浅谈高河煤矿综放工作面沿空留巷技术

王 鹏，申海利，郜冬冬

（潞安集团高河能源有限公司综采二队 ，山西 长治 047100）

沿空留巷不仅是合理开采煤炭资源、提高煤炭资源回采率、减少巷道掘进量、缓解工作面采掘接替矛盾的重要技术手段，还对矿山选择合理的开采方式、实现Y型通风、消除工作面积存瓦斯隐患等具有重要作用[1-3]。高河煤矿属于高瓦斯矿井，开采方式以综采放顶煤工艺为主，采煤施工造成瓦斯在工作面上隅角积聚，严重影响煤矿的安全生产，所以高河煤矿工作面一般采用两进一回“Y”型通风方式，其中沿空留巷技术是实现“Y”型通风的重要技术方法，为高河煤矿的安全生产提供了重要保障。

1 研究区概况

E2305工作面位于高河井田东二盘区，北面为E2306工作面，南面临E2303工作面采空区，西面接+450m水平北翼大巷，工作面开采3#煤层，平均煤厚6.5m，煤层埋深394.358-453.702m，煤层倾角为1-7°。该工作面位于高河背斜轴心区域，工作面整体向西倾斜，该背斜轴部平缓，根据掘进揭露情况，轴部地应力集中，会出现底鼓、严重片帮现象和裂隙强烈发育，易发生顶板事故。依据工作面瓦斯涌出量及地质条件，E2305工作面按两进一回布置，即胶带顺槽、进风顺槽进风，回风巷回风，见图1。工作面采用走向长壁、后退式低位放顶煤一次采全高全部垮落式综合机械化采煤法，为了加强工作面的通风管理，确保工作面正常回采，根据两进一回通风布置方式，需要在进风顺槽采空区段进行沿空留巷。

图1 E2305工作面巷道布置图

2 沿空留巷柔模打设支护技术顶板管理

E2305工作面沿空留巷段采用柔模混凝土墙支护，见图2和图3，混凝土初步配比为：1m3砼基料质量中胶凝材料（水泥）550kg，水 220kg，骨料（石子、砂子）800kg/765kg，添加剂1kg。柔模混凝土墙支护主要参数如下：

1）柔模混凝土模板为高强度柔模袋，沿采空区无缝连续浇筑。柔模袋规格为3000mm×1200mm×4200mm，柔模袋预留孔内穿好锚杆，锚杆两头上好钢带、托盘和螺栓，锚杆间排距800×900mm，锚杆规格Φ22mm×1350mm，钢带使用Φ14mm圆钢，长1.7m，柔模混凝土墙距进风顺槽外帮3.6m。

2）切顶挡矸设计：工作面190#支架至机尾段（共5架）顶板铺设联接10#双层金属经纬网，工作面割煤后紧跟支架尾梁沿采空区打设点柱。单体柱与圆木点柱间隔打设，单体柱中对中间距500mm，木点柱中对中间距500mm，按打一根单体柱打一根圆木顺序操作；单体柱与圆木必须穿鞋戴帽，鞋板规格为250mm×250mm×40mm，帽的规格为 250mm×250mm×40mm；若采用以上方法，柔模打设空间无法保证时，可在割煤后紧跟排尾3#架尾梁沿采空区打设一梁两柱圆木大板棚进行支护，棚距800mm，大板长度 1.0～1.5m。

3）待浇筑空间支护设计：临时支护为一梁二柱单体柱道木抬棚，永久支护为柔模混凝土浇筑。

4）巷内临时加强支护设计：在超前工作面60m和滞后工作面300m范围内，采用“单体液压支柱+π型梁”临时加强支护，超前工作面30m支护范围内为一梁（3.2m）三柱，30m-60m范围为一梁（3.2m）二柱，沿空留巷为一梁（3.2m）三柱，单体柱π型梁棚棚距600mm。

图2 沿空留巷断面图

图3 沿空留巷支护平面示意图

3 沿空留巷矿压监测

沿空留巷应备有一块完好可靠的YHY60（D）型矿用数字压力计，以用于随时对单体柱工作阻力进行抽检；同时在沿空留巷中每隔30m安装一个表面位移测站，对沿空留巷巷道围岩变形进行观测。采用十字监测法监测围岩收敛变形，沿空巷道位移监测原理，见图4，沿空留巷表面位移安装好后即开始监测。表示两帮移近量，表示顶底板移近量，表示顶板下沉量，表示底鼓量，顶底板移近量采用顶板动态仪进行量测，两帮移近量采用收敛计量测。

图4 沿空留巷围岩收敛监测

E2305工作面可回采长度为700m，监测主要以柔模表面为主，空留巷监测频率为每周一次，目前已经回采650m，通过巷道围岩变形监测分析：①沿空留巷围岩最大变形值发生在柔模72#，距离工作面切眼距离-443m，移近量分别为两帮569mm、顶底556mm；②巷道围岩在72#柔模前的各个柔模移近量较平缓，而在72#柔模后，即距离工作面切眼-443m-0之间，柔模移近量基本呈现下降趋势；③61#柔模至72#柔模间，以及96#柔模至104#柔模间，即距离工作面-473m至-443m以及距离工作面-353m至-323m，巷道两帮移近量变化较大，分别为+128mm和-95mm；④巷道柔模包23#、30#、31#外帮煤墙鼓出，有网破现象，已经补网，沿空巷外帮500-600mm高有鼓出现象。

图5 E2305工作面回采650m时沿空留巷巷道移近量

4 结论

对E2305工作面采区沿空留巷技术措施，保证了工作面回采的正常通风，并且没有影响到工作面的正常回采速度，截至目前，工作面已经回采650m，虽然沿空留巷巷道围岩发生了一定程度的变形，但是巷道移近量对巷道整体结构没有造成大的影响，某些位置发生了一定的破网和巷道鼓出等现象，已经采取了相应的加固措施，E2305工作面沿空留巷技术满足目前国内沿空留巷施工要求。