浅谈密山矿区急倾斜煤层采区巷道布置与支护

陈希宏

(密山市煤炭矿区行业管理站，黑龙江 密山 158300)



浅谈密山矿区急倾斜煤层采区巷道布置与支护

陈希宏

(密山市煤炭矿区行业管理站，黑龙江 密山 158300)

密山矿区均为小型煤矿，煤层赋存条件复杂，85%以上为急倾斜煤层。急倾斜煤层采区巷道的支护与维修工作对于煤矿安全生产至关重要。在煤矿的开釆中，采区巷道基本都布置在煤层中，即沿煤掘进，巷道支护基本是采用被动的支架方式。为了解决一直困扰煤矿安全发展这一难题，通过对煤矿生产技术理论的研究，结合本矿区几家煤矿实践结果，笔者认为根本途径与方法在于合理布置巷道和改进支护工艺两个方面。经过对本矿区几个煤矿进行科学合理的采区巷道布置，并采用主动支护锚杆及锚索网喷浆等支护实践，目前效果较好，明显降低了采区巷道维修率及生产成本，极大提升了煤矿安全生产质量。

密山矿区；急倾斜煤层；采区巷道布置；支护方式

密山矿区煤层赋存条件复杂，85%以上为急倾斜煤层。一般结构较为复杂的急倾斜煤层地质变化大，煤层不稳定，随之而来的是顶底板多不完整，巷道矿山压力显现明显，采区巷道支护与维护难度较大。因此，常常会影响生产，增加煤炭生产成本，导致经济效益下降，同时还严重影响生产安全。如何解决好密山矿区急倾斜煤层采区巷道的支护与维护工作对煤矿的安全开采具有重大意义。密山矿区均为小型煤矿，在煤矿的开釆中，采区巷道基本都布置在煤层中，即沿煤掘进，巷道支护基本是采用被动的支架方式。为了解决一直困扰煤矿安全发展这一难题，就必须发挥科学技术的作用，进行技术攻关。通过对煤矿生产技术理论的研究，结合本矿区几家煤矿实践结果，笔者认为根本途径与方法在于合理布置巷道和改进支护工艺两个方面。

1 科学合理的把采区巷道布置在低压区

巷道处于低压区可有效减轻采区巷道受压，从而有利于巷道支护与维护。研究巷道破坏机理，分析巷道破坏力学，通过改变巷道位置的思路，改善巷道受压状态，以提高巷道稳固性。

1.1 应用沿空巷道技术

根据支承压力沿煤层倾斜显现规律可知，采空区边缘存在一定宽度的卸载带，在这个地区内掘进和维护巷道可以达到减轻巷道受压的目的。通常采取两种方式:沿空掘巷和沿空留巷。

1.1.1 沿空掘巷

沿空掘巷是等上区段工作面采完后，隔一定时间沿采空区与煤体交界处在煤层内重新掘进煤层平巷，作为下区段工作面的回风巷。一般滞后时间为4～6个月，巷道与采空区之间留1～3 m小煤柱。实践证明，留小煤柱沿空掘巷对挡矸和防止采空区积水进入巷道，可以起到一定作用。

1.1.2 沿空留巷

沿空留巷是在上区段工作面采过后，将运输顺槽保留下来并加以维护，供下区段工作面开采时作为回风顺槽。沿空留巷减少巷道掘进量且不留煤柱，采区回收率极高。但要尽快使用，最好不超过1年。

1.2 应用跨巷回采技术

跨巷回采就是回采工作面从底板岩石巷道上方连续采过去，不在被跨越的巷道上方留设保护煤柱，使巷道处于低压区而改善巷道压力状态，利于维护。通常用跨越平巷回采和跨越上山回采两种方式。

1.2.1 跨越平巷回采

跨越平巷回采不仅能减轻平巷受压，使巷道处于完好状态，还可减少煤柱损失。

1.2.2 跨越上山回采

跨越上山回采优点与跨越平巷回采相似，但需注意以下事项：尽量避免上山受到两侧采动所引起的迭合支承压力的影响；上山应布置煤层底板垂距大于10 m；跨采工作面停采线与上山间水平距离一般为10～15 m。

