淺談沿空留巷孤島工作面開采技術(shù)

高永文

[摘 要]青龍煤礦21602綜采工作面是孤島工作面，且運(yùn)順為砌塊墻沿空留巷，本文從順槽支護(hù)、砌塊沿空留巷墻體保護(hù)、順槽臥底、工作面回采管理等幾個方面探討孤島工作面的開采技術(shù)，沿空留巷技術(shù)是煤炭開采護(hù)巷技術(shù)的重要發(fā)展方向，越來越多的沿空留巷需有回采，21602孤島工作面的安全順利回采為類似條件的工作面提供了寶貴的經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]孤島工作面 沿空留巷 超前支護(hù) 回采工藝 頂板壓力

中圖分類號：TD823.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0002-01

一、概述

青龍煤礦21602綜采工作面所采煤層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M16煤，厚度1.3～3.2m，平均厚2.6m，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，以亮～半亮型，條帶狀結(jié)構(gòu)。粉粒狀～塊狀構(gòu)造。煤層中下部含1～3層泥巖夾矸（厚0.2～0.6m），由東向西煤層逐漸增厚，絕大部分煤層厚度在2.0m以上。該工作面位于二采區(qū)西南翼，是二采區(qū)西南翼16煤第二個區(qū)段工作面。東南臨11608工作面（已回采），21602工作面與相鄰已采的11608工作面中間留有20m保安煤柱；西北臨21604工作面（已回采），運(yùn)順順槽為21604工作面回采過程中采用砌塊墻沿空留巷技術(shù)留設(shè)，沿空留巷墻高2.6m～2.8m，寬1.2m。

21602工作面長165m，共安裝114臺ZYG3400/15/34（ZY3400/15/34）液壓支架。運(yùn)順巷道寬4.5m、高2.8m；軌順巷道寬3.8m、高2.7m。兩巷道均采用錨網(wǎng)梯加錨索聯(lián)合支護(hù)

二、項目研究的必要性

孤島工作面不同方向支承壓力的迭加，是孤島工作面開采中的一個重要特點。采動過程中工作面上下巷道圍巖會處于流變狀態(tài)，并且受到高應(yīng)力作用而加劇變形，嚴(yán)重威脅了人員出入和機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；一定條件下，采場頂板覆巖結(jié)構(gòu)失穩(wěn)會對工作面支架造成沖擊載荷，形成大面積片幫，嚴(yán)重時會造成支架壓死、設(shè)備損壞，擠出的煤體會封堵工作面出口，同時導(dǎo)致瓦斯涌出量增加等工程災(zāi)害。同時21602運(yùn)順為沿空留巷順槽，受一次動壓影響，部分地段墻體受壓損壞嚴(yán)重，墻體支撐效果差。因此，必須采取合理有效的措施，來確保21602孤島工作面的安全順利回采。

三、主要保障措施

1、保證兩條順槽的支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)距離。

2、保證順槽高度，巷道提前臥底。

3、著重加強(qiáng)對沿空留巷墻體巷旁的支護(hù)。

4、加強(qiáng)對下出口三角帶頂板的維護(hù)。

5、修復(fù)損壞的墻體。

四、實施的方式、方法、步驟

1、超前及端頭支護(hù)方案

（1）運(yùn)順沿空留巷超前支護(hù)：

采用DW25～DW35型單體液壓支柱配合十字型、一字型金屬鉸接頂梁作為超前支護(hù)，超前單體為2排，間距800mm，支護(hù)長度50m。為保護(hù)墻體，在距墻體450mm距離施工一排單體液壓支柱配合一字梁支護(hù)，支護(hù)長度50m。

（2）軌順超前支護(hù)：

軌道順槽采用DW28～DW35型單體液壓支柱配合十字型金屬鉸接頂梁作為超前支護(hù)，超前單體為三排，間排距為1.0×0.8m，支護(hù)長度40m（中間一排20m）。

（3）端頭支護(hù)

工作面端頭采用液壓支架配合單體液壓支柱、十字型金屬鉸接頂梁支護(hù)?；夭蓵r，兩端頭采幫提前回撤單體距離不大于1.0m?；夭蛇^程中，輸送機(jī)上竄下滑，造成支架與單體距離增大時，必須補(bǔ)打單體。距離0.5m～1m時補(bǔ)打一排單體加一字梁，距離1m～2m時補(bǔ)打一排單體加十字梁。

2、巷道臥底、保證巷道高度

運(yùn)順沿空留巷順槽底鼓嚴(yán)重、頂板下沉量大，根據(jù)回采前200m礦壓觀測，頂板下沉50-100mm，底鼓200-300mm，利用檢修間歇時間，對運(yùn)順進(jìn)行提前臥底，臥底后巷道高度要達(dá)到3m，低洼點或應(yīng)力集中區(qū)巷道高度不低于3.2m，保證回采時1#支架及下端頭的安全出口高度。

3、沿空留巷墻體修復(fù)方法

21602運(yùn)順880m處采幫施工一個高抽鉆場，導(dǎo)致此段的巷道壓力大，應(yīng)力集中，墻體受損嚴(yán)重，840～900m段墻體片幫約400mm，采取了用木板支盒子灌漿的方法讓墻體恢復(fù)原來的形狀支撐頂板。

4、端頭三角帶區(qū)域片幫支護(hù)方案

受兩次動壓影響，運(yùn)順采幫鼓幫嚴(yán)重，從采幫往工作面延伸2-3m煤體變酥，片幫嚴(yán)重，為減少機(jī)頭三角帶處空頂面積，采取了端頭架上網(wǎng)，在三角帶空頂面積處從3#架斜穿一根工字鋼來支護(hù)頂板，工字鋼的一頭伸出巷道，用單體抬住。

5、回采工藝

工作面采煤方法為單一走向長臂后退式，沿煤層頂板開采，一次采全高，回采工序為：采煤機(jī)割煤→移架→推移輸送機(jī)；當(dāng)工作面發(fā)生片幫時，采用超前支護(hù)方式，即移架→采煤機(jī)割煤→推移輸送機(jī)。進(jìn)刀方式為端部斜切進(jìn)刀，采煤機(jī)雙向割煤，往返進(jìn)2刀。

6、工作面采高控制

21602綜采工作面支架型號ZYG3400/15/34（ZY3400/15/34），最低支撐高度1.5m、最高支撐高度3.4m；工作面采煤機(jī)型號MG300/700-AWD，滾筒直徑1.6m。孤島工作面頂板壓力大，要控制好采高，以免壓死支架或影響采煤機(jī)通過，采高最低高度不能低于2m，最大采高不得超過支架最大支撐高度3.4m。

五、結(jié)論

21602工作面運(yùn)順沿空留巷，是兗礦貴州能化第一個留巷成功的項目，也是回采的第一個沿空留巷孤島工作面，本工作面的順利回采，標(biāo)志著沿空留巷的成功，為以后沿空留巷孤島工作面順利回采提供了寶貴的經(jīng)驗。