薄及中厚煤層沿空留巷中切頂卸壓技術(shù)的應(yīng)用探析

侯晉剛

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)掌石溝煤礦，山西 高平 048400）

當(dāng)前由于空留巷道技術(shù)不斷發(fā)展，因此沿空留巷在煤礦開采中得到大量的應(yīng)用。本研究以煤炭運(yùn)銷集團(tuán)A礦9102綜采工作面運(yùn)輸順槽采用切頂卸壓技術(shù)進(jìn)行沿空留巷為例，選用切頂卸壓技術(shù)，這樣可以借助沿空留巷的全過程，可以給能夠使用沿空留巷的地質(zhì)條件進(jìn)行施工。

對(duì)教室進(jìn)行隱喻描述時(shí)，54.16%的大學(xué)生持積極態(tài)度，以強(qiáng)調(diào)教室給他們帶來美好和快樂的情感體驗(yàn)為價(jià)值取向；而45.84%的大學(xué)生持消極態(tài)度，以強(qiáng)調(diào)教室給他們帶來束縛，限制其自由的情感體驗(yàn)為價(jià)值取向，所占比例相對(duì)較大。

1 沿空留巷地質(zhì)條件

1.1 工作面頂?shù)装鍘r性

本研究的研究對(duì)象為9102 工作面開采煤層9#煤層，其屬于井水平煤層的范疇。其中，工作面所在位置的地表大都選用山地，地表標(biāo)高處于993～1100m范圍內(nèi)[1]。而相應(yīng)的工作面蓋山高度范圍在54～163m范圍內(nèi)。對(duì)于一采區(qū)而言，9#煤層厚度在0.75～91.79m 范圍內(nèi)，平均厚度1.59m。表1表示相應(yīng)的9#煤層頂?shù)装鍘r性及特征表。

詩中并不認(rèn)同杜牧《赤壁》一詩中對(duì)“借東風(fēng)”因素的夸大，而認(rèn)為曹魏之失敗在其驕兵之氣，縱使沒有東風(fēng)之便，銅雀臺(tái)中也未必能鎖得住二喬，這是對(duì)千古名篇的翻案，足以見出女詩人的膽量與氣魄。

2.競(jìng)爭(zhēng)性民主選舉充分體現(xiàn)了人民主權(quán)原則，落實(shí)了“權(quán)為民所賦”的理念?！皺?quán)為民所賦”應(yīng)該首先在事實(shí)上而不是口頭上使人民的“統(tǒng)治者”體現(xiàn)為人民意志的產(chǎn)物，領(lǐng)導(dǎo)者從產(chǎn)生到罷免均體現(xiàn)人民的意志。競(jìng)爭(zhēng)性民主選舉使這一理念獲得了充分的張揚(yáng)，人民的主人翁地位獲得了充分的尊重。

表1 9#煤層頂板及底板巖性情況表

1.2 工作面巷道布置

對(duì)于一采區(qū)而言，計(jì)劃按照巷道東西走向進(jìn)行布置，而將工作面布置成為西北方向，所采用的工作面均選用長壁綜采工作面。而將9102工作面設(shè)置在采取南翼，而其左側(cè)設(shè)置為9101工作面，已回采結(jié)束。右側(cè)設(shè)置為9103工作面，其并未實(shí)施開采。

1.3 9102工作面運(yùn)輸順槽斷面支護(hù)

（2）巷旁擋矸支護(hù)技術(shù)應(yīng)用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作面頂板將要發(fā)生垮落現(xiàn)象，那么這時(shí)可以沿著空留巷采區(qū)一側(cè)巷幫輪廓線上設(shè)置相應(yīng)的懸掛菱形金屬網(wǎng)，同時(shí)在金屬網(wǎng)兩端設(shè)定在巷道原有定網(wǎng)上面，而在下部設(shè)置成為自由垂落。與此同時(shí)需要設(shè)置支設(shè)可縮性25U型鋼點(diǎn)柱。當(dāng)處于頂板壓力的作用下，由于設(shè)置存在可伸縮的裝置，那么將不會(huì)被頂板下壓而產(chǎn)生報(bào)廢的現(xiàn)象。對(duì)于U 型鋼點(diǎn)支柱垂直頂?shù)装逯гO(shè)而言，通常將下段設(shè)置在實(shí)底下方，而對(duì)于上端設(shè)置有?20mm×200mm圓鋼。通常情況下，在工作面1#支架附近，這樣可以有效地保障工作人員的生命安全。通?？梢詫误w支柱支架設(shè)置在采空區(qū)域120m 的范圍內(nèi)。當(dāng)頂板壓力非常大時(shí)，那么需要增加單體支柱的長度，從而可以更好地優(yōu)化頂板的壓力。

