大倾角煤层回采工作面沿空留巷技术研究
摘要】本文通过对斌郎煤矿401采区内连煤层大倾角回采工作面沿空留巷的实验研究，提出了在大倾角煤层中进行沿空留巷的技术方法，实现沿空留巷的途径、适用条件，为今后同类型矿井与煤层进行留巷提供了借鉴的经验。
【关键词】沿空留巷 11#矿用工字钢 加强支护
沿空留巷技术能够较好地实现无煤柱护巷，无论是在利用煤炭资源上，还是在采煤方法上都比留煤柱护巷具有更好的技术经济优势。由于斌郞煤矿随着采场向深部转移和大倾角煤层沿空留巷遇到一些技术难题，这一难题一直受到斌郞煤矿生产单位的高度重视和深入研究，特别针对N4012采煤工作面沿空留巷进行深入研究。
一、N4012采面开采基本条件
1．地质概况
该工作面位于401采区第一区段，地面对应的地表位于石桥湾一带，工作面走向以北西-东南方向布置，地貌为中~低山丘、深切剥蚀地貌，除局部局域较陡外，总体地势较平缓（大约20°～40°）。
井下位置与四邻关系：N4012上盘工作面为401采区第一区段的工作面，上与421采空区
【关键词】沿空留巷 11#矿用工字钢 加强支护
沿空留巷技术能够较好地实现无煤柱护巷，无论是在利用煤炭资源上，还是在采煤方法上都比留煤柱护巷具有更好的技术经济优势。由于斌郞煤矿随着采场向深部转移和大倾角煤层沿空留巷遇到一些技术难题，这一难题一直受到斌郞煤矿生产单位的高度重视和深入研究，特别针对N4012采煤工作面沿空留巷进行深入研究。
一、N4012采面开采基本条件
1．地质概况
该工作面位于401采区第一区段，地面对应的地表位于石桥湾一带，工作面走向以北西-东南方向布置，地貌为中~低山丘、深切剥蚀地貌，除局部局域较陡外，总体地势较平缓（大约20°～40°）。
井下位置与四邻关系：N4012上盘工作面为401采区第一区段的工作面，上与421采空区
清汤面相接，下临N4014上盘工作面，北至F38逆断层上盘边界,南至F17、F18逆断层上盘边界，上部为W4012已回采工作面，南北实际走向约800m，倾斜平均长约100m，呈南短北长趋势，斜面积约80000m。煤层倾角变化较大，倾角为45°～ 68°，一般48°，呈南陡北缓趋势。
2．工作面布置及采煤方法
N4012采煤工作面机风巷均沿401采区内连煤层底板布置，采用分段定向不定坡施工，风巷（回风巷）全长758m，机巷（进风巷）全长865m，工作面平均斜长100m。
机巷南段施工巷道采用螺纹钢树脂锚杆支护；巷道顶板支护采用螺纹钢树脂锚杆，锚杆采用全长1800mm，直径20mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆间排距为800×1000mm，每排4根。揭露的煤炭采用L2000mm×B1800mm金属网配管缝式锚杆进行支护，管缝式锚杆规格Ф33mm，L1500mm，支护排距1000mm每排1根，金属网铺设必须紧贴巷道顶、帮，金属网之间的搭接不得少于200mm。
机巷北段顶板支护采用螺纹钢树脂锚杆、钢绞线锚索、梯形钢筋梁作组合支护；锚杆采用全长2300mm，直径20mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆间排距800×800 mm，每排5根；顶板补强支护选用直径15.4mm的钢绞线锚索，锚索长度为5180 mm；距巷道左帮500 mm
2．工作面布置及采煤方法
N4012采煤工作面机风巷均沿401采区内连煤层底板布置，采用分段定向不定坡施工，风巷（回风巷）全长758m，机巷（进风巷）全长865m，工作面平均斜长100m。
机巷南段施工巷道采用螺纹钢树脂锚杆支护；巷道顶板支护采用螺纹钢树脂锚杆，锚杆采用全长1800mm，直径20mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆间排距为800×1000mm，每排4根。揭露的煤炭采用L2000mm×B1800mm金属网配管缝式锚杆进行支护，管缝式锚杆规格Ф33mm，L1500mm，支护排距1000mm每排1根，金属网铺设必须紧贴巷道顶、帮，金属网之间的搭接不得少于200mm。
机巷北段顶板支护采用螺纹钢树脂锚杆、钢绞线锚索、梯形钢筋梁作组合支护；锚杆采用全长2300mm，直径20mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆间排距800×800 mm，每排5根；顶板补强支护选用直径15.4mm的钢绞线锚索，锚索长度为5180 mm；距巷道左帮500 mm
施工锚索，距碛头每1600 mm施工一根；距碛头每5000 mm在巷道正中施工一根锚索；左帮支护先用直径33 mm的管缝式锚杆配金属网作组合支护，锚杆长度为1500 mm，锚杆间排距为1000×1000 mm定时关闭程序
机巷北段因外联回采顶板来压，对该巷道进行了加强支护，支护为：槽钢加5180mm锚索进行组合支护，每排3根，间距800mm，排距1000mm。
