动压区域回采巷道布置技术

作 面及 期 周 围巷 道 应 力 分 布 示 意 图 。
压 力较 低 的 区域 内 ， 有 利 于施 工 的 开展 和 对 巷 道 的 管 理 保 护 。
外错 形 式 的 巷 道 ， 工 作 面较 长 ， 煤 矿 回 采 率也 大 ， 煤炭能 源的 损 失 明显 ； 同 时巷 道 被 设 计 在 应 力 集 中 区域 ， 不便 维 护 和保
养 。 重 叠形 式 的巷 道 ， 指的是分为上下层次的垂直形式布置 ，
工作 面 的 长度 被 确 定 ． 便 于 控 制 方 向 。 但 是 需要 设 置 假 顶 ， 才
能保 证 下层 施 工 的顺 利 进 行
煤 矿 开 采 的深 度 越 大 ，支撑 压 力的 作 用 效果 就 会 越 显 著 ，
这就 是 导 致深 度 掘进 巷 道 发 生严 重 扭 曲 的原 因。 采 空 区 内存 在
一
图 ２ 回采工作面及期周围巷道应力分布示意图
平衡 ， 使其采场和巷道围岩产生裂隙及变形， 回采 工 作 面 、 采 空 区及 贴 近 的 巷 道 处 于 应 力 降 低 区 ， 其压 力加 在 周 围 的岩 石（ 及煤层 ） 上， 使 其 围 岩 处于 应 力 集 中区 。 在 单 翼 采 区 中 ， 回 采 工作 面 上通 常是 上 采 下 掘 ， 位于下部的回风巷道 ， 既 受 到 来 自回 采 工作 面 前 后 方移 动 和 变化 的支 承 应 力 作 用， 又 受 到 巷 道 本 身 产 生 的 支 承 应 力作 用 。这 样 的 情 况 ， 容 易导 致 回采 工 作 面 下 部 巷 道 变 形 和 破 坏 。因此 ， 有 必 要调 整 巷 道 的 整体 布 局 ， 并 合 理 设计 开 采 流 程 ， 解 决 巷 道 施 工 遇 到 的 技 术性 问题 ， 提 升 上 采 下 掘 工 作 的安 全 性 和 经 济 性 。
砌 体 梁构 造 能 够作 用在 采 空 区 一侧 的 煤层 上 面 ．作 用 方
回 采 工作 面 的 下部 ， 提 前掘 进 巷 道 ， 以保 证 采掘 过程 连 续 。 采 式 为 既 定 的 形状 改 变 方 式 。如 果 这 一 区 域 发 生 形 状 改 变 或 者
损毁 ， 上 面覆 盖 的 岩 层 应 力 就 会 向 着破 坏 区下 部 转 移 ， 在应力
煤 炭资源
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ Ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ， ７
动压 区域 回采巷道布 置技 术
肖惠平 ， 单欣宇 （ 云 南地方煤矿设计研究院， 南 昆明６ ５ ０ ０ ４ １ ）
【 摘 要 】 岩石和煤层埋藏在 地下在没 有受到外力作用和破坏 时， 处于 三向应力平衡状态。煤矿在井下采掘过 程中 ， 由于破坏 了其三 向应力平
的 集 中部 位 与 工作 面 上 采 空 区 中间 ．形 成 一 个 压 力 相 对 较 低
的 区域 。 因此 ， 在挖掘过程 中， 将巷道设计在边缘的小煤柱 中 间， 可以有效降低巷道压力 ， 保 证施工安全 ， 见图 １ ， 回 采 工 作
面及 期 周 围应 力 分 布 示 意 图 。
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１ 基本的布置方式
回 采 巷 道 的 布 置 途 径 可 以分 为 多种 。其 中 最主 要 的三 种
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类型 为 ： 重 叠形式、 内错 形 式 和 外 错 形 式 ， 它 们 有 各 自的 优 势
和弊端 。 内错 形 式 的 巷 道 ． 指 的是 在 上层 工 作 面 的 内侧 。 形成 梯 形 的煤 柱 ， 从 而 缩短 工作 面 ， 降 低 矿 井的 回采 率 。将 巷 道 设 计在
用 上 采 下掘 的或 双 巷 布 置 （ 其 中 一条 保 留作 为 下 一 区段 的 回 风巷 ） ， 这 样 不 能在 释 放 采 动 压 力 之 后 再 布 置 ， 因为 这 样 做 的 后 果 是 将 回风 巷 置 于采 动 压 力 和 支 撑 压 力 的 双 重 作 用 下 ． 将 会 导 致 严 重 的巷 道 顶 板 下 沉和 破 坏 ， 巷 道 失修 率 高 ， 挖 掘 的 巷 道， 既 不 能满 足 要 求 ， 而 且还 严 重 威 胁 施 工 安 全 。 总 结 压 力分 布 和 特征 ． 某煤 矿 在 开 采 巷 道 合 理 安 排 施 工顺 序 ， 合理确定 隔 离 支柱 ， 以 实现 小煤 柱 开 采 ， 道巷 避 免 了在 压 应 力 区 。不 仅 做
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硬板内匿 力拱撇
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好 了顶 板 事 故 的预 防 ， 而且 也 降低 了巷 道 维护 量 ， 同 时还 提 高 了煤 炭 资 源 的 回 收 率 ， 提 高 了安 全 可 靠程 度 。
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图 １ 回采工作面及期周围应力分布示意图
巷道掘进后 ， 原 来 的 自然 应 力 状 态被 破 坏 ， 围岩 应 力 重新 分配， 在 同一 时 间 ， 切向应力增加 ， 径向应力减小 ， 并且 在 煤 壁 上 达到 极 限 。 这种 变化 导 致 了巷 道 围 岩 变 形 和 断 裂 ， 岩 石本 身 发 生 的扩 展 和 延 伸 也 会 随 着机 械 性 能 恶化 而 恶化 。在 岩石 应 力条件 下 ， 切 向 应 力 的 高度 集 中在 煤 壁 附 近 ， 见图２ ， 回 采 工
【 关键词 】 工作面 ； 巷道布置 ； 支护技术
【 中图分类号 ］ Ｔ Ｄ ８ ２ ２ ． ２
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章 编号】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ４ — ０ １ １ ４ — ０ ２
单翼采 区中。 为 了确 保 采 掘 活 动 的 正 常 交接 。 通 常 需要 在