浅谈如何加强回采工作面采空侧顺槽支护

浅谈如何加强回采工作面采空侧顺槽支护作者：宋慧
来源：《科技资讯》 2011年第17期
宋慧
(阳泉煤业(集团)有限责任公司五矿山西阳泉 045209)
摘要:回采工作面衔接布置时,不可避免会出现顺槽邻近采空区,回采期间采空区顺槽受相
邻已采面采空压力及本工作面采动的二次动压影响,巷道发生严重变形,严重制约回采工作面的
安全生产。

关键词:矿压观测巷道支护采空侧
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2011)06(b)-0033-01
1 8127工作面概况
8127工作面位于阳煤五矿西北翼采区,工作面可采走向长1171m,采长160m。

该面15#煤层总体为一两端高、中间低的向斜形态,煤层倾角1°～12°左右,平均7°。

该面距切巷440m外
的回风顺槽有731m巷道临近8125采空区,煤柱净宽20m。

8127工作面地面标高为+870m～+1110m,工作面标高为+465m～+520m,直接顶为黑色致密,下
部较破碎泥岩,平均厚度为7.3m,底板为灰色的细沙岩、泥岩等,平均厚度为2.9m。

2 巷道支护情况
8127工作面在顶板稳定的情况下,采用W钢带、锚杆、网、锚索联合支护;超前支护顺巷抬
棚均使用∮20cm×4.0m一面平优质木梁,一梁不少于4柱。

单趟抬棚对接支设,双趟抬棚交错
2.0m支设,双趟交错抬棚中心距为0.3m,如压力大时可根据实际情况增大双趟超前维护距离和成对加设顺巷抬棚;采用单体柱π型梁加强支护时,超前工作面50m范围,距采帮0.3m超前工作面
3m～5m支设两趟顺巷抬棚,在巷中支设两趟顺巷抬棚,在距煤柱帮0.3m支设一趟顺巷抬棚。

工
作面往外50m～100m范围,距采帮0.3m支设一趟顺巷抬棚,巷中支设一趟顺巷抬棚,距煤柱帮
0.3m支设一趟顺巷抬棚。

3 8127工作面回采过程中采空侧巷道变形情况分析
通过对两巷的顶底板移近量、两帮移近量观测:超前100m巷道开始变形,无论是两帮还是顶、底板,由于受到采动的影响,移进量和位移速度在离工作面较近的时候变化大,随工作面的距离的加大而变化减小。

超前采线10m范围顺槽两帮位移量超过顶板位移量,10m～20m范围顺槽顶板
位移量超过两帮位移量,两帮位移量达到顶板下沉量30%,在距离工作面20m左右最大,在距切巷30m～20m范围内位移速度较大,30m以外趋于平缓。

随推进速度的加快,两巷变形量在距工作面
相同位置处有相对减小趋势,符合回采工作面巷道变形矿压理论规律。

(1)3月13日至5月31日开采期间,回进风均处于非采空巷道。

进风顺槽顶底板的位移速度平均为10.8mm/d,最大移近量81mm;两帮位移速度平均为
12.5mm/d,最大移近量92mm;回风顺槽顶底板的平均位移速度为13.3mm/d,最大移近量103mm;两帮位移速度平均为15mm/d,最大移近量108mm。

(2)8月份开采期间,回风顺槽于8月25日进入采空侧。

进风顺槽顶底板的位移速度平均为14.7mm/d,最大移近量82mm;两帮位移速度平均为
13.53mm/d,最大移近量52mm;回风顺槽顶底板的平均位移速度为17.9mm/d,最大移近量66mm;两帮位移速度平均为20.3mm/d,最大移近量89mm。

回风采空侧顺槽变形速度明显高于进风及回风非采空侧顺槽变形速度。

(3)9～10月份回风顺槽完全进入采空侧巷道。

进风顺槽顶底板的位移速度最大16.5 mm/d,平均为9mm/d,最大移近量82mm;两帮位移速度最大20.5mm/d,平均为8.8 mm/d,最大移近量52mm;回风顺槽顶底板的平均位移速度为15.4mm/d,最大移近量66mm;两帮位移速度平均为15.2mm/d,最大移近量89mm。