2 将巷道布置在性质良好的岩层中

采区巷道布置在岩层中，稳固性不言而喻。但有如下要求：为巷道选择性质稳定的岩层；使巷道处于均质的煤和岩体中；避免将巷道开掘在地质破坏区。

3 改进传统支护工艺，采用主动支护方式

3.1 推广锚杆支护及锚杆挂网喷浆技术

A.一般煤层稳定，顶板完整，侧压不大的情况下可单独使用锚杆支护。通常用树脂锚杆，参数可根据煤、岩性质和结构等实际情况而定。

B.大多情况下锚杆与挂网喷浆联合应用比较多，适应条件广，效果也好。

C.支护材料的选择。锚杆(螺纹钢)：直径18～20 mm，长1 800～2 200 mm。锚杆托盘:选用厚度12 mm，钢板制成长150 mm，宽10 mm的平托板。金属网：为直径3～4 mm铁丝编制而成，一般采用镀锌铁丝。采用树脂锚固剂。

D.支护参数的确定。锚杆间排距:根据每根锚杆悬吊的岩石重量确定，通常为了形成压力拱，取小于锚杆长度的一半。喷浆厚度: 50～120 mm。

3.2 采用锚索网技术

A.对于急倾斜煤层倾角极大，侧压大，底板有滑坡或底鼓倾向的应采用锚索网支护工艺。

B.锚索(高预应力钢绞线):直径14～16 mm，锚索长度6 000～6 500 mm，间排距2 400 mm。

3.3 锚杆、锚索及喷浆施工要求

A.混凝土面层的抗压能力及锚杆锚索的抗拉伸能力测试必须大于设计要求。

B.测试结果平均值时，锚杆锚索的抗拉伸能力必须选取多组测试。

C.可以采用凿孔进行测试墙面喷射混凝土厚度。不同坡面、覆盖整个支护区测试平均厚度要大于设计要求。

4 巷道围岩观测、问题分析与对策

一般顶板离层、下沉、冒落、两帮片帮、滑移、收敛变形、底板鼓起等是巷道围岩活动主要表现。由于锚喷巷道围岩活动难以让人察觉，具有突发性、隐蔽性且往往没有明显的预兆性破坏失稳。必须制定有效观测责任制度，严格落实，做好问题的分析以及制定相应的应急措施，以确保采区巷道完好，保障煤矿安全生产能够顺利进行。

5 结语

急倾斜煤层采区巷道的支护与维修工作对于煤矿安全生产至关重要。只有研究煤矿技术理论，在生产实践中不断总结经验，进一步完善并勇于改进工艺，才是解决问题的唯一途径。经过对本矿区几个煤矿进行科学合理的采区巷道布置，并采用主动支护锚杆及锚索网喷浆等支护实践，目前效果较好，明显降低了采区巷道维修率及生产成本，极大提升了煤矿安全生产质量。

Discussion on roadway layout and support in steep inclined coal seam in Mishan mining area

CHEN Xi-hong

(Mishan City Coal Mining Industry Management Station, Mishan 158300, China)

Mishan mining area is a small coal mine with complex coal seam conditions, and steep inclined coal seam accounts for more than 85%. Support and maintenance of roadway in steep inclined coal seam mining area is important for coal mine safety production. Mining roadway are basically arranged in the coal seam in the open of coal mining, that is, to open along the coal roadway, roadway support is basically a passive way of support. In order to solve the difficult problem of coal mine safety development, the author considers that the basic way and method lies in rationally arranging the roadway and improving the supporting technology through the study of coal mine production technology theory and the practice results of several coal mines. The rational roadway layout and the support practice on active support bolts and anchor cable pumping have obviously reduced maintenance rate of mining area and production costs, and greatly improved safety production quality of mining coal.

Mishan mining area; Steep inclined coal seam; Mining area roadway layout; Support mode

2016-12-06

陈希宏(1967-)，男，学士，工程师。

TD822

B

1674-8646(2017)04-0116-02