沿空留巷

2 矸石垛、木密集支柱等巷旁支护
山东里能里彦矿业有限公司 17煤的平均厚度0. 89 m，顶板为Ⅲ类2级顶板,工作面回采时,顶板随采随垮,。 沿空留巷煤垛如图所示。
3 混凝土砌块和密集金属支柱巷旁支护
3.1 单体液压支柱工作面码砌石墙
七台河矿业集团富强煤矿451 工作面走向长640 m, 倾斜长156 m,煤层平均倾角20°,煤层顶板为0.2～0.6 m厚的伪顶,伪顶多数破碎并随着采动而垮落,直接顶和 老顶为19 m左右厚的灰白色粉细砂岩, 巷道围岩属中等 稳定岩层,
7.5m锚索，每排2根，排距1.4m。 顶部锚杆锚固力不小于80KN，帮部锚杆锚固力不小 于60KN。顶部锚杆预紧力不小于150N·m，帮部锚杆须 紧力不小于100N·m。 3303上顺槽净断面均为净宽X净高=4.0m×3.0m，
6.2 综放面巷内充填沿空留巷 潞安常村煤矿结合52一6综放工作面回采情况
由前述的巷旁支护阻力计算和数值模拟计算 结果，确定的充填体几何形状与尺寸以梯形为最 佳。其尺寸为上宽2700mm，下宽为3200mm。在实 际应用中，若煤层条件发生变化，适宜矩形断面 时，可调整成矩形断面。
4.2.3 巷旁充填体系 1） 充填硐室选择及充填设备布置
充填碉室不影响工作面正常生产，运料方便，有充 足的水源，碉室通风条件良好等。由此结合陶一矿现场 实际条件，将充填碉室布置在距充填点约1000m。
① 在工作面下头控顶区内石墙上方3～5 m处打0.8～ 1.2 m深的挑顶岩石眼, 崩落足量岩石,备作码砌石墙用; ② 需要码砌的石墙段上、下两侧用支柱支护好,然后进 行该段浮石处理;清理墙基础至见硬底板为止。 ③ 水泥、煤粉、水按1∶3∶0.6(体积比)配料均匀搅 拌后备用; ④ 将挑顶落下的石块按照石墙尺寸要求,及留巷道尺寸 要求一层石块一层泥浆进行码砌,直至码砌与顶板严实 合缝为止。 ⑤ 养护,养护2～3个圆班后,方可将下巷支柱全部撤掉。
留巷支架模板间距离为2 m,沿工作面走向方 向,通过充填形成2 m混凝土墙体。充填材料以混 凝土与沙子为主,搅拌制成浆液后由充填泵沿输 送管道输送至留巷特殊支架进行充填,为了加快 混凝土凝固速度,可以加入适量不影响强度的速 凝剂。
4.2 陶一矿高水材料沿空留巷 4.2.1 留巷工作面巷内支护设计
沿空留巷
1 概述
20世纪50年，巷旁支护采用矸石垛、木密集支柱等， 仅限于在薄煤层中应用。
70年代，巷旁支护开始采用混凝土砌块和密集金属 支柱，应用于中厚煤层。
80年代初，从英国、德国引进了充填材料和充填设 备，并进行了工业性试验。
90年代初，充填材料和充填设备已实现了国产化。 中国矿业大学研制成功了高水速凝材料，实现机械化构 筑护巷充填带的技术，代表了目前沿空留巷技术的世界 水平。
5 锚索巷旁加强支护沿空留巷
综采工作面煤层结构简单，厚度平均在3.0m，倾角 平均为70。直接顶为灰色砂质泥岩，厚1～2m，老顶为 灰白色细砂岩，厚5～8m。
工作面平均采高为3.2m。下顺槽沿空留巷，巷宽为 3.6m，巷高为2.4m，留卷宽度为2.8m。巷内支护采用锚 杆支护。
巷旁支护采用密集支柱与锚索加强相结合的方式，密 集支柱的排柱密度为0.45m，木支柱小头直径不小于 0.2m，锚索设计长度为6.0m，孔径为28mm，排距为2.7m， 锚索的锚固力设计为300kN。
