沿空留巷总结

12465工作面运料巷沿空留巷分析矿压观测总结

目前，煤矿采煤工作面沿空留巷已得到广泛应用并逐步推广，沿空留巷能够节约大量的掘进工程量、掘进生产费用、掘进工期，为生产衔接提供坚实的保障。传统的沿空留巷是通过巷道内基本支护加上巷旁支护（木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、料石砌墙支护、巷旁混凝充填等）的有效结合来达到强制切顶的目的。根据我矿野青煤顶板为平均4m厚的坚硬灰岩的实际情况，如采用传统的沿空留巷技术，必然存在着支撑能力低、材料消耗多、机械化程度不高、巷道受压大、变形快、维护困难、整修工程量大等缺点。通过借鉴和学习国内其它矿井沿空留巷的经验，根据生产需要，本着经济合理、技术可靠、生产安全的原则，经采矿公司领导批准，我矿12465采煤工作面运料巷采用了顶板聚能预裂爆破切顶卸压配合巷内基本支护+ 加强支护的沿空留巷方法。

12465采煤工作面运料巷沿空留巷自2011年4月1日开始实施，4月17日进行了矿压观测，截止5月15日已观测45m，现将本阶段观测及分析结果进行以下总结：

一．顶板预裂爆破

炮眼间距确定为0.7m，炮眼深度以打穿野青顶板灰岩为准，聚能管安装时聚能方向与相邻炮孔连线方向一致，炮眼每眼装药5卷（Φ32×3200mm）。根据现场观测，能达到顶板切缝的效果。

二．采用的矿压观测仪器

1．单体液压支柱受力监测仪

仪器型号名称：YHY-60型数字式压力计；厂家：山东晨晖电子科技有限公司。

2．锚杆（索）受力监测仪

仪器名称：锚杆（索）液压测力计；厂家：常州巧力机械科技有限公司。

三．矿压观测数据分析

1．工作面液压支柱监测数据见表1

从表中可以看出，在4月23日时工作面液压点柱的工作阻力达到最大值，工作面自4月1日开始推进，一天一排（1m），得出工作面老顶初次来压步距为23m。，在观测期间液压支柱工况良好，适应工作面生产条件。

表1 工作面液压支柱受力监测数据

2．运料巷矿压观测分析

⑴巷道矿压显现特征分析

表2 巷道围岩移近量数据表

根据现场实际观测，运料巷在工作面切眼推进21~23m后顶板开始下沉，达到24m时顶板下沉基本稳定，顶底板移近量平均0.009m，两帮移近量平均0.003m。

⑵巷内液压支柱受力分析

取4个测点进行了受力曲线分析见图1~4

图1 D1液压支柱受力曲线示意图

图2 D2液压支柱受力曲线示意图

图3 D3液压支柱受力曲线示意图

图4 D4液压支柱受力曲线示意图

三．结论

12465工作面老顶初次来压步距为23m，来压期间单体液压支住平均工作阻力为15Mpa。

从以上四个曲线示意图中可以看出，运料巷液压支柱受力自4月底开始逐步增大，在5月10日左右开始趋于稳定并逐步减小，液压支柱受力最大值超过20Mpa。

四．建议

1．为了能达到更好的顶板切缝效果，顶板预裂爆破适当加大装药量，建议由原来的每眼5卷改为每眼6卷。

2．工作面切眼后巷道受顶板周期来压的影响，为安全起见，巷旁支护考虑每隔3~5m 增加木垛支护。

3．建议工作面超前基本支护使用规格较小的锚杆（索）进行支护，支护密度适当增大。依据如下：

⑴计算依据

野青煤容重1.35；野青顶板灰岩容重3；砂质页岩容重2.7。

本工作面运料巷宽2.4m ，顶板为平均4 m 厚的石灰岩，再往上为平均7.3m 的砂质页岩，其上为平均0.6m 的一座煤，一座煤上方为平均5.2m 的砂质页岩。

运料巷内液压支柱排距1m ，每排三根；锚杆间距1.0m ，排距2m ，每排3根；锚索间距1m ，排距2m ，每排2根，锚杆与锚索三花布置，交替支护。

为便于计算，取巷道长度16m 进行计算。 ⑵计算过程

①巷道是覆岩层进入垮落带和裂带岩层压力

一般认为，当老顶岩层厚度大于其下自由空间高度2m 时，该老顶岩层已经进入垮落带或裂隙带，由以下公式判别进入垮落和裂隙带的老顶厚度。

2])1([1

0+-'-≥∑-i l i K i H M H 公式 1

式中：i H ——由下而上第i 层老顶岩层厚度，m ；

M ——采高，m ；

i H '——由下而上第i 层老顶分层厚度，m ；

l K ——老顶岩层的碎胀系数，1.3~1.5。

4≥1-[4×（1.5-1）]+2≒4≥1，野青顶板灰岩全部进入垮落带和裂隙带。 16m 巷道上覆野青灰岩重力计算：

16×2.4×3=460.8 t=460800Kg ×9.8=4515.84KN

16m 巷道内液压支柱个数为48个，每个支柱额定工作阻力为250KN ，则其总工作阻力为12000K N ﹥4515.84KN ，符合要求。

巷道顶压计算：

a S P z d 2⨯⨯=γ 公式 2

式中：z S ——山岩压力系数，野青灰岩取0.2；

γ——岩层容重，3t/m 3；

a ——巷道跨度，2.4m 。

0.2×32×2.4=2.88KN/m 2，16m 巷道顶板面积为16×2.4=38.4 m 2 那么16m 巷道顶压合计为2.88×38.4=110.6KN

Ф16mm 锚杆杆体屈服强度为235Mpa=23500KN/m 2，杆体截断面积为

220002.0m R =π

那么每根锚杆的抗拉力为：23500×0.0002=4.7KN

16m 巷道内的锚杆总抗拉力为：16/2×3×4.7=112.8＞110.6KN ，符合要求。 经计算，巷道内锚杆（不包括锚索）的支护强度已达到支护要求，因此锚杆（索）间距均可以放大到1m ，排距可以放大到2m 进行巷内基本支护。锚杆规格为Ф16mm ×2000mm ，锚索规格为Ф17.8mm ×5500mm 。断面见图5所示：

锚索支护锚杆支护

图5 巷内锚杆（索）支护断面图

数据收集： 整理总结：

技术科 2011年5月19日