三软煤层综采工作面沿空留巷技术

三软煤层综采工作面沿空留巷技术

曲卫东

三门峡观音堂煤业有限公司预备队 河南省 472124

MZ102工作面根据巷道布置及后期回采，为了减少MZ102上巷巷道掘进率，降低掘进成本，进而提高采掘比，有效缓解矿井采掘接替紧张的局面，实现煤炭资源回收最大化，结合我矿现有采掘布局及巷道顶板特性，决定上巷采用掘进与沿空留巷施工工艺同步进行。

一、施工条件

   MZ102上巷采用12#4米工字钢配合2.6米柱腿支护，巷高2.2m，，断面11.8m²，目前上巷长度4米，上巷顶帮支护良好，顶板未出现明显下沉，两帮未出现明显位移，总体巷道状况良好，符合沿空留巷作业条件。MZ102上巷留巷沿上巷走向从原MZ101工作面中巷向里3米开始至停采线，预计工程量150m。

二、沿空留巷方法

采煤工作面顶板支护通常由工作面支护区、端头支护区、超前支护区三部分组成。根据巷道所受采动影响程度和巷道所处状态，在工作面前、后方新增加三个区域，即超前切顶区、滞后临时支护区、成巷稳定区。

成巷稳定区位于滞后临时支护区之后，随着工作面继续推进，当留巷距离工作面较远时，工作面周期来压对巷道产生较小的影响，且采空区内顶板岩层运动基本趋于稳定，此时回撤滞后临时区液压抬棚和单体柱抬棚，进行下一段临时支护。

超前切顶区位于超前支护区之前，该区域内巷道尚未受到超前支承压力的影响，在巷道支护的作用下围岩基本处于稳定状态。

在超前切顶区内，主要进行顶板补强支护，考虑超前支承压力和工作面生产的影响，超前顶板补强支护应超前工作面一定距离完成，以免超前支承压力影响顶板锚杆锚索施工。一方面防止超前支承压力影响超前顶板补强支护施工，另一方面防止超前顶板补强支护施工距离工作面太近，影响工作面正常生产。

滞后临时支护区位于成巷稳定区之前、端头支护区之后，该区域内留巷受工作面周期来压影响，顶板动压显现剧烈容易引起顶板下沉，采空区顶板矸石垮落易窜入巷道，因此采取巷帮挡矸防护措施，防止矸石窜入巷道、减小顶板下沉，巷帮挡矸防护、滞后临时支护措施应紧跟工作面端头支架施工，设计为10m。

三、施工工艺

安全检查→处理隐患→标定中腰线→洒水降尘→检查瓦斯浓度→超前钻探→进行浅孔注水→确认安全→检查瓦斯浓度→超前临时支护→安装防护网→刷帮→永久支护→工程质量检查验收。

四、通风方式

在MZ102上巷正头施工采用扩散通风，与MZ102煤墙超前不大于6米，沿空留巷段采空区侧帮部采用旧风布进行防护，防止采空区气体混入回风系统。

五、技术要求

1、上巷掘进使用36U型钢支护，梁长4000mm，腿长2600mm，棚距为700mm，巷高2.8m，断面12.8㎡，每棚要求不少于7根撑杆，其中梁中间一根（巷道中线处），半圆木背顶7根，背木背帮18根，允许误差≤30mm，要求必须与巷道中线平行，打设成一条线。撑紧打牢。塑料网搭接100mm或采用塑料条联接，严防出现漏顶；背木或半圆木采用直径≥40mm，背木中对中间距不大于300mm，半圆木中对中间距不大于500mm。

    2、采空区侧挡矸防护，采用“挡风布+塑料网+背木+挡矸柱”方式背帮。塑料网布置一层（或两层），塑料网搭接长度不小于100mm,挡风布布置在塑料网内侧。背木间距300mm，背木规格：φ80×800mm。挡矸柱选用单体柱打设，间距300mm,挡矸柱紧贴工作面支架后方施工，滞后支架不超过500mm。

    3、随工作面推进，端头支护区域后在沿空留巷下帮打设一排单体柱抬棚对顶板进行临时支护，抬棚采用π型梁+2.5m单体柱，一梁三柱，柱间距1m，初撑力不低于50KN；抬棚打设成直线。在采空区侧（上帮）顶板第四、五排锚索之间打设一排液压抬棚，不能破坏顶部支护锚索，抬棚打设成直线，初撑力不低于18Mpa；留巷段支护按此支护方式，依次向里施工。