2 切頂卸壓沿空留巷技術(shù)應(yīng)用

2.1 切頂卻壓技術(shù)

（1）頂板補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)技術(shù)原理。通過分析圍巖抵抗力強(qiáng)的特點(diǎn)，這時(shí)將圍巖設(shè)置在強(qiáng)度相對(duì)較高的壓力場(chǎng)內(nèi)，這樣能夠有效地優(yōu)化圍巖抵抗礦山壓力破壞的強(qiáng)度。這時(shí)可以在頂板位置設(shè)置高強(qiáng)度以及高預(yù)應(yīng)力恒阻錨索，并且需要在沿空留巷上方設(shè)置懸臂頂板進(jìn)行懸吊支護(hù)。

（2）頂板補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用。在開始回采的過程中，通?？梢栽?102 運(yùn)輸順槽頂板實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，這樣可以增強(qiáng)頂板的支護(hù)能力。該措施主要選用恒阻錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。所選用的恒阻錨索規(guī)格設(shè)定為?21.8mm×9.5m，長度為1970mm，錨固力420kN，預(yù)緊力280kN。通常要在頂板規(guī)定的下沉范圍內(nèi)將錨索承擔(dān)的載荷設(shè)定在恒定阻力內(nèi)，這樣能夠有效地避免因頂板承擔(dān)過大的載荷而出現(xiàn)頂板事故，圖2表示相應(yīng)的恒阻錨索布置平面示意圖。

2.2 9102運(yùn)輸順槽補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

（1）切頂卸壓技術(shù)原理。通?？梢赃x用沿空留巷道采空區(qū)一側(cè)巷幫以及相應(yīng)的頂板交線位置開始實(shí)施鉆孔爆破預(yù)裂切頂。通常可以借助定向爆破技術(shù)能夠有效地將采空區(qū)上覆垮落巖石與沿空留巷頂板的應(yīng)力切斷，這樣可以更好地保護(hù)沿空留巷圍巖的壓力影響。為巷道提供有力的保障。

（2）切頂卸壓技術(shù)應(yīng)用。在工作面回采的過程中，可以選用切頂卸壓以及預(yù)裂爆破鉆孔工作，通常在切頂線上面設(shè)置鉆孔，并且切頂線作為沿空留巷采空區(qū)一側(cè)巷幫與頂板的交線。相應(yīng)的將鉆孔間距設(shè)定為500mm，而鉆孔與鉛垂線之間保持150°的夾角。通常將鉆孔直徑設(shè)定為48mm，深度設(shè)定為6.5m，并且在鉆孔內(nèi)部設(shè)置三個(gè)聚能管，聚能管的參數(shù)：長度1.5m，外徑?42mm。通?？梢栽诰勰芄軆蓚?cè)設(shè)置相應(yīng)的聚能縫，當(dāng)在設(shè)置聚能管的過程中，通常需要將聚能縫與切頂直接保持一致。同時(shí)在聚能管內(nèi)部設(shè)置二級(jí)煤礦許用乳膠炸藥，并且運(yùn)用瞬發(fā)電雷管引爆。通常在工作面回采之前，需要開展切頂卸壓預(yù)裂爆破工作，在每次起爆之前需要設(shè)置1～10個(gè)炮眼。在開始回采之前，對(duì)于9102 運(yùn)輸順槽，一般將超前的100m 內(nèi)的頂板進(jìn)行切除[2]。

2.3 巷旁檔矸支護(hù)技術(shù)

