新源煤矿1219综采工作面沿空留巷技术

李志全

（长治市煤炭工业局，山西 长治 046000）

新源煤矿1219综采工作面沿空留巷技术

李志全

（长治市煤炭工业局，山西 长治 046000）

为解决采掘接替紧张及资源浪费问题，新源煤矿依据工作面生产地质条件，采用高水速凝材料巷旁充填，对1219工作面顺槽进行沿空留巷，取得较好支护效果，并解决了采掘衔接和资源的有效利用问题。

速凝材料；巷旁充填；沿空留巷

1 工作面概况

山西沁新能源集团股份新源煤矿1219综采工作面，北侧为1217工作面采空区；东部、南部为未采区，西部为矿井东南采区巷(见图1)。属高瓦斯矿井，以往回采面布置中，采用“一进两回”通风方式，顺槽采用“双巷掘进”，其中一条为本面回风巷，另一条为本面尾巷及下一面运输巷。本面准备时未考虑沿空留巷问题，二十顺槽与二十一顺槽间共掘有6个联络贯。工作面准备完成后，为解决瓦斯抽放，增加了地面固定瓦斯投放系统；为提高资源回收率和工作面准备速度，并积累沿空留巷经验，采用速凝材料巷旁充填技术，对本面二十顺槽进行沿空留巷[1]。

本面地面标高为+1 288 m～+1 327 m，工作面标高为+710 m～+820 m。工作面煤层厚度1.7 m～2.0 m，结构较简单，直接顶为砂质泥岩，厚度2 m，层理较发育，基本顶为砂岩及粉砂岩，厚度13 m；煤层底板为砂质泥岩。二十顺槽巷道净高2.5 m，净宽3.5 m，沿底板掘进,采用锚网索联合支护。从二十顺槽与二十一顺槽第六联络贯开始沿空留巷，至1219工作面停采线位置止，沿空留巷长约450 m。由于掘巷前未考虑沿空留巷，支护强度较低，不能满足留巷要求，实施留巷前要对实体煤帮、顶板等补强加固。

2 原巷道加强支护技术方案

（1）巷道顶板加强支护：顶板采用Φ17.8 mm的钢绞线锚索补强，长度7 300 mm，布置在原锚索中间，间距1 600 mm，采用1支CK2335和3支Z2360树脂药卷锚固，配套规格为250 mm×250 mm×20 mm的大托盘和一套锁具（见图2）。为减小工作面采动影响，补强支护要超前工作面推进200 m进行。

图1 1219工作面相对位置图

图2 巷道顶板加强支护图

（2）实体煤帮加强支护：在未留巷前从第六联络巷以里5 m开始，对二十顺槽进行超前加固支护，靠二十一顺槽侧在原有支护的基础上横向补打两排锚杆，并横向铺设钢带,再将锚杆打设于原相邻两排锚杆的中间，同原锚杆上下左右匀布。锚杆采用Φ20×2 200 mm高强度螺纹钢锚杆。每根锚杆采用1支CK2355型或1支Z2360型树脂锚固剂锚固；钢带为Φ14 mm圆钢焊制成，长3 500 mm；托盘规格120 mm×120 mm×10 mm。见图3。

图3 巷道实体煤帮加强支护图

（3）靠工作面侧巷帮加固：由于巷道高度2.5 m，高于工作面采高(2 m)，为了降低留巷充填成本，要将煤层上方顶板保留下来，根据现场情况，要对工作面侧煤层上方的帮部进行补强加固。具体措施为：煤层上方200 mm处，每两排锚杆中间补打一根仰角锚杆，补强锚杆铺设菱形金属网，先将网卷起来，在机尾段回采后，再将网折向机道空间内，最后打设机道内顶板锚杆；这样可将角部易掉落的矸石兜起来，增强充填体上方顶板的完整性和承载能力。见图4。

图4 工作面侧帮加强支护图

锚杆采用Φ20×2 200 mm螺纹钢树脂锚杆，间排距800 mm，横向铺设Φ14 mm圆钢焊制的钢筋梯子梁，机道内加固宽度4 m，每排6根锚杆，在离巷帮1.4 m处增加一根长为7.3 m的Φ17.8 mm钢绞线锚索加固。

3 高水速凝材料巷旁充填沿空留巷[2-4]