    4、施工地点向内要悬挂便携式甲烷检监测仪，瓦斯浓度不超1.0%后，方可施工施工。

    5、单体液压支柱打设必须迎山有力，单体柱与工字钢梁连接处必须增加木楔，单体液压支柱必须穿柱鞋或底木梁，采空区侧单体柱必须打设成一条直线，并使用防倒绳连接。

    6、工作面支护支架与中巷支护连接处，净间距≤200mm，高差不大于40mm。

    7、风布铺设平整，两风布之间搭接不小于100mm，上超梁顶、下超单体柱柱鞋50mm。

    8、巷帮采用塑料网铺设，塑料网之间搭接不小于100mm，用塑料绳孔孔相联，并系成死结；背木背设均匀、平行，打设整齐成一条线，背木间距不大于350mm。

    9、沿空留巷巷道内的管线必须吊挂整齐，间距合理，严禁存放物料。

六、工作面端头管理

    1、为加固顶板支护，将端头排头架向工作面切眼内挪移，工作面上巷排头架距工字钢梁头不大于0.4m。

    2、回采过程中工作面三角煤需超前扩帮（排头架1-2架支架顶部）需上半圆木+塑料网，防止采空区顶板矸石垮落，窜入巷道。上网不设专职人员，转载机司机和溜子司机配合。

    3、为防止采空区顶板矸石垮落，窜入巷道，增加安装挡矸柱，提高施工安全系数。

  （一）工程质量管理

    1、超前支护巷道高度不低于1.8m，不足1.8m时，进行卧底确保巷道高度，严禁挑顶；巷道内无浮煤、浮矸、积水及其他杂物，每班安排专人清理巷道内的浮煤、浮矸。

    2、单体柱根据巷道坡度取支柱迎山角为1～3°，做到迎山合理、迎山有力，站柱严禁栽在浮煤、浮矸上；支柱全部承载，每班不定时进行检查，发现失效柱，漏液阀、漏液柱、漏液管等要及时更换，所有承载单体支柱必须使用放倒绳进行连接。

    3、严禁缺梁少柱，作业前班组长检查支护情况，发现缺梁少柱，要及时补齐。严禁使用折损的坑木、损坏的顶梁、失效的单体液压支柱。

    4、液压泵站压力不得低于30Mpa，乳化液浓度在3%～5%之间；液压管路无跑、冒、滴现象，发现及时维修更换。

    5、巷道内如出现推扭、憋帮、漏帮漏顶应及时处理，确保巷道支护完好。

    6、巷道内的管线吊挂合理，间距符合要求，管线上无浮煤浮尘。严禁使用铁丝吊挂管线。

（二）施工管理

    1、施工时由一名班组长现场指挥，由两人作业，一人监护、一人作业，两人必须密切配合，严格执行“敲帮问顶”制度，严禁空帮空顶作业和单岗作业。

    2、物料、工具准备齐全，严禁物料堆积在工作面地点和行人通道。

    3、作业前，必须对作业地点周围10m范围内进行安全检查，发现安全隐患及时处理，安全隐患处理完成后方可进行施工作业，必须确保作业地点支护完好，采空区侧护矸柱打设齐全，并确保退路畅通。

    4、本段沿空留巷工序未完成或小于工作面回采循环进尺，工作面严禁回采推进。

    5、梁端打设单体柱时，必须一人监护，一人作业，单体柱打设完成后，及时使用防倒绳连接。

    6、铺设风布时，必须搭接严密，严禁风布之间出现空隙，造成向采空区漏风。

    7、沿空留巷处采空区垮落未超过巷道高度时，必须使用编织袋（编织袋内填充煤、矸）进行充填，充填高度不低于巷道高度。

    8、沿空留巷采空区侧如出现轻度憋帮时，必须增加背木或打设切顶柱柱护帮。

    9、在运送物料跨过刮板输送机时，必须停止刮板输送机，待运送完毕后方可正常开机。

    10、施工过程中，确保巷道出口畅通，发现顶板剧烈来压或异常现象，人员立即撤离，隐患不排除不得进入工作地点继续施工。

七、沿空留巷维护

（一）巷道表面位移观测、顶板离层观测，采用“十字交叉法”对巷道表面位移情况进行观测，每25m在巷道设置一组测定，锚网段再安装一个顶板离层仪，观测巷道表面位移和离层情况。通过巷道表面位移情况和离层情况分析留巷压力峰值位置和压力相对稳定位置。

（二）沿空留巷段因巷道顶板压力重新分布，巷道底鼓、憋帮现象严重，需要及时处理，巷道内铺设一部回柱绞车，进行落底后的浮煤清理运输施工。

（三）沿空留巷段巷道宽度和高度必须达到设计高度，转载机段全部沿底，巷内浮煤、积碴及时清理。

建议采取措施

1、加强工作面矿压观测和支护质量监测，发现矿压变化明显地段，及时采取有效措施（如补打加强柱、二次注液等）。

2、根据工作面矿压变化情况，及时对巷道松帮泄压并清巷落道，确保巷道高度达到设计要求、退路畅通。

3、加强初撑力管理，及时二次注液，避免顶板下沉量和支柱钻底量增加。加强支护设备巡检，发现失效和漏液支柱及时更换，确保支柱完好。

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