切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工

切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工

摘要：切顶泄压在沿空留巷中的运用，根据具体的施工效果提高支护效果，节省掘进巷道费用，节省工作面准备时间，实现工作面连续回采，回收煤柱，提高工作面资源回采效率，在实际施工中广泛应用。本文在分析切顶卸压沿空留巷力学机理的基础上，通过了解切顶沿空留巷的基本原则来设计合理的方案，并根据设计方案选择相应的支护技术来进行施工，并得出相应的结论和建议。

关键词：切顶泄压沿空留巷支护技术施工结论和建议

沿空留巷是为了回收传统采矿方式中预留的保安煤柱，采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用，对原顺槽位置进行保留的一种技术方法。但未施工切顶泄压沿空留巷的下帮会切顶，给恢复带来较大的难度，且在回采过程中压力较大，顶板管理难度大，而施工切顶泄压的话不仅可以使顶板下沉量小，完整度较好且恢复方便，同时还可以降低掘进率及生产成本，解决采煤工作面衔接紧张局面，可以说切顶卸压沿空留巷技术是目前最先进的一种无煤柱护巷技术。本文就对切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工进行分析和研究，从各个方面分析它在实际工作中的应用价值。

一、切顶留巷技术力学机理分析与应用

切顶卸压沿空留巷力学机理是通过聚能预裂爆破后的预裂弱面改变了沿空巷道上覆悬伸顶板岩体的结构，引起岩层移动规律发生相应的改变；在采场顶板周期来压作用下，悬伸岩层在上覆压力挤压下沿预裂面切落，极大消散了沿空巷道围岩的应力集中程度，应力集中向巷道围岩深部转移，改善了沿空巷道的围岩应力环境，减小了巷内支护的受力及巷旁支护的阻力和应力集中程度，最终提高了沿空巷道的稳定性。

切顶卸压沿空留巷技术力学在实际施工中的应用主要体现在采面下出口20米段往外沿工作面运输顺槽上帮顶板布置深孔聚能预裂爆破眼实施预裂爆破，将运输顺槽上帮顶板顺走向拉开一条缝，然后在采面回采过程中，端头支架往前移动时，后方靠采空区顶板在上覆压力挤压下沿预裂线切落，且切落的矸石充满后方巷帮并且实现接顶，同时改善了沿空巷道的围岩应力状况，使后方巷道内支护的阻力减小并趋于稳定，以达到切顶卸压沿空留巷的目的。

二、切顶留巷的工程条件及支护方案设计

1.切顶留巷的工程条件概况

1335工作面位于13采区第一水平西翼，运输巷走向长621m 。3#煤层煤层平均煤厚2m；煤层倾角14~18°，平均为16°；直接顶：粉砂岩8~12米，老顶：粉砂质泥岩6~9米。

1335运输巷W钢带支护段巷道断面，净宽×净中高=4500×2500mm，净面积11.25m2；锚网支护段巷道断面，净宽×净中高=4500×2800mm，净面积12.6m2。

2.切顶留巷的支护方案设计

2.1试验时支护设计：1335采面从运输巷开口往外20米段开始实施了深孔聚能预裂爆破，试验段顶板较完整，支护形式为钢带挂网，4500×2500mm断面，沿空留巷支护为6排单体柱，上帮2排，下帮2排，中间2排。

2.2试验后支护设计：在顺槽段实施预裂爆破后，单孔爆破后在孔口两边沿巷道走向方向形成一道约250mm长的一条缝隙，而每次爆破后即形成约

3.5米长的走向裂缝，一直沿采面下至出口，成支护设计。①单体柱必须打成排，其

偏差不得超过±100mm，且迎山有劲，初撑力不小于90KN。

三、切顶留巷的支护技术与施工研究

1.支护过程分析

切顶留巷巷道上帮支护采用DZ28-30（100）型单体液压支柱配合HDJB-1200型铰接顶梁沿走向架设两排联锁托棚进行支护，组间距为300mm，柱距为800mm，并在沿采空区一侧的单体柱上用8#铁丝捆绑钢筋网及铁丝网隔离采空区；

切顶留巷巷道下帮及中部采用DZ25-30（100）型单体液压支柱配合HDJB-1200型铰接顶梁架设三排走向联锁托棚进行支护，柱距800mm，施工沿空留巷上帮一排单体柱滞后1#架尾不大于800mm，沿空留巷顶板支护滞后1#架尾不大于1600mm；

切顶留巷爆破炮眼布置设计要在采面下出口往外沿1335运输巷顶板距离巷道上帮0.5米位置与顶板垂直布置深孔聚能预裂爆破眼，眼距0.5米，眼深5米，孔径42mm，装药系数0.6，但在聚能预裂爆破完后，必须及时采用铰接顶梁配合单体液压支柱加强支护，底软必须穿柱鞋，且必须随时进行二次注液。

切顶留巷的单体柱支护设计方面要和三用阀方向要一致，铰接顶梁之间要用圆销连接好，圆销必须从巷道中部向巷帮方向穿，铰接顶梁必须保持平直，顶梁上起伏不平处用木料接实垫平整，半圆木要保持平直，其间隙不得大于300mm，起伏不平处用木料接实垫平整，单体柱必须用8#铁丝捆绑顶梁上，且穿上铁柱鞋，最终完成切顶泄压在沿空留巷中的支护设计过程。

3.施工方法研究

切顶留巷的施工方法对于整个支护作业来说很重要，正常生产时，施工要按照割煤→移架→沿空留巷支护的顺序进行；在顶板破碎时，施工按照移架→沿空留巷支护→割煤的顺序来进行。

对于放炮钻孔施工来说通常我们采用内径1.5英寸PVC管两侧对称钻孔作为聚能预裂装药管，炮眼采用MYT-150S型液压锚杆钻机配合φ42锚杆钻头施工，炸药采用普通乳化炸药，采用矿用毫秒延期电雷管，联线方式为串联，配备MFB-100型起爆器起爆，采用炮泥充填，炮泥充填系数0.4，每次起爆6个眼；炮眼施工完毕后必须每个孔都要检查，编号记录深度和装药量、封泥长度，每眼装药必须用炮棍送到底部，保证各药柱之间彼此密接，封泥必须将炮眼封实。

对于沿空留巷巷道支护施工来说，要把航道施工成净宽3500mm，净中高2500mm，不够高的地方必须卧底后再进行支设单体柱，施工沿空留巷上帮一排单体柱滞后1#架尾不大于800mm，沿空留巷顶板支护滞后1#架尾不大于1600mm。

对于沿空留巷内工作面施工来说，要每隔5m采用编制袋装货码墙，必须采用黄泥封严实，防止老塘瓦斯涌入工作面及上隅角，来说用锚杆机钻眼时施工人员必须面对煤壁，而且必须由里往外施工，并且必须垂直顶板施工，而且必须及时采用铰接顶梁配合单体液压支柱来加强支护施工。

四、结论与建议

切顶泄压在沿空留巷中的施工技术应用表明，与传统护巷技术相比较，沿空留巷在技术上和经济上都具有很大的优越性，不仅可使采区回采率提高，使采区巷道的掘进率降低，避免了工作面接替紧张的局面；而且可以使护巷成本降低，节约掘进费支护，具有很高的社会和经济效益。但同时此种方法也存在着诸多问题，如炸药在聚能爆破管内的防滑措施未很好解决，沿空留巷支护时安全很难保