沿空留巷技术探讨

沿空留巷技术探讨
摘要:随着我国社会经济的不断发展,中国的煤炭工业发展迅速,特别是近些年来煤炭工业的管理模式和建设技术都有了显著的进步,对国民经济的发展起着举足轻重的作用。

沿空留巷技术是煤矿开采工作面运输巷在回采过程中保留原巷道完整性,并作为下一个采面回风及运料巷的一种施工方法。

采用沿空留巷技术,可以节省资源,加快煤矿开采的进度。

目前来看,虽然我国煤炭工业建设技术明显有所提高、相关设备也有了一定程度的改进,但在煤矿开采巷道的技术选择和维护上仍存在着一些问题,如果处理不好,将会严重影响职工的生命安全和煤炭工业的稳定发展。

本文将对沿空留巷技术现状进行深入的探析,并在此基础上提出一些该技术施工工艺及留巷支护方式,以期为我国煤矿生产提供一些参考。

关键词:沿空留巷技术尾巷锚注支护探讨
沿空留巷(英文gob-side entryretaining)技术是指一种能够使采矿工作面的运输巷在回采过程中直接采用特殊支护,保留原来巷道的功效,作为下一个采面回风和运料巷道的施工方式。

由于这种留存巷道的方法是在原顺槽位置上,沿着采空区边缘予以保留的,所以称之为沿空留巷。

沿空留巷技术的应用可以最大限度地回收建设资源、减少煤体损失,因此,认真研究当前我国沿空留巷技术的现状,吸取教训,探究新工业体制下行之有效的施工和支护方法,是煤炭工业和社会发展的根本要求。

1 沿空留巷技术现状
近年来,随着我国社会经济的飞速发展,煤炭工业发展迅速,无论是煤炭工业的管理模式还是建设技术都有了显著的进步,对国民经济的发展起到了举足轻重的作用。

从一定意义上来讲,沿空留巷技术保障了煤矿的安全生产与企业的经济效益,是关系到国计民生的大事,但目前仍存在着一些问题。

总结之,可以概括为以下几个方面。

第一,传统支架形式效果差。

以传统的支架形式来支护沿空留巷,曾经一段时间确实解决了煤矿回采工作面无煤柱采煤的问题,也杜绝了生产过程中的许多安全隐患。

但据调查显示,传统密集型的支架形式主要应用于采面地压小且煤层条件好的低瓦斯矿井开采工业中,在每层条件相对较差或瓦斯含量超标的煤矿开采中就不能使用。

传统支架形式支护材料品种多,施工量比较大,而且效果不佳,在现代煤炭生产过程中应该尽量减少使用。

第二,煤矸石堆垛法依然在使用。

煤矸石堆垛法是一种相对简单而且经济的做法,但支撑矿井顶板的效果却很差,顶板很容易下沉而不利于巷道发挥回采工作功效。

这种方法成本低、人力消耗量大,而且矿井隔离效果并不理想,但在当今煤矿开采过程中该方法依然在使用。

第三,砌墙法仍然不能从根本上解决问题。

在煤矿生产过程中,很多煤炭企业利用预制块砌墙的方法以克服密集柱支护法和矸石堆垛
法存在的缺陷,虽然能够在矿井内形成一道甚或数道隔离采空区密闭墙,但该方法仍然不能从根本上解决隔离墙与顶板之间的密合问题,最终难以真正实现支护目的。

第四,巷帮充填体支护法不稳定。

实践中我们可以看到,很多煤炭企业矿井巷道依然使用巷帮充填体支护法对巷道予以支护。

该方法是指在煤矿采空区一侧构筑一些巷帮充填体以形成一条支护带。

巷帮充填体支护法一般使用的材料强度较低且不能有效改善接顶问题,因此很难保障采煤巷道的稳定。

该支护方法的最大优点在于支护带充填范围较大大,可机械化施工程度高,而最大的缺点是支护强度低,很难适应沿空巷道的高压突变性。

2 沿空留巷技术施工工艺及留巷支护方式探讨
据实际调查结果显示,煤矿矿井留巷位置一般处于煤体与煤矿采空区的边缘地带,属于应力卸压位置,巷道所承受的压力相对较小,因此,从理论上来说,只要采用足够强度的支方法,就一定能够实现沿空留巷。

笔者认为,可以从以下几个方面予以施工和支护。

2.1 构筑混凝土石墙和护墙点柱
石墙主要是由混凝土结构构筑而成,其承载能力强、安全可靠。

在煤矿回采工作面,沿预留巷道的走向构筑一道混凝土石墙,而且要随
着采煤深度的延伸及时构筑。

再用水泥和煤面混合料进行铰接,以增强石墙的牢固程度、减缓顶板的下沉速度;同时,由于沿空留巷有一定的宽度,从力学的角度来看,巷道所筑石墙所处位置的倾斜压力就会增大,为保证混凝土石墙的支护强度,要在石墙与煤层接触的一侧打上一排质地坚硬的木柱作为护墙点柱,从而防治顶板的下沉。

2.2 对巷道加强支护和提前支护
在沿空巷道支护过程中,由于顶板与混凝土石墙的接触部位难以衔接,因此,可以利用高强度螺纹锚杆配合梯形钢带对巷道顶板予以支护,这就大大加强了巷道支护结构的稳定性;巷道采动影响是从采煤工作面前方开始的,临近工作面时采动影响就会越强烈。

随着工作面移近速度的增大,巷道宽度就会急剧缩小,支架变形折损就会非常严重,这也是巷道支护最困难的阶段。

基于这一原因,为了增加工作面后方动压区的支护强度、防治顶板错位以及巷道受损,要采用一定强度的单体柱或钢梁棚作为临时支护结构,随着采煤工作面的前移而提前支护。

此外,在沿空巷道技术施工过程中,要注意几个方面的问题:第一,构筑混凝土石墙是沿空留巷的关键,只有加强该工程的施工质量,才能保证支护强度、减缓顶板下沉。

第二,实践中可能会遇到较软的煤层,这时可采用锚杆支护的方法防治煤帮的位移。

第三,对于一些顶板压力较大的部位,可以使用小锚杆进行支护。

3 结语
总而言之,沿空留巷技术是当前煤炭工业不可或缺的技术,采用该技术不但能够节省资源,而且可以加快煤矿开采的进度。

面对我国沿空留巷技术现状,我们只有从实际出发,充分发挥主观能动性,才能为我国煤炭工业探寻新的发展契机。

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