该工作面采用单一走向长壁后退式俯伪斜柔性掩护支架采煤法，工作面煤层平均厚度1.89m，采煤高度1.6-2.3m。采用爆破落煤方式；运煤方式采用人工将煤炭攉至切割眼，由切割眼搪瓷溜槽将煤炭自溜至N4012机巷，机巷由两台SGW-40型刮板运输机、2台DSJ-650型带式输送机、4台DSJ-800型带式输送机运输运煤；
采面支护方式：采用 11#工字钢配可伸缩液压缸制成五边形掩护支架，由10根φ21.5钢丝绳、φ28绳卡、木垫板、液压缸、螺栓夹板将支架和木垫板连成一个柔性整体，由此将采空区的矸石与采场空间隔开，达到支架移动自如安全可靠的支护效果。
二、沿空留巷方案
吴彦祖的老婆1．巷道基本情况
机巷北段因外联回采顶板来压，对该巷道进行了加强支护，支护为：槽钢加5180mm锚索进行组合支护，每排3根，间距800mm，排距1000mm。
该工作面采用单一走向长壁后退式俯伪斜柔性掩护支架采煤法，工作面煤层平均厚度1.89m，采煤高度1.6-2.3m。采用爆破落煤方式；运煤方式采用人工将煤炭攉至切割眼，由切割眼搪瓷溜槽将煤炭自溜至N4012机巷，机巷由两台SGW-40型刮板运输机、2台DSJ-650型带式输送机、4台DSJ-800型带式输送机运输运煤；
采面支护方式：采用 11#工字钢配可伸缩液压缸制成五边形掩护支架，由10根φ21.5钢丝绳、φ28绳卡、木垫板、液压缸、螺栓夹板将支架和木垫板连成一个柔性整体，由此将采空区的矸石与采场空间隔开，达到支架移动自如安全可靠的支护效果。
二、沿空留巷方案
吴彦祖的老婆1．巷道基本情况
变形记林子濠 根据地质资料显示N4012煤层与外连煤层层间距只有7.96m，再加上N4012机巷施工巷道为矩形巷道，破煤层顶板，造成内外连煤层层间距大约在5m左右，计算本初方案选在留巷顶板支护保留原有锚杆网支护形式，在外连回采期间内连（N4012机巷）顶班压力较大，回采期间及时对N4012机巷加强支护，加强支护采用11#矿用工字钢配合5.18m锚索进行支护，锚索直径及锚固长度采用15．24mm。860级钢绞线，锚索长度5.18m，锚索眼深5．0m，锚索眼孔为 28mm； ll#矿用工字钢长为3.5m。锚固剂用K2350型树脂药卷(每眼3卷)。每根工字钢布置两根锚索，锚索间距2.0m，工字钢间距1.0m。
2.N4012机巷回采沿空留巷方案
根据N4012机巷复杂的地质条件及外连回采压力，初步决定沿空留巷方案，方案是在巷道两帮架设11#矿用工字钢腿子，工字钢下方垫大底座水泥碹石﹝长×宽×厚（400×400×200mm）﹞，工字钢支设在原巷道顶板工字钢上，巷道两帮工字钢使用木排材背接严实。原巷道顶板加强支护工字钢间距1.0m，则工字钢腿子间距跟原顶板工字钢间距保持一致，工字钢腿子长度于现场实际高度量取后加工，大底座水泥喧石混泥土强度为C30，喧石内加钢筋，钢筋直径为6mm。
2.N4012机巷回采沿空留巷方案
根据N4012机巷复杂的地质条件及外连回采压力，初步决定沿空留巷方案，方案是在巷道两帮架设11#矿用工字钢腿子，工字钢下方垫大底座水泥碹石﹝长×宽×厚（400×400×200mm）﹞，工字钢支设在原巷道顶板工字钢上，巷道两帮工字钢使用木排材背接严实。原巷道顶板加强支护工字钢间距1.0m，则工字钢腿子间距跟原顶板工字钢间距保持一致，工字钢腿子长度于现场实际高度量取后加工，大底座水泥喧石混泥土强度为C30，喧石内加钢筋，钢筋直径为6mm。
为了控制回采压力，机巷沿空留巷后滞后40m加强支柱，超前支护控制在30m，加强支柱支设在原顶板工字钢下方，支柱间距与原顶板工字钢间距保持一致，待工作面往前回采加强支护随之回撤和加设。黄沙百战穿金甲全诗
网红黄琴个人资料三、沿空留巷方案改进
经过初期实施对加强支护顶板受压情况进行观测，观测机巷留巷实际支护情况。根据观测记录数据显示，顶板加强支护工字钢锚索托盘明显变形，两帮工字钢腿子受压力影响有翘腿现象，观察顶板离层监测数据顶板有轻微离层。
根据现场实测结果推断，巷道沿空护巷后巷道宽度在3.1m左右，巷道跨度较大，根据现场实际情况，现将沿空留巷方案进行改进，在距巷道左帮0.8m位置再增添一根工字钢腿子作为巷道加强支护，加强支护工字钢使用排材与左帮隔开，将断面缩小至2.2m，沿空留巷后巷道宽度控制在2.2m。工字钢腿子底部使用大底座喧石垫底，支护间距与原顶板工字钢间距保持一致。
四、成果分析
项目从2017年6月初实施，到2018年11月初，在401采区 N4012采煤工作面，分别进行了留巷回采作业。在项目实施过程中对内连机巷进行了留巷研究。从项目实施的情况看。项目选择留巷方案支护参数适宜，巷道稳定满足安全生产要求。能够顺利利用留巷进行下一个回采工作面的生产。
按照改进后的支护参数进行机巷加强支护，加强支护后根据观测数据表明在这样的支护条件下机巷沿空留巷后，巷旁支柱压力平稳；巷道变形稳定，巷道净尺寸能够满足通风、运输、行人的安全要求。
参考文献
[1]管镇铭.?基于物联网的煤矿安全生产专家系统的研究与设计[D].电子科技大学,2014.
[2]张博炜.?煤矿开采的水文效应及矿井水合理利用研究[D].西北农林科技大学,2013.
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