复杂条件下残采矿井煤巷掘进让压技术实践

杜振宇

[调兵山市铁法能源有限责任公司(铁煤集团)小青煤矿，辽宁 铁岭 112700]

0 引言

我国很多矿井经过多年采集大多已到了残采阶段，这样的矿井会导致施工地方围岩破碎、顶板破碎，甚至有些部分会实现大面积积水，极大地增加了施工难度。巷道掘进过程中，施工技术人员要在开采前做好各项准备工作。要对开采区域进行地质监测，了解和掌握地质结构。加强掘进巷道的顶板控制，仔细排查各个施工环节，不放过任何一个隐患。要不断强化施工技术管理，对巷道不同的压力状况采取相应的让压支护措施，进而实现残采矿井复杂开采地质条件下掘进工作面有效让压支护的目的，延长巷道服务年限，保障残采矿井的安全生产。

1 施工技术选择

施工区域的工作面两巷一旦都为沿底掘进，那么煤层底板遇到水后会迅速膨胀变软，非常容易出现低鼓现象，巷道的压力增加会加快工字钢棚腿下沉，从而导致巷道下降，巷道侧压明显，长时间会造成棚腿挤出，还容易出现里出外进的现象，严重的话会形成倒扎角。

棚腿下沉是一个亟待解决的问题，技术人员可以通过采用工字钢棚腿垫柱鞋的方法来增大钢棚与煤层底板的重叠面积，接触面积增加了，压强就会减小，这样就可以起到延缓工字钢棚腿下沉的目的。而对于侧压产生的影响，技术人员可以根据采矿区域的实际情况放大中宽，适当增加棚子的侧压。比如，将原来的中宽值由2.5 m调整到3 m，这样就可以延缓棚腿的变形速度。如果侧压、顶压都比较大，还可以通过松帮松顶来减小对棚子的压力，利用人工除掉挤压帮顶的煤体，然后在压力的作用下使煤体过大的位置逐渐靠向棚子。在松帮松顶时，不宜将帮顶和煤帮的缝隙调整过大，以免出现不必要的安全隐患。

2 巷道支护设计

2.1 设计思路

因剩余的煤矿大多属于残采阶段，大部分集中在大巷煤柱或阶段煤柱中，如果采用巷道掘进，会使此区域的应力集中起来，相对应的压力也会变大，这样就会导致棚腿严重变形，从而出现钻底现象。而大部分的巷道支护都能够起到保护顶板的作用，这种支护技术虽然可以解决一些基本问题，但却因增加巷道煤帮的自身受重而忽视了控制煤巷两帮的收缩量。这样虽然会导致棚腿变形，但可以通过帮部卸压来达到避免棚腿挤出的目的，不仅加固了两帮，还有效控制了顶板下沉，巷道变形的问题也得到了有效解决。

2.2 施工工艺

对工作面的掘进一般采用炮掘技术，即先通过风煤钻眼，然后由人工搬运材料和架棚，出渣的时候通过输送机运输。背板按杂木棍四帮六顶布置，然后用金属网护顶，棚距要保证在0.5 m。整个掘进施工顺序为：做好准备工作、进行安全检查、打眼、装药、连线、放炮、通风、临时支护、出渣、运料、永久支护，这些工作有很多都是可以同时进行的，平行作业能节省施工时间，提高施工效率。

3 巷道变形

为了对支护效果进行进一步检测，需要技术人员设置9个检测组，并对每一组的顶板、底板和两帮进行实时监测，测量数据与原始数据对比见表1。

表1 巷道矿压观测数据对比Tab.1 Comparison of mine tunnel pressure observation data

由表1可知，支护工艺的改变在一定程度上会降低巷道变形量。

4 效益分析

第一，安全效益。巷道片帮、冒顶现象基本不再出现，保证了施工技术人员的人身安全，提升了工作效率。第二，经济效益。随着掘进技术的不断优化升级，掘进速度也会得到明显提高，会对经济效益产生积极影响。掘进速度由之前的每月100 m左右逐渐提高到了现在的130 m以上。同时，在施工前也有了明确的工作认定，保证了采掘接替的顺利实现。第三，社会效益。残采矿井煤巷掘进让压技术的使用在一定程度上使工字钢棚的支护性得到了显著提升，改善了施工环境，施工人员的安全得到了保障，为后续的稳定生产打下了坚实基础。