從問卷的調(diào)查數(shù)據(jù)來看，廬山西海的游客主要集中于廬山西海及周邊地區(qū)，省內(nèi)外的游客較少，這也是影響廬山西海客源的一個(gè)重要原因。

9102 運(yùn)輸順槽沿著9#煤層頂板進(jìn)行挖掘，相應(yīng)的斷面采用矩形設(shè)置，相應(yīng)的毛寬設(shè)定為5.0m，凈寬度設(shè)定為4.8m，毛高設(shè)定為2.6m，凈高設(shè)定為2.5m，將毛斷面設(shè)定為13.0m2，相應(yīng)的凈斷面設(shè)定為12.0m2。對(duì)于9102運(yùn)輸順槽頂板而言將其設(shè)計(jì)成為錨桿網(wǎng)與錨索支護(hù)形式，兩幫選用錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，圖1表示相應(yīng)的9102運(yùn)輸順槽斷面支護(hù)。

（1）巷旁擋矸支護(hù)技術(shù)原理。在實(shí)施回采之前，通常對(duì)沿空留巷頂板實(shí)施預(yù)裂爆破切頂。在對(duì)工作面進(jìn)行推進(jìn)時(shí)，在采空區(qū)域?qū)?huì)出現(xiàn)沿著空留巷最邊緣的位置上方頂板位置由于處在頂板切頂后，最終將會(huì)在重力的作用下形成垂直的矸石墻。

2.4 沿空留巷內(nèi)動(dòng)壓區(qū)域加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)

（1）動(dòng)壓區(qū)域加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)原理。由于當(dāng)圍巖壓力處于壓力下不容易出現(xiàn)破壞的現(xiàn)象，并且在拉力下范圍容易破壞的現(xiàn)象，這時(shí)相應(yīng)的動(dòng)壓力區(qū)域支護(hù)必須滿足如下要求：對(duì)于沿著空留巷動(dòng)壓范圍內(nèi)的頂板，通常需要設(shè)置高強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力。當(dāng)頂板出現(xiàn)持續(xù)下沉的現(xiàn)象時(shí)，頂板需要設(shè)置一個(gè)高強(qiáng)度的恒定支撐力。

（2）動(dòng)壓區(qū)域加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用。對(duì)于9102 運(yùn)輸順槽而言，在工作面支架頂梁末端到采空區(qū)域方向120m的范圍內(nèi)，通?？梢赃x用2.8m單體液壓支柱以及相應(yīng)的3.6mπ梁實(shí)施支護(hù)，如圖3所示。在設(shè)置支護(hù)長度時(shí)，通常需要依據(jù)沿空留巷內(nèi)部設(shè)置的頂板變化情況而定，假如動(dòng)壓比較明顯時(shí)，必須加強(qiáng)支設(shè)長度。當(dāng)動(dòng)壓不明顯時(shí)，那么可以適當(dāng)?shù)乜s短支設(shè)長度[3]。

3 沿空留巷效果分析

將上述技術(shù)運(yùn)用到工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，9102 運(yùn)輸順槽沿著空巷基本都成巷。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)絕大部分圍巖變形非常小。極少部分出現(xiàn)圍巖變形的情況，頂板下沉量通?？刂圃?00mm內(nèi)，這些并不會(huì)對(duì)沿空留巷安全使用產(chǎn)生影響。對(duì)于圍巖變形加大的，其頂板下沉量處于200～600mm的范圍內(nèi)，這將對(duì)巷道的使用產(chǎn)生威脅，因此可以采用起底以及支護(hù)措施，從而可以大大提升巷道的安全性。

4 結(jié)語

經(jīng)過工程實(shí)踐可以看出，對(duì)于低瓦斯、無沖擊地壓薄、中厚煤層而言，本文采用如下四種沿空留巷支護(hù)：第一，預(yù)裂爆破切頂；第二，頂板補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)；第三，巷旁擋矸支護(hù)；第四，動(dòng)壓區(qū)域加強(qiáng)支護(hù)。通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)沿空留巷成巷率達(dá)到100%，由此可以看出，該措施可以大大優(yōu)化巷道強(qiáng)度。因此，具有推廣性。