由于对回风顺槽采取了单
体柱π型梁支护,回风变型速度以两帮变形为主,工作面推进期间,距切巷200m范围回风采空侧顺槽变形后的高度和宽度基本上能满足安全标准要求。

(4)11月10日开始,回风顺槽进入采空侧拱形棚加强支护段,回风巷道变形以底臌为主,最
大底臌量达1.6m。

超前范围巷道高度在1.3m～1.5m。

综采一队每天坚持对超前20m范围进行起底,保证巷道高度不低于1.8m;工程队对回风顺槽及回风系统巷共200m进行全断面起底,起底高度不低于1.8m。

4 8127回风采空侧巷道支护存在的问题
采取单体柱π型梁、拱形棚加强支护及超前支护措施后,巷道变形得到了有效控制,仍存在以下问题。

(1)采取单体柱π型梁加强支护,顶板移近量得到了控制,但巷道两帮变形最大变形量达宽度1.6m,由于在生产过程中工作溜及支架占巷,机尾安全出口宽度不能保证0.7m要求。

(2)采取拱形棚加强支护后,两帮移近量得到了控制,巷道变形主要以底臌为主,最大底臌量达1.6m,巷道高度不足1.8m,起底工程量大。

同时支架占巷时影响工作面端头支架的移设,增加端头作业时间。

(3)由于受采空压力影响,巷道压力大,落山侧放顶困难,经常出现落山悬顶。

5 加强回采工作面采空侧顺槽支护的的解决办法
(1)加强回采工作面采空侧顺槽支护。

采空侧巷道设计时应采用∮21.6mm大直径锚索支护,以提高巷道支护强度。

并要充分考虑巷道变形量,预留一定的断面,进风采空侧顺槽设计宽度应在4.6m、回风采空侧顺槽巷道宽度在4.4m以上时为宜,以保证巷道安全出口高度和宽度要求,
避免巷道变形后工作面回风断面不足,造成工作面回风瓦斯超限。

(2)减少顺槽二次动压影响,尽量在临近采空区动压稳定后掘进工作面,减少采动影响。

(3)根据我矿已采采空侧顺槽工作面推进情况来看,正常生产条件下工作面距切巷200m～300m范围内采空侧巷道变形不会对回采工作面开采造成大的影响,采取超前20m顺巷单体柱大
梁棚超前维护方式即可保证回采工作面的推进。

在采空侧顺槽300m以外采取加强支护,巷道支护长度不小于300m。

(4)拱形棚加强支护承压性较好,可较好地控制顶板及两帮变形,但巷道底臌显现,起底量大,支护成本高。

支架占巷时端头支架采高受拱形棚二牛背影响采高难以保证。

落山回棚困难,易造成落山大面积悬顶。

故在掘进预留足够的断面时,宜采用单体柱π型梁配合加强支护,在回采期间两帮发生变形情况下可提前对煤柱帮进行开帮,以保证通风及安全间隙要求,也可降低支护成本。

(5)由于我矿煤质松软,掘进时采空侧巷道冒高严重,采空侧顺槽端头煤体破碎,顶板难以管理,在对顺槽加强支护的同时采取化学方法(如马丽散、立固安等材料)超前加固煤体,控制端头顶板,减少端头误时。

(6)采空侧巷道采用超前支护范围推广使用缸径110mm单体液压支柱,并且采用专用配套铁鞋。

以提高对巷道制顶板支护强度。

(7)超前对底臌段及时起底,满足通风及行人安全高度。

可以考虑在采空侧回风安装一部小溜,保障采空侧回风开帮或起底的出煤,不占巷,影响断面。

(8)加快回采工作面推进速度,月推进度组织在85m以上。

(9)在不影响采区回采率的前提下,加大采空区保护煤柱,根据测算和实际观测,保护煤柱在35m以上时较合理。