和现场条件，综放沿空大断面留巷支护试验分 ① 旧有巷道锚网加固； ② 扩帮锚网支护； ③ 巷内充填3步进行。
6.3 综放小断面沿空留巷 潞安王庄矿6108综放工作面回风巷顶板为锚网联合
支护，帮为锚杆支护。 工作面采过后采空区的帮仍保持较好的墙面，顶板
在顶锚杆和金属网的支护下成整体性垮落，一端仍靠在 回风巷的煤墙上，与采空区形成三角形的空间顶板完整。
12701运巷增强了巷道的支护强度，下帮支护由原来 的点锚杆变为巷帮加上拐角梁，使帮梁和巷道顶梁形成 一个整体，同时调整下帮顶角锚杆角度。充填前锚梁网 索加固形成的悬吊梁结构，为留巷成功提供了前提条件。
支护断面为4.5x2.7m。铺梁网顶锚杆长2400mm， 直径为22mm，高强左旋螺纹钢;帮锚杆直径20mm，长 2200mm，圆钢锚杆;锚梁直径16mm圆钢;锚索直径为 15.24mm，长7000mm。支护断面如图所示。
3.2 综采工作面水泥、煤矸充填带
综采工作面水泥煤矸充填带方法,水泥、煤、矸石、 速凝剂加水搅拌而成混合物呈条带充填。泥:煤:矸石 =1:3:5,并加入水泥重量的3%~4%速凝剂。如图2所示
支护主要采用煤矸混凝土,辅助木质靠帮柱加背板 (可用木质或金属背板复用),并采取双侧布置,根据采高 较大,下沉量大加设一排U型钢可缩支柱,来缓冲顶板增 压区。
6 综放面沿空留巷
6.1 综放面小煤柱沿空留巷 兴隆庄煤矿由3302综放面运输顺槽间隔4～
5m煤柱，掘进3303综放面的回风巷，形成双巷 布置，3302面回采时实现留巷。留巷巷道位置 如图。
3302下顺槽与3303上顺槽间煤柱宽度4.5m
3303上顺槽顶用6条φ20mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆 杆体长2450mm。帮锚杆4条φ20mm的螺纹钢树脂锚杆， 锚杆杆体长1800mm，。
2) 充填材料选取
高水速凝充填材料是理想的巷旁充填材料。 新型高水速凝充填材料性能可根据具体条件进行 配制与调整。针对12701工作面采高大，充填体 接顶相对困难的特点，选用袋装充填，以使充填 体接顶密实。
根据数值计算分析，水灰比确定为2.0:1～ 2.25:1。
3) 主要充填设备 (1) 充填泵
4.1 双鸭山矿业集团东荣二矿 双鸭山矿业集团东荣二矿18#煤层右五面走向长
763～792 m,倾向长174 m。煤层厚为2.0～2. 6 m,层理 不发育,煤层无伪顶,直接顶为深灰色粉砂岩,厚4～5 m, 胶结好,老顶为灰白色坚硬的细砂岩。
在回采过程中,工作面下端头留巷主要由充填模板支 架、混凝土充填泵组成,留巷支架型号及主要技术参数 如表1所示。
3.3 花山矿沿空留巷 6042工作面下部顶
板矸石冒落充填，水 泥一粉煤灰浆液、矸 石灌浆巷旁充填留巷。
3.4 锚杆、锚索切顶水泥、煤粉充填带
徐州垞城煤矿22105工作面设计留巷墙体的切顶阻力 为5850kN/m。墙体充填物采用水泥、煤粉、水的混合物， 充填体宽0.9m，墙体强度应达到6.5MPa。水泥、煤粉、 水的比例为1:2:0.6。
综合考虑高水速凝充填材料性能，浆体输送量，输 送压力以及输送环境等因素，选择充填泵。根据陶一矿 井下实际情况，选择型号为ZBSB-148～23/6-185充填泵，
