王家岭煤矿窄煤柱沿空掘巷施工技术分析

徐春辉

山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿

王家岭煤矿窄煤柱沿空掘巷施工技术分析

徐春辉

山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿

煤矿资源的高效利用，对我国经济水平的提高有着至关重要的作用。井下采煤作为煤矿开采中的一个核心环节，其开采技术的高低将在很大程度上影响我国煤矿业未来发展进程的快慢。本文以王家岭煤矿为例，重点分析煤矿窄煤柱沿空掘巷施工技术，以求为相关人士提供参考。

煤矿；窄煤柱沿空掘巷；施工技术

1.工程概况

王家岭煤矿初步设计巷道布置采用较大的保护煤柱，即上一工作面与下一工作面的顺槽之间留设20m的保护煤柱。20103工作面为走向长壁综合放顶煤开采，井下标高+555～+575m，相对地面标高+769～+915m。煤层平均厚度6.2m，倾角-2～+4°。20103工作面北部为20105工作面采空区，两工作面间的区段煤柱宽度为8m，20103工作面的南部为尚未开采的20101工作面，20103工作面东部为中央回风大巷、中央胶带大巷和中央辅运大巷。20103工作面长度为261m，推进长度1230m。

2. 20103胶带巷破坏分析

20103胶带巷留设的保护煤柱只有8m，煤柱已经受20105工作面采动影响，已经产生了塑性变形，承载力明显降低。因此，在支护设计中，我们加强了对煤柱、煤帮的加固和顶板支护的加强。且在巷道的掘进时，围岩已处于20105工作面采动影响趋于稳定期。因此，20103胶带巷破坏并不严重；由于煤柱已处塑性变形区，已经破坏，所以，在20103回采时，在出口附近煤帮出现碎煤网兜。

3.巷道支护

20103工作面胶带巷为矩形断面，掘进断面规格为5600mm× 3550mm(宽×高)，铺地厚度150mm，在巷道掘进方向的一帮布置水沟。

巷道采用锚网索联合支护，顶部锚杆采用φ20×2500mm的左旋螺纹钢，间排距为1000×900mm，采用φ14mm钢筋梁将顶锚杆衔接，顶板锚索梁采用非对称布置，用φ17.8×8025mm锚索+槽钢+φ16mm钢筋梁，间排距为1500×1800mm，3-3布置，另增边锚索进行补强，顶部网片采用Φ6mm的钢筋网。两帮锚杆均采用φ18×2000mm的普通金属锚杆，φ10mm钢筋梁将帮锚杆衔接，网片采用菱形金属网；煤柱侧锚杆间排距为900×900mm，另外沿巷道走向打设2排锚索梁，其中锚索为φ17.8×5250mm，锚索梁为φ16mm钢筋梁，间排距1400×1800mm；煤体侧锚杆间排距为1200×900mm。每根顶锚杆使用1支Z23/60树脂药卷和1支CK23/35树脂药卷，每根帮锚杆使用1支Z23/60树脂药卷；每根锚索使用2支Z23/60型和1支CK23/35树脂药卷。

4.窄煤柱与宽煤柱巷道变形对比

20102工作面北部布置回风巷，回风巷的北部为20104工作面采空区，两工作面间的区段煤柱宽度为20m，20102工作面的南部为小窑巷道保护煤柱边界。20103工作面西部为中央辅运大巷、中央胶带大巷和中央回风大巷，工作面长度为255m，推进长度1400m。

20102回风巷掘进设计断面为矩形，掘进断面规格为5200mm ×3500mm。巷道设计支护采用锚网索+钢筋梯联合支护形式。顶板锚杆选用Φ20×2500mm的左旋螺纹钢锚杆，间排距为900×900mm；锚索选用Φ17.8×6300mm的钢绞线，锚索间排距为2000×1800mm，呈2-1-2布置；回采侧帮部锚杆采用Φ20×2000mm的玻璃钢锚杆，煤柱侧帮部锚杆采用Φ18×2000mm的普通金属锚杆，锚杆间排距为1200×900mm。

5.回风巷破坏分析

20102回风巷顶底板岩性：直接顶为砂质泥岩，易碎；直接底为泥岩，较软，不易碎。从煤及顶底板岩性分析，煤质较脆，易破碎，裂隙发育。直接顶为砂质泥岩，易碎，是巷道两帮及顶板破碎的原因之一。

20102工作面与20104工作面属于同一翼采区，所以压力分布曲线相似；20102工作面回风巷与20104工作面采空区的区段煤柱为20m，在20104工作面采动应力影响升高区且接近峰值的位置，20104采空区的释放压力使得20102回风巷煤岩破坏；但由于煤柱较大，煤柱具有较大的承载力，使应力传递到巷道底板，使20102回风巷道产生地鼓；在已破坏了的围岩体内，随着20102工作面的回采，回风巷顶板随之冒落，对超前范围内的顶板及两帮存在20102工作面采空区的采动压力，使20102回风巷煤岩再次受到破坏，围岩的再次受到蠕动，使巷道再次下沉和地鼓。

6.施工中安全控制

(1)从技术层面提升煤矿企业的安全性。建立完善的煤矿安全生产保障体系离不开科学技术支持，根据相关数据可以知道，科学技术对国民经济有良好的推动效果。但是现在中国煤炭经营方式比较落后，导致煤矿企业综合竞争能力较差。为了改善这一现状，应该积极使用先进的生产技术，不断使用生产技术改革煤矿生产，这样才能提升煤矿生产效率，同时保证煤矿生产安全。

(2)制定良好的管理制度。在对煤矿进行安全监督过程中，对于出现的安全问题，应该按照相关规范制定合适的制度进行处理，对煤矿工作进行处理时应该按照工作种类的不同将工作人员进行分组，加强相关工作人员的责任心，完善嘉奖制度，这样才能调动积极性，进而大大减少安全事故发生的情况。

结束语：

在进行煤矿开采作业时，必须要以保证开采安全为核心任务，其次就是要提高采煤技术的有效性，保证煤矿的采出率。所以，在工作过程中，煤矿开采人员必须要注意对煤矿开采经验的总结，不断改进井下开采技术，提高自身的综合素质水平，为煤矿井下开采作业的安全性提供保障，为我国煤矿业的蓬勃发展奠定基础，进一步实现煤矿产业对我国经济发展水平的促进作用。

[1]沈顺平.三软煤层沿空掘巷窄煤柱稳定性分析及围岩控制研究[D].安徽理工大学，2016.

[2]于元林，刘亚鹏.顶板未稳定情况下沿空掘巷区段窄煤柱宽度研究[J].能源技术与管理，2016，03：73-75.

[3]史英男，刘海峰.“两软一硬”煤层沿空掘巷合理煤柱宽度确定[J].矿业安全与环保，2016，03：49-52.