石槽村煤矿沿空留巷设计和实施方案探究

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1、石槽村煤矿沿空留巷设计和实施方案探究　　【摘要】本文首先对石槽村煤矿05工作面的工作面巷道布置作了简要介绍，并对原巷道支护参数进行了说明。接下来从煤层特征、煤层顶底板适应性、地质构造等方面进行了试验工作面可行性分析。最后详细阐述了05工作面的沿空留巷设计实施方案。【关键词】煤矿工作面沿空留巷方案设计1石槽村煤矿05工作面概况1102205工作面走向长1400米，倾向宽248.4米（帮对帮平距），其中1102205工作面回风顺槽长1540米，坡度介于0～20°；运输顺槽长1535米，坡度介于0～7°；辅助运输顺槽长1530米，坡度介于0～7°，1102205工

2、作面采用综采一次采全高，工作面采用“三八制”作业方式，早班检修，中夜班生产。1.1工作面巷道布置81102205工作面属于三巷布置方式（回风顺槽、运输顺槽、辅助运输顺槽），工作面三条大巷均沿煤层走向布置，回风顺槽位于工作面西侧，运输顺槽及辅助运输顺槽位于工作面东侧，运输顺槽与辅助运输顺槽保护煤柱为30米，工作面切眼沿煤层倾向布置。三条顺槽均沿煤层顶板掘进。为了便于工作面掘进期间辅助运输，工作面于600米处设有一条自回风顺槽至运输顺槽的联络巷。如图1所示。1.2原巷道支护参数1102205工作面运输巷采用锚网喷+锚索联合支护方式，顶部锚杆采用φ18×2500螺

3、纹钢锚杆，间排距800×800mm，帮部锚杆φ16×1600mm；锚索采用φ17.8×7300钢绞线，间排距2×2m；混凝土喷厚50mm。半圆拱形留巷隔离墙位置恰好在拱弧部三角区，需要清理该区域才能使得隔离墙支撑可靠。这一点不利于沿空留巷。但原支护形式和强度能够满足留巷强度需要。2试验工作面可行性分析2.1煤层赋存特征适应性石槽村煤矿1102205工作面运输顺槽沿2-2煤层顶板掘进。2-2煤平均厚度为3.2米，黑色，半暗型，沥青光泽，参差状断口，条带状结构，含黄铁矿结核和方解石脉，煤层下部有一层夹矸，厚度为0.3～0.9米，全工作面发育。分析：该煤层赋存条件

4、好，煤质较硬，有利于围岩稳定。2.2煤层顶底板适应性82-2煤老顶为细砂岩，厚度4.3米，灰色，以石英长石为主，含煤包体，夹薄层粉砂岩，局部地方老顶2-1煤较发育。2-2煤直接顶为粉砂岩，厚3.6米，灰褐色，厚层状，含碳屑丰富，以平行层理为主，夹少量波状层理，底部夹少量粗砂岩，含透镜体，胶结致密，坚硬。2-2煤伪顶为炭质泥岩，厚0.3米，灰黑色，极易冒落。2-2煤直接底为粉砂岩，厚5.7米，浅灰色，厚层状，含物茎叶化石，平行层理，半坚硬。2-2老底为细砂岩，厚5.0米，灰色，以石英长石为主，含煤包体，夹薄层粉砂岩。分析：煤层顶部有0.3m伪顶，易冒落，但直接

5、顶胶结致密，坚硬。一般情况下可以不考虑留住伪顶。老顶也比较好。有利于留巷。2.3地质构造影响2-2煤全井田沉积稳定，煤层结构简单。1102205工作面运输顺槽自顺槽2#联络巷至切眼导硐段掘进期间无其他断裂构造，DF17断层预计于1102205工作面中部尖灭。分析：整个05工作面赋存稳定，地质构造影响不大，留巷条件很好。2.4水文地质情况影响1102205工作面运输顺槽自顺槽2#联络巷至切眼导硐段直接顶板以粉砂岩为主，弱含水，掘进时局部有淋水，裂隙发育时淋水会有所增加，正常涌水量为1～5m3/h，最大涌水量为7m3/h。老顶为细砂岩，弱含水。1102205工作

6、面运输顺槽自顺槽2#联络巷至切眼导硐段顶板距侏罗系直罗组底部砂岩强含水层25～40m，掘进期间该含水层对工作面无影响。8分析：采空区水的预防就是疏放。在沿空隔离墙预留水位监测排放口。2.5瓦斯及浮煤自燃对策瓦斯相对涌出量0.02m3/t，绝对涌出量0.07m3/min，煤尘爆炸指数平均为35.08，有爆炸性。2-2煤属易自燃煤层，自燃发火期为30天。分析：瓦斯不是主要矛盾，但浮煤自燃周期30天是防范重点。巷旁充填需要采用充填隔离措施。选择混凝土隔离墙是比较成熟可靠的。3石槽村矿1102205工作面沿空留巷方案设计3.1留巷方案确定考虑到针对一个矿的沿空留巷最

7、适合的方案需要在试验监测才能取得优化。考虑到目前混凝土隔离墙技术已经完全成熟。本项目基本思路是采用锚柱固定留巷边界并且隔离采空区使得工作区域本质安全。在锚柱网内侧采用袋铸混凝土作为初期试验方案，等到试验工作面获得充分研究数据后采用锚柱网矸石混凝土隔离墙。即留巷方案为：先期锚柱网袋铸混凝土隔离墙。试验100-200m通过监测分析确定采用锚柱网矸石混凝土隔离墙。关键技术方案如表1。基本参数：隔离墙厚度600mm，混凝土SCC30。8采用锚柱支撑隔离采空区虽然比使用木点柱价格高。但具有预支撑结构隔离墙模袋简单，墙体厚度减少一半，模袋价格是具有内拉筋柔模价格的二分之

8、一。锚柱网施工简单快速，安全可靠。3.2锚柱网袋铸混