【摘 要】通過旗山煤礦94205綜采工作面實踐，探討沿空留巷技術(shù)在深部軟巖綜采工作面的應(yīng)用。施工過程中，采用錨梁網(wǎng)索和單體頂梁及木垛的復(fù)合支護。這種支護方式的應(yīng)用，減少了掘進工作量和時間，為同類條件綜采工作面接續(xù)的應(yīng)用提供了可借鑒的經(jīng)驗。

　　【關(guān)鍵詞】工程師論文,沿空留巷,深部軟巖,復(fù)合支護設(shè)計

　　1 前言

　　對于深部開采礦井而言，采用無煤柱開采已經(jīng)成為礦井巷道布置的主要發(fā)展趨勢。由于沿空留巷在工作面后方，受兩次工作面采動影響引起的礦山壓力顯現(xiàn)要比用煤柱護巷引起的礦壓顯現(xiàn)強烈地多，在巷道維護時比較困難，因此，如何設(shè)計合理的巷旁和巷內(nèi)支護形式及參數(shù)是確保沿空留巷圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵。

　　2 概述

　　2.1 旗山礦94205工作面自然條件

　　旗山煤礦94205工作面位于-850 m小湖系西二采區(qū)，該面北為-850小湖系軌道大巷及運輸大巷，南靠落差0～60m的W-7逆斷層，西為94204綜采工作面采空區(qū)，東為未采區(qū)。該面回采走向長400m，傾斜長度為200m，煤層厚度為1.8m。煤層傾角最大為5度，最小為3度，平均4度。運輸?shù)啦捎缅^網(wǎng)梁索支護，規(guī)格：4.5m×2.4m，工作面選用ZYG3200/10/20型掩護式液壓支架進行支護，共計安裝134架。工作面兩道采用錨梁網(wǎng)支護，需加強支護。即兩道出口向外3～10m范圍，使用1.2m鉸接頂梁配合單體液壓支柱扶四趟走向棚。

　　2.2 施工方案

　　94205綜采工作面在回采過程中由于運輸巷頂板條件較穩(wěn)定，

　　巷道底板起伏角度小，為提高資源回收率、減少鄰近94206綜采工作面的掘進接續(xù)投入，特提出沿空留巷的回采設(shè)計。

　　沿空留巷設(shè)計走向380m，墻體沿工作面走向布置成寬1m、高2.2m的矩形。經(jīng)計算，工作面直接頂和老頂對墻體產(chǎn)生的壓力低于墻體凝固后的支撐壓力，所以強度符合工作面頂板支護要求。如圖1所示。

　　圖1 沿空留巷墻體設(shè)計

　　2.3沿空留巷墻體設(shè)計

　　根據(jù)事先研究結(jié)果，考慮砌墻充填的成本，充填體對留巷頂板移動規(guī)律的適應(yīng)性，砌墻與工作面生產(chǎn)之間協(xié)調(diào)等因素，采用單體支柱配合鉸接頂梁支護，水泥、煤矸石作為砌墻材料，錨桿、工字鋼梁增加充填強度的方案。

　　2.3.1技術(shù)參數(shù)

　　(1)砌墻材料：水泥、煤(矸石)、錨桿。水泥、煤(矸石)比例為：1：2。

　　(2)砌墻基礎(chǔ)必須在實際底板之上，墻體與頂板之間接觸嚴(yán)密，防止漏風(fēng)。

　　(3)墻體標(biāo)準(zhǔn)：墻體為矩形，墻體要平整，上寬：1m，下寬：1m。

　　2.3.2沿空留巷頂板支護設(shè)計及管理要求

　　(1)沿空留巷頂板支護采用提前加打錨索、走向架棚及木垛的復(fù)合設(shè)計。

　　(2)在沿空留巷巷道內(nèi)架設(shè)兩排走向架棚支護，采用HDJA-1200型金屬鉸接頂梁配合DZ22-30/100或DZ25-30/100型單體液壓支柱扶設(shè)。局部巷道破碎、頂板不平及超高地段，使用鋼梁沿傾向架在走向架棚上，并在架棚上采取打木垛方式將頂接實襯平，確保支護達到要求。

　　(3)端頭支架前移后，要及時采用單體液壓支柱加鉸接頂梁對裸露頂板進行支護，排距1m，柱距0.7m，有效在支架尾端為砌墻提前做支護的準(zhǔn)備工作。

　　(4)在沿空留巷巷道內(nèi)兩排走向架棚中間每隔5m布置木垛一個，對頂板加強支護。

　　(5)當(dāng)頂板不穩(wěn)定時，在充填體空間用工字鋼架設(shè)抬棚支護，排距為0.75m，每排抬棚沿傾斜方向打3個單體液壓支柱。

　　(6)沿空留巷前，超前工作面煤壁30m在沿空留巷側(cè)原巷道煤壁處打一排錨索，規(guī)格直徑18.9mm、長度7m，間距為1.5m。

　　(7)工作面向后20～40m范圍內(nèi)礦壓顯現(xiàn)明顯需加強支護，支護方式與超前支護相同。

　　2.4 沿空留巷的施工組織

　　根據(jù)生產(chǎn)班工作面的推進情況，可安排3～5人在生產(chǎn)班和檢修班進行施工。

　　每天正常可以砌墻4m，充填體的強調(diào)在24小時內(nèi)可以達到最終強度的75%以上。

　　2.5 現(xiàn)場施工要求

　　施工時，砌墻滯后工作面支架不得超過4m。施工期間，必須由施工單位對施工地點范圍內(nèi)的單體進行加固，確保施工地點單體初撐力不低于90KN。墻砌至一定高度時，要搭設(shè)可靠的作業(yè)平臺。作業(yè)平臺上堆放砌墻材料不得過多，其正下方不得站人。合理確定每次的澆注留巷墻體的長度，澆注留巷墻體。清理底板浮煤，工字鋼立柱垂直于底板支設(shè)。

　　澆灌以后，墻體用木棍或其它工具支牢固，保證上口與頂板接實。墻體中間一排走向棚在砌墻位置回掉，為確保墻體的凝固質(zhì)量，運道回料滯后澆灌墻體不低于48小時。

　　留巷時找到硬底，確保巷道的設(shè)計高度。打墻時，混凝土要攪拌均勻，澆注時要將墻體搗實。要有一定的凝固期。保證墻體質(zhì)量，木板要排齊排嚴(yán)，必要時用方木固定，防止?jié){體鼓出。水泥、煤粉、碎矸石、水充分混合均勻，確保墻體的支護強度。確保墻體初凝時間，必要時要求生產(chǎn)單位加打支柱支撐頂板。

　　當(dāng)巷道頂板下沉量大時，在巷道中應(yīng)補打錨索，以加強巷道支護，確保墻體的穩(wěn)固。遇地質(zhì)構(gòu)造帶，根據(jù)現(xiàn)場情況，改變圓木及工字鋼長度，并加強墻體支護密度，提高支護強度，護幫工字鋼高度可以根據(jù)實際情況調(diào)整。

　　3 施工后的效果及采取措施

　　沿空留巷進行40多米時，觀測發(fā)現(xiàn)，局部充填體有接頂不實及外側(cè)開裂、片落現(xiàn)象，另有頂板補強、充填體補強沒按照設(shè)計要求施工，對留巷工程有一定影響。

　　后期施工做以下調(diào)整：

　　(1)增加錨桿的密度。在兩工字鋼中間預(yù)埋回收的舊錨桿或新錨桿，錨桿間、排距變?yōu)?00 mm×500mm。

　　(2)接頂要求。采用噴漿的方式將墻體與頂板接實，以免造成墻體的局部破壞。