性能指标如表所示。
(2) 混合器
混合器是用在充填点附近混合甲、乙两种浆液的。 混合器的设计应结构简单，使甲、乙两种浆液能均匀混 合。
4) 充填体形状及尺寸确定
为保证墙体有足够的凝固时间，在墙体内侧和外侧 分别用11号工字钢和φ80mm的圆木作为对顶板的支撑点 柱和浇注墙体的模板支柱，间距1m。工字钢外侧和圆木 内侧分别用长X宽X厚为2000mmX200mmxI5mm的木板作为 模板。
采动影响会在所留的巷道上方形成应力三角，这个 三角是由于采空区直接顶没有完全垮落形成新的支撑点 造成的。
（1)充填袋
甲、乙两种浆液混合后是在充填袋内固化成 型的。对充填袋材质要符合煤矿安全规程相关要 求。
根据12701工作面生产技术条件，工作面实行 “三八”制作业，两生产班可推进3～4m。因此 将其设计成沿走向方向长为1.5m与2.0m,沿倾向 宽3.0m,高2.5m(随采高调整)的两种规格，以便 据现场实际情况进行组配。
工作面采用DZ2·5～3·2型外注式单体液压支柱木 冒支护,一次采全高,五排六柱控顶,排距0.6 m,柱距 0.75 m, 支护强度240 kN/m2,工作面平均采高为2.8～ 3.0 m,最大3.2 m。
用煤矸石或顶板岩石,煤粉和水泥做浆码砌石墙。一 次码砌石墙长度1.5～2.0 m,石墙高度2.5～2.8m。留巷 断面图参见图。
4.2.2 充填工艺及充填体基本参数
1 ) 充填工艺选择
机械化构筑巷旁充填带工艺有三类:①硬石膏风力充 填技术，②力泵送高水材料充填技术，③混凝土浇筑充 填技术。
巷旁充填在区段运输平巷中进行。其中铺设有胶带 输送机等大型设备，巷道空间有限，轨道下山与运输下 山间的联络巷空间可满足充填泵站布置要求。将泵站置 于其中可实现工作面生产与充填工序互不影响的目的。 因此，12701运巷充填选用长距离水力泵送充填工艺。
采用锚杆、锚索切顶的技术，在采面前方锚杆、锚 索联合支护。再在采面的后方准备留巷的外侧补打锚索、 锚杆。锚索按2m间距、锚杆按350mm间距在墙外侧施工， 锚杆、锚索要打在一条线上，使采空区侧的上覆岩层人 为地沿巷道走向形成一条切顶线，使采空区侧的直接顶 完全垮落，减少上覆岩层对留巷处的压力。
4 机械化构筑护巷充填带
在回风隅角处预置与煤墙成45“的斜撑。当巷道顶 板垮落后，巷道顶板在斜支撑的作用下形成一定量的回 风断面，解决综放工作面上隅角瓦斯超限问题。
综放小断面沿空留巷的支护设计 ① 斜梁是整个综放沿空小断面留巷支护的关键。 ② 横梁和巷道帮角之间加设一条支腿。 ③ 斜梁中部铺设半圆横椽。 ④ 斜梁上部加铺一层塑料编织网。 ⑤ 在原巷道顶板上预拉两根钢丝绳。 ⑥ 支护设计中不使用金属与金属的连接。
（2) 充填框架 为使充填袋内浆Biblioteka Baidu按设计要求凝固成形，用充填框
架完成此任务。充填框架其规格与要求如图所示。
2） 充填体锚栓加固
3） 充填体位置
4.3 顾桥矿深井开采沿空留巷 顾桥矿1115(1)作面标高-622～-773.0m，
地面标高+23.1～+24.03m。周围及上下煤层均 未开采。走向长2701.1～2718.7m，平均 2709.9m，倾斜长229.4m，面积621651.06m2 11-2煤层厚度2.5～3.61m，平均厚度2.94 m， 倾角3～10°，平均5°。