连续混凝土墙沿空留巷支护技术

浅谈连续混凝土墙沿空留巷支护技术
摘要：巷旁支护体的稳定是沿空留巷技术成败的关键。

针对羊东矿8463野青工作面开采地质条件，实施两巷留巷，采用构筑混凝土墙作为巷旁支护体，设计了巷旁支护体结构及配料参数。

现场工业性试验表明：巷道变形剧烈区位于工作面后方25～35m之间，工作面后方80m以里巷道基本稳定；最终巷道顶底板变形量311mm，两帮变形501mm，其中墙体变形100mm。

结果表明混凝土墙巷旁支护结构是沿空留巷技术推广的方向。

关键词：巷旁支护；沿空留巷；混凝土墙；稳定性
中图分类号：tu32 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）04-0164-02
沿空留巷是无煤柱开采护巷形式之一[1]，该方法是大幅度提高回采率、较少巷道掘进工程量、实现y型或h型通风方式治理工作面瓦斯的最有效途径[2-3]。

而巷旁支护体是沿空留巷成败的关键，巷旁支护体是采用砌筑料石墙、密集柱、高水材料等方法形成
[4-5]，因现场地质条件不同各种巷旁支护形式适用条件也不同[6]。

本文针对柔模泵注混凝土砌筑料石墙作为巷旁支护体，设计相关参数并进行工业性试验，结果表明该技术能有效的控制巷道稳定。

1 试验巷道概况
试验巷道为羊东矿8463工作面两顺槽巷道，工作面埋深700m，工作面走向长平均1100m，倾斜长平均180m。

工作面煤层顶底板岩
性如下：基本顶为页岩，厚度3.2m，深灰色，断口呈贝壳状，无层理。

直接顶为石灰岩，厚度1.3m，浅灰色，底部深灰，质地坚硬。

直接底为中粒砂岩，厚度4.8m，浅灰色，含石英、长石等。

基本底为细粒砂岩，厚度3.0m，浅灰色呈层状，含白云母片。

2 沿空留巷参数设计
2.1 巷内基本参数设计
（1）顶板锚索支护：巷道顶板锚索规格φ21.6mm×6500mm。

间排距为1400×1000mm，采用q235a钢制作150mm×150mm×12mm小托板和400mm×400mm×16mm大托板，铺12#金属菱形网护顶。

锚索预紧力不少于120kn。

（2）帮锚杆支护：上帮采用φ18mm×2200mm，下帮采用φ18mm ×1800mm，配合100mm×100mm×6mm的q235a钢托板和350mm×200mm×40mm竹托板，铺12#金属菱形网；间排距800mm×800mm；同排锚杆间采用φ12mm钢筋梯形梁连接；锚杆预紧力不少于60kn。

2.2 巷旁支护体参数
采用泵注混凝土柔模支护，柔性模板由双层高强度布缝制而成，长度2m、高1.45m，厚度为混凝土支护厚度1.0m；为提高混凝土强度，在柔性模板上预留锚栓孔，在进行泵注混凝土之前将锚栓穿过模板，锚栓两端上托板及螺母，以确保泵注混凝土的厚度（见图1）。

2
k1——可靠系数，2～3；
s——墙体极限设计抗压强度，取c20，15.5mpa。

即混凝土厚度为0.54～0.81m，安全考虑，取为1m。

3 现场矿压规律分析3.1 巷道变形分析
图2为巷道一次采动及留巷期间变形。

工作面超前影响范围约65m，测点在工作面前方时围岩变形基本上呈线性增长。

测点进入工作面后方围岩变形可以分成四分阶段，即变形速度缓慢增加区（-0～-25m）、变形速度急剧增加区（-25～-35m）、变形速度降低区（-35～-80m）和变形速度稳定区（-80m内）。

巷道最终顶底板变形311mm，两帮变形502mm，其中墙体变形100mm。

图3 锚索受力
5 结论
（1）巷旁支护体结构及材料参数在沿空留巷设计中十分关键，采用宽度1m，高度1.3m，柔模泵注混凝土墙的巷旁护体结构试验表明完全能够保证巷道二次正常复用。

（2）羊东矿8463工作面两巷成功实施沿空留巷长度2160m，多回收出煤柱煤炭7.2万t，少掘进2条回采巷道，取得良好的经济和社会效益。

参考文献
[1] 陈勇，柏建彪，朱涛垒，等.沿空留巷巷旁支护体作用机制及工程应用[j].岩土力学，2012，33（5）：1427-1432.
[2] 王佳喜，秦涛，石兴龙，等.新强煤矿沿空留巷巷旁充填体参数确定[j].煤矿安全，2012，43（2）：136-139.
[3] 张源源，季明，韩昌良，等.沿空留巷巷旁墙体稳定性多因
素影响分析[j].煤矿安全， 2012，43（10）：201-203.
[4] 白书民.薄煤层无巷旁充填沿空留巷技术研究[j].煤炭科学技术，2012，40（11）：42-44.
[5] 张镇.深部软岩沿空留巷围岩变形特征与支护技术研究[d].北京：煤炭科学研究总院， 2011.
[6] 张东升，缪协兴，冯光明，等.综放沿空留巷充填体稳定性控制[j].中国矿业大学学报， 2003，32（3）：232-235.
作者简介：马燕超（1984-），男，汉族，河北临漳人，毕业于中国矿业大学采矿工程专业，本科，现任冀中能源峰峰集团羊东矿生产技术部主管技术员。

（编辑：蒋东旭）。