近采空区预留小煤柱巷道掘进支护的实践

近采空区预留小煤柱巷道掘进支护的实践
作者：李徐安
来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第11期
摘要：邻近采空区预留小煤柱巷道掘进过程中，受采空区压力及采动压力的影响，巷道局部地段顶板发生破碎，煤壁严重片帮现象，这种现象的出现不仅会降低巷道掘进的效率，同时，还很容易发生重大煤矿安全事故。

该技术问题受到了煤矿企业的普遍关注，本文，则尝试结合自身的工作经验，对该问题进行详细的分析。

关键词：近采空区；掘进巷道；小煤柱；支护措施
煤炭开采一直都是煤矿企业发展的重点内容。

但是，在具体的开采过程中，由于地下环境比较复杂，在进行煤炭开采时，经常会遇到各式各样的问题，对开采进度和质量造成影响，其中近采空区预留小煤柱巷道掘进支护就是常用方式之一。

下面，笔者将对其进行详细的论述和分析。

1 工程概述
本次研究所选取的工程为某某煤矿101顺槽，其顶板往上1.5m范围内为炭质泥岩，1.5-15m范围内为煤层，在巷道掘进过程中，地下环境比较复杂，而且当101顺槽施工至500m及1100m处时保护煤柱的宽度仅为15m，当巷道掘进道500-1100m处的时候，由于受到邻近采空区压力及动应力的影响，出现了顶板破碎、巷帮片帮等压力，为了更好的保证采矿工作的开展，确保施工安全，发挥巷道支护效果，文章对该巷道掘进的难度进行了详细的分析，同时，探讨了解决措施。

2 巷道掘进支护过程中存在的问题
2.1 受采空区压力及采动压力的影响
101顺槽在掘进过程中顶板压力相对来说是比较大的，一般在巷道开挖完成之后，巷道两帮煤柱将会形成一股支撑压力，当巷道掘进至增压区的时候，靠近采空区侧煤柱宽度变小而且顶板的压力不断增大，巷道两帮煤柱所形成的支撑压力也将会减弱，随着时间的推移，煤柱可能会出现破碎和垮落的现象，针对这种情况，在进行支护时，如果只是简单的采用锚杆支护实际上是很难有效满足支护要求的。

2.2 煤层发育不稳定
本工程的施工巷道顶板岩石层厚度约为2米左右，巷道掘进煤层主要为石炭系煤层，煤层的发育并不是十分的稳定，在外力作用的影响之下，巷道顶板岩石层与上覆煤层之间，由于煤层发育不稳定因素的影响，很容易出现离层现象，其中最大离层量高达120㎜，而在进行巷道
掘进时，其初步支护设计中顶板锚杆采用的长度通常为2m左右，锚杆锚固端位于离层区域，顶板锚杆在增压区内一旦由于离层因素的影响，出现锚固失效的现象，其支护效果必然也会有所减弱。

2.3 受采空区压力影响
在巷道掘进过程中，当前掘进到增压区时，由于所承受的压力过大，顶板可能会出现大面积的破碎现象，尤其是在采空侧煤柱与顶板之间的三角煤柱，由于位置比较特殊，所需要承受的压力相对比较大，因此破碎现象相对比较严重，而且在巷道的局部地段也出现了冒落现象。

在初步支护设计工作中，三角煤柱由于位置较为特殊，支护措施开展难度比较大，因此并没有采取行之有效的支护措施，在这种情况下就难以确保巷道支护效果，而且其可能还会严重威胁巷道施工的安全。

3 近采空区预留小煤柱巷道掘进支护措施分析
3.1 顶板支护措施
顶板是巷道中最容易破碎的现象，为了更好的解决相关问题，保证巷道在掘进过程中的施工安全，提高巷道顶板及巷帮的稳定性，必须要采取行之有效的顶板支护措施。

如本次工程研究中采用的就是施工密集锚索+注浆+架设工字钢等联合支护技术对巷道进行有效的保护。

在具体的施工过程中，需要注意合理选材，选择与巷道施工相一致的材料，进而最大限度的发挥顶板支护的积极作用，保证施工安全，提高施工质量，促进相关工作的良性开展。

3.2 三角煤柱支护措施
三角煤柱由于所在位置比较特殊，因此，在巷道掘进支护过程中，其也属于故障高发区，针对这方面的问题，笔者认为可以尝试从以下几个方面采取有效措施。

首先要做好注浆工作，借助注浆提高三角煤柱岩体胶结稳定性，在施工巷道掘进到增压区域之后，按照施工要求对三角煤柱注射粘接材料，提高三角煤柱的稳定性，保证施工安全。

其次，则是施工角锚杆的使用，在巷帮与顶板的夹角部位，施工一根角锚杆，借助角锚杆提高三角煤柱支护的稳定性，保证相关工作的良性开展。

3.3 采空区侧巷帮支护措施
针对该领域的巷道掘进支护措施，可以从以下几个方面落实。

首先是施工帮锚索，其主要目的就是为了提高采空区侧巷帮支护的效果，保证支护质量，而在具体的支护工作开展过程中，需要注意监督好施工的质量，以保证各项工作的有序进行。

其次，则可以通过施工工字钢钢棚对采空区侧巷帮进行支护，而在钢棚安装完毕之后，则需要确保棚腿垂直巷道底板，防治棚腿倾倒，可以尝试在棚腿上分别施工两根固定锚杆将其与巷帮固定。

而在巷道掘进支护工作开展过程中，棚腿安装结束之后，就可以开始安装顶，注意顶梁和棚腿之间存在有一定的距离，在具体的施工中必须要合理的处理。

一般来说，在所有钢棚架设工作结束之后，结合实际
情况，还需要在钢棚腿和巷帮的间隙处填塞数你倍棒，进而保证巷道的严实，更好的发挥支护的作用，满足支护要求，保证施工安全，提高采煤质量，促进相关产业发展。

总之，实践证明施工巷道采取联合支护措施之后，并结合巷道掘进实际情况，对症下药，采取有效的措施，能够真正的提高巷道在增压区内掘进的速度和效率，其对于巷道支护质量的提升也有着较为积极的作用，保障了巷道施工的安全，这样对于我国煤炭工作的开展也有一定的促进作用。

参考文献：
[1]邵嗣华，苏学友，张应芳，李国胜.大水头煤矿1180主煤仓快速修复技术[J].煤炭科技，2017（04）.。