平衡区宽度，m；m为煤层开采厚行作业，以充分利用工作