沿空留巷圍巖控制技術(shù)研究

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1、沿空留巷巖控制技術(shù)研究沿空留巷是在工作面后方沿采空區(qū)邊界維護(hù)巷道。沿空留巷能合理開(kāi)發(fā)煤炭資源、提高煤炭資源采出率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限、減少巷道掘進(jìn)量、緩解采掘接替矛盾防止發(fā)火，有利于礦井安全生產(chǎn)和改善礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，也是礦山進(jìn)行采煤方法革、實(shí)現(xiàn)前進(jìn)式和往復(fù)式開(kāi)采的最有效途徑。因此，在開(kāi)采高產(chǎn)高效綜采面，沿空留巷技術(shù)受到研究部門(mén)和生產(chǎn)位的高度重視。本文闡述了沿空留巷圍巖破斷的規(guī)律和特點(diǎn)，并11提出圍巖控制的方法和技術(shù)，使沿空留巷可以廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)煤礦，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。緒論問(wèn)題的提出和研究意義沿空留巷是在工作面后方沿采空區(qū)邊界維

2、護(hù)巷道。沿空留巷能合理開(kāi)發(fā)煤炭資源、提高煤炭資源采出率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限、減少巷道掘進(jìn)量、緩解采掘接替矛盾防止發(fā)火，有利于礦井安全生產(chǎn)和改善礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，也是礦山進(jìn)行采煤方法革、實(shí)現(xiàn)前進(jìn)式和往復(fù)式開(kāi)采的最有效途徑。⑴根據(jù)對(duì)現(xiàn)有無(wú)煤柱開(kāi)采系統(tǒng)的分析空留巷一般可使采區(qū)采出率捉高10?20%,冇些礦井其至捉高25?30%,如柴里煤由60%捉高到85%；沿空留巷可使巷道掘進(jìn)率降低25?33%,而有些礦井降低的幅高達(dá)40%以上。因此，在開(kāi)采高產(chǎn)高效綜采面，沿空留巷技術(shù)受到研究部門(mén)和生產(chǎn)位的高度重視。廿前我國(guó)沿空留巷技術(shù)在中厚以上

3、煤層應(yīng)用較少，且多為單巷留巷。研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀沿空留巷技術(shù)能夠較好地實(shí)現(xiàn)無(wú)煤柱護(hù)巷，無(wú)論在護(hù)巷技術(shù)、利用煤炭資源上還是在采煤方法上都比留煤柱護(hù)巷具有更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。例如，淮北礦務(wù)局楊礦⑵N11522工作面應(yīng)用沿空留巷，不僅實(shí)現(xiàn)了前進(jìn)式開(kāi)采，而且采用沿空留巷技術(shù)后可多回收一條15m寬的護(hù)巷煤柱，多采出煤炭7.644萬(wàn)t,凈増產(chǎn)值764.4萬(wàn)元（煤按100元/t）；晉城礦務(wù)局占書(shū)院礦勺91306工作面風(fēng)巷進(jìn)行沿空留巷，留巷取消了留設(shè)的11.6m煤柱，減少煤炭損失26.7t/m,降低采區(qū)巷道掘進(jìn)率40%以上，緩和采掘接替

4、緊張關(guān)系，沿空留巷成本比綜掘成本降低了17.7%,比炮掘成本降低22.5%。因此，從20世紀(jì)50年代我國(guó)開(kāi)始在煤礦應(yīng)用沿空留巷技術(shù)以來(lái)，沿空留技術(shù)就一直受到生產(chǎn)單位與科研部門(mén)的高度重視和廣泛研究。我國(guó)關(guān)于沿空留巷技的研究和發(fā)展情況，歸納起來(lái)，認(rèn)為大致可分為以下四個(gè)階段⑸⑹。第一階段，20世紀(jì)50年代起，在煤厚1.5m以下的薄煤層屮嘗試著用肝石墻巷旁支護(hù)維護(hù)工作面后方巷道，使-條巷道成功應(yīng)用二次。但存在著殲石的沉縮量大不能與巷內(nèi)支架相匹配，巷內(nèi)支架變形嚴(yán)重，維護(hù)工作量大，工人壘砌肝石的工效低勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且很不安全。第二階段

5、，20世紀(jì)60年代、70年代在小厚煤層(1.5-2.5m)應(yīng)用密集支柱、木垛砌塊等作為巷旁支護(hù)取得一定成效，但這些方法各冇一些優(yōu)缺點(diǎn)。第三階段，20世紀(jì)80年代在大力推行綜合機(jī)械化采煤后，隨著采高不斷增大工作面推進(jìn)加快、巷道頂?shù)紫鲁亮吭龃螅覈?guó)煤礦工作者在引進(jìn)、吸收國(guó)外的巷旁填技術(shù)的同吋，發(fā)展了高水巷旁充填護(hù)巷技術(shù)。然而應(yīng)用這種技術(shù)要建立一套復(fù)雜充填材料加工、運(yùn)輸和泵運(yùn)充填系統(tǒng)，并裝備相應(yīng)的一整套設(shè)備，生產(chǎn)成本較高，廿前對(duì)大多數(shù)礦井述難以推廣應(yīng)用。第四階段，20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)有些學(xué)者在厚煤層綜放工作面進(jìn)行了一沿空留

6、巷研究,如潞安礦務(wù)局常村煤礦SZ-1綜放工作面，巷內(nèi)采用錨梁網(wǎng)索聯(lián)合護(hù)，巷旁支護(hù)運(yùn)用高水材料充填加上空間錨栓加I占I網(wǎng)技術(shù)，成功地進(jìn)行綜放大斷面沿空留巷試驗(yàn)。表1?1我國(guó)部分礦井使用沿空留巷的煤層厚度狀況心颶zft:煤離卑度（B）?：?：?：?：?ftiM：＜?：：上.囲煤層???????.開(kāi)沬物詔??????11冷?????0.8-1.2?北owr;二五號(hào)燧::::工平均1.2＜3-5?研右希17M：?a6-1.0處偉正村『上:二規(guī)＜＜?:1.3楊梅燉爼0,6-1.1松滾mnr周0.6-1.2［倆“辟＞葉［料社瑕護(hù)&'.

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8、W：：5.8$2綜采放頂煤下面將分別介紹巷內(nèi)支護(hù)和巷旁充填的研究現(xiàn)狀巷內(nèi)支護(hù)形式研究現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)多采用金屈支架或木棚支護(hù)，也冇少數(shù)礦井嘗試用錨桿作為沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)。表1-2是我國(guó)

9、采用沿空留巷技術(shù)兒個(gè)主要礦區(qū)巷內(nèi)支護(hù)情況，基本反映了目前國(guó)沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)所采用的形式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)的資料看，沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)采金屬支架或木棚支護(hù)，隨著沿空留巷技術(shù)在中厚及厚煤層中的應(yīng)用，采高不斷增大留巷斷面不斷擴(kuò)人，在巷道圍巖變形量增加、巷道維護(hù)越來(lái)越困難的條件下，原來(lái)用的金屬支架型鋼重量不斷增加，棚