3.1 充填方案

充填方式采用原巷道巷旁充填，充填宽度2 m，高度为采高，一次充填长度3 m。

充填材料采用高水速凝材料净浆充填，分为甲料和乙料，主要以硫铝酸盐水泥熟料为基料，加入石膏、石灰、复合速凝剂等配制而成。两种材料按1∶1配合使用，两种材料水灰比均为1∶1.5，由双液注浆泵注入模具内迅速凝固硬化，对顶板起到支撑作用，并对采空区进行封闭。模具由长×宽×高=3.3 m×2.2 m×2 m（采高）的封闭型聚脂塑料充填袋配合对拉钢筋、钢筋网、梯子梁、单体柱制成。

为增加充填体的承载能力和抗横向变形能力，在充填体内布置对拉钢筋，间排距750 mm×800 mm，最下面1根距底板300 mm，最上面1根距顶板200 mm；充填高度每增加750 mm时，每排增加1根对拉钢筋，对拉钢筋采用Φ22 mm的螺纹钢制作。同时为增加充填体的整体性，在对拉钢筋两头，顺巷道轴向方向竖直布置钢筋网，配合钢筋梯子梁用托盘及螺帽固定，并与充填袋形成充填空间。见图5。

图5 充填体支护图

钢筋梯子梁采用φ14圆钢焊制，钢筋网搭接长度不小于100 mm，每200 mm用14号铁丝连接一道，并在支模后浇注前紧贴钢筋网外围打设单体液压支柱，柱距600 mm。若遇顶板不平或因发生漏顶事故而难以接顶时将提前备好的铁丝网裁成适当的大小，再按前述要求用铁丝将其连接并同顶板钢带或顶网连接，之后再行充填。

3.2 安全措施

为保证充填作业及人员安全，支架后方与充填体之间加设六对单体液压支柱，配2.6 m的π型钢梁支护，六对十二梁每对交错迈步布置，工作面每推进一个循环两梁交替前移一次。在充填体靠近采空侧加设两排单体支柱，配1.2 m的铰接顶梁支护，靠采空侧的一排单体支柱还要加打倾斜于采空侧的戗柱。迈步梁靠采空侧加设一排单体支柱配铰接顶梁，有利于移架后防止采空区的窜矸。所有单体柱都要加设防倒链，以防倒柱。见图6。工作面后方100 m巷道范围内，采用单体支柱加强支护，采用4排走向金属铰接顶梁抬棚支护，随工作面推进不断前移。

考虑到沿空留巷期间施工点，位于采空侧且瓦斯含量较高，灌注充填体时每隔30 m～50 m留设一个宽为700 mm的通风孔（高度与巷高一致）；待下一个通风孔利用后，再将前一个通风孔充填封堵。为防止通风孔靠采空侧口被垮落下的矸石堵塞，可在留设通风孔后回柱前应对其加靠铁丝网，并铺设木板挡矸。

图6 充填效果示意图

4 结束语

经矿压观测，新源煤矿利用高水速凝材料巷旁充填沿空留巷，巷道变形在可接收范围内，留巷后巷道能够满足工作面运输、行人、通风等安全技术要求。这项技术有效解决了双巷掘进造成的采掘接替紧张问题，并减少了巷道煤柱损失、提高了资源回收率，创造了可观的经济效益。

[1] 石运宝.巷旁充填无煤柱沿空留巷技术应用[J].煤矿支护，2010(4):21-23.

[2] 李志强.含水90%的混凝土高水速凝充填材料[J].中国煤炭，1995(1):50-69.

[3] 过江，张钦礼，郑双春.矿用低成本高水速凝材料的开发及应用研究[J].有色金属，2003，55(1):13-14.

[4] 宁帅，冯光明，牛建春等.高水速凝材料在超高冒顶巷道治理中的应用[J].煤炭科学技术，2009，37(8):21-23.

Abstract:To solve mining-excavation relay strain and resource waste,gob-side entry retaining was used in No.1219 working face in Xinyuan Mine,side-filled with high-water-content and quick-setting materials,on the basis of the geological condition,which achieved ideal supporting effect and solved the problems like extracting joining and effective resource utilization.

Key words:quick-setting materials,roadside packing;gob-side entry retaining

编辑：樊 敏

Gob-side Entry Retaining Technique on No.1219 Fully-mechanized Working Face in Xinyuan Mine

LI Zhi-quan
(Changzhi Coal Industry Bureau,Changzhi Shanxi 046000)

TD353

A

1672-5050（2012）07-0056-03

2011-11-26

李志全（1973—），男，山西长治人，本科，从事煤矿生产技术与管理工作。