倾斜极薄煤层沿空留巷支护技术应用与研究

周光勇

四川芙蓉集团叙永一矿煤业有限公司，四川 泸州， 646400

摘要： 本文通过对叙永一矿1295风巷沿空留巷实施方案的分析，结合1295采煤工作面回采时间、空间上的逻辑，总结出一套安全高效的沿空留巷支护技术。

关键词：极薄煤层 沿空切顶留巷 支护技术

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0 引言

随着保护层（无煤柱）开采治理瓦斯技术的推广和应用，沿空留巷已成为回采作业过程中的一项重要工作。为了提高沿空留巷的工作效率，叙永一矿技术管理人员在长期的生产实践中进行了不同尝试,总结出了一系列关于沿空留巷支护的宝贵经验，如：支护选型、合理的支护工序等。本文通过对叙永一矿1295风巷切顶成巷技术的分析，结合1295采煤工作面回采时间、空间上的逻辑，总结出一套沿空切顶留巷支护技术。其施工工序和技术参数能为类似条件下倾斜极薄煤层沿空切顶留巷提供参考。

1 工作面概况及煤（岩）层赋存特征

叙永一矿煤业有限公司位于古叙矿区西北端的叙永县和古蔺县的交界部位，行政区划属泸州市叙永县合乐、震东乡所辖。地理坐标：东经105°30′49″～105°36′52″，北纬28°06′26″～28°09′08″。矿区范围近似于扫帚形，西部狭窄，东部宽阔。西以F20断层与胜利井田分界，东以10号勘探线与沈家山井田为邻，深部边界到600m标高。矿井采用平硐、上山方式开拓，走向长壁式采煤；矿井共分为三个水平、10个采区，本区可采煤层为C19、C20和C24煤层。本次以1295风巷的沿空留巷为研究对象，该巷位于+780m水平、12采区的南翼，西翼为已布置的1245风巷，北翼为12采区+920m运输石门，东翼为1295机巷。巷道全长450m，巷道位于C19煤层中，沿煤层顶板施工。

该区域C19煤层走向116°，倾向26°，倾角24º～26º，平均倾角25°；煤层厚度0.9～1.10/1.0，坚固性系数ƒ＝0.60。与下部邻近煤层C20煤层的层间距为2.6m。直接顶为泥质粉砂岩、灰色厚状泥岩、灰色薄状泥质粉砂岩，显水平汶理，硬度系数ƒ＝2.6～5.0；其直接底为岩质泥岩、泥岩、炭质泥岩，显波状层理，含球状黄铁矿结核，厚度1.67m，硬度系数ƒ=2.6～5.0。

2 沿空留巷背景

1295工作面回采期间采用"Y"型通风方式，即：机、风巷进风，利用1245风巷作回风巷回风。采用沿空留巷工艺确保工作面回采结束后1295风巷兼做回风巷使用。工作面回采前在巷道北帮采空区侧施工切顶眼定向切顶，利用顶板预裂切缝和矿压，切断部分顶板的矿压传递，再利用贴帮支护、加固锚索对护巷区域顶板进行控制，确保采动影响范围巷道的围岩稳定，利用采空区顶部分岩体的自然冒落实现沿空护巷。

3 技术参数

1. 原巷尺寸

1295风巷护巷道断面巷宽为3m，中高为2.48m，面积为7.26㎡。

（2）切顶眼参数

巷道切顶眼施工在巷道北帮（采空区侧）距巷道中线1.6m，眼孔φ50m，角度为75°，深度为5.6m（施工至揭露处C17^上//煤层即止）；采用高强度钻杆，按一次成孔工艺进行施工。

（3）锚索施工

①原巷道锚索布置方式：1295风巷施工期间锚索布置于巷道中线位置按“一梁二锚”施工，排距为5m，施工期间受断层构造等影响，将排距调整为3m，局部地点布置方式调整为中线对称迈步支护，排距为1m。

②加固锚索施工：在巷道巷道北帮（采空区侧）距巷道中线1.3m位置按铅锤方向施工施工一根单锚索，排距1m；另在巷道中线位置垂直于巷道顶板补施工一组“一梁二锚”确保原巷道施工锚索排距≯1.5m。锚索规格：Φ15.24mm，长度7300mm，材质：钢绞线；锚盘规格：长度300mm、长度1200mm(眼孔距1000mm)，材质：11#工字钢。

（4）贴帮支护

随工作面回采在采空侧60m范围为临时支护，支护方式为“单体液压支柱+钢筋网+喷浆”进行支护。布置要求：单体液压支柱必须“穿鞋带帽”,布置在巷道巷道北帮（采空区侧）距巷道中线1.36m位置，排距为1m;单体液压支柱规格：DW型，长度：2.5m-3m，钢径：100mm；柱帽：长×宽×厚=600×150×100mm，材质：半圆木；柱鞋：长×宽×厚=300×200×70mm，材质：木板。或采用专用尼龙柱鞋，φ350mm，厚度35mm。单体液压支柱之间采用钢筋网进行搭接，钢筋网规格：长×宽=4000×1100mm，网孔规格：120×120mm，材质：采用Φ6.2mm圆钢双面焊接而成；支设完成后采用喷浆封闭喷浆厚度为80mm。

采空区侧60m范围外为永久支护，支护方式为工字钢进行支护。布置要求与临时支护布置方式一致，采用工字钢将原单体液压支柱进行替换即可，工字钢支柱不穿柱鞋但是需确保工字钢支设在实底上，并确保柱窝深度≮200mm。

（5）预埋抽放管：施工贴帮临时支护期间，每隔30米预留1根抽采管预埋采空区侧，并安设阀门，抽放管安设在距顶板400mm位置，抽放管规格：φ25mm，长度800mm，材质:不锈钢。作为回采期间采空区瓦斯治理使用。

4 施工组织

（1）1295工作面回采前，组织了准备队对1295风巷进行全面卧底整治；对巷道顶板施工“一梁二锚索”和“切顶锚索”进行强化支护。

（2）1295工作面回采过程中，利用早班检修时间提前150m施工切顶眼，并根据顶板围岩情况以及采空区后方切顶情况确定是否进行定向爆破，确保切顶护巷不影响工作面正常回采。

5 结论

通过对叙永一矿1295风巷切顶成巷支护技术的分析，结合1295采煤工作面回采时间、空间上的逻辑，总结出：

1)根据切顶成巷顶板围岩效果分析，锚索、贴帮支护材料的选择和参数的确定符合该矿实际条件。

2)根据对施工时间和空间上的分析，该巷锚索、切顶眼、巷道卧底整治等强化支护工序提前至工作面回采前完成，为后期切顶护巷节省了时间和空间。

参考文献：

[1]煤矿工作面沿空留巷围岩稳定性及控制技术研究[J].贾强. 江西化工.2020(02)

[2]自然沿空留巷方法可行性研究[J].樊鑫.江西化工.2020(02)

[3]综采工作面沿空留巷支护技术应用分析[J].李宝贵.矿业装备.2020(04)

[4]沿空留巷安全支护技术研究[J].田祥雄.能源技术与管理.2019(02)

[5]沿空留巷Y型通风设计应用[J].樊利红.山东煤炭科技.2017(10)

第一作者简介：周光勇（1986-），男，四川省宜宾市长宁县，四川芙蓉集团叙永一矿煤业有限公司，采矿工程师，副部长，大学本科，从事采矿技术管理的研究。