順槽留巷技術在寺河礦大采高工作麵的應用

寺河礦是2002年11月投產的一座高產高效現代化礦井，經改擴建之後，礦井目前年生產能力為1080萬噸/年，主要設備為兩套大采高綜采設備、兩套連采設備和3套連掘設備。寺河礦瓦斯湧出量大，2006年礦井瓦斯測定，絕對瓦斯湧出量為 486.6m ³ /min，相對瓦斯湧出量為 24.36m ³ /min。根據北京煤炭設計院設計，每個回采工作麵需布置5條順槽，順槽斷麵為寬 5米 、高 3.5米 ，在寺河礦的實際應用過程中，為保障 6.2米 大采高支架的運輸，巷道高度變更為 3.8米 。由於巷道斷麵大，支護複雜，而多順槽布置方式又加大了工作麵的準備工程量，使得礦井的銜接非常緊張。所以，對巷道進行一定方式的補強支護，使其在受到動壓影響後仍能服務於下一個回采工作麵，可以極大的減少巷道準備工程量，節約大量的煤炭資源，緩解銜接緊張的局麵。

1 2301、2302大采高工作麵錨杆支護巷道受動壓影響03manbetx 總結

1.1大采高動壓影響03manbetx

根據寺河礦2301、2302兩個工作麵回采期間的觀測，大采高回采工作麵由於采高增大、開采強度加強，動壓影響較普通綜采尤為強烈，尤其是回采之後壓力尤為劇烈。一般回采動壓滯後工作麵300～ 500米 後逐漸穩定，動壓影響表現形式主要為巷道頂板下沉、煤壁片幫、底板鼓起、錨索斷裂較多、幫錨杆托盤撕裂失效嚴重等。

1.1.1 2301、2302工作麵順槽布置方式及煤柱留設情況

兩工作麵均采用了五巷布置(一側兩巷,另一側三巷),一條切眼和尾巷,三進兩回通風係統的工作麵布置方式。

1.1.2 2301、2302工作麵順槽巷道支護形式

2301、2302兩個工作麵順槽斷麵除皮帶順槽為5.5× 3.5米 ，其餘均為5.0× 3.5米 ， 順槽支護采用錨杆支護錨索補強的方式，錨杆錨固設計為加長錨固方式。

1.1.3 2301、2302工作麵受回采動壓影響情況

2301工作麵開采期間動壓影響波及較大，在工作麵沿頂開采期間，15、12兩巷變形嚴重，頂、底板移近量最大 1.5米 。在工作麵轉入沿底開采後15、12兩巷相繼冒落，最後對其實行密閉處理。由於23022巷在2301回采過後也受到2301的動壓影響，巷道變形嚴重，其中22巷尾部 50米 地段因采動影響發生冒落。後對23022巷進行木垛維護，木垛間距 3米 。為保障23025、27兩巷能夠在2302回采結束後仍能滿足使用要求，在2302開采期間對25巷進行了木垛維護，並對交叉口進行錨索補強，但在2302開采之後，巷道變形並沒有得到遏製，在對23025巷進行的觀測中，發現巷道頂底板移近量達 1.5米 ，巷道兩幫移近量也達到 1.5米 。

1.1.4 2301、2302工作麵回采動壓的03manbetx

通過對2301、2302兩個工作麵的動壓觀測，我們總結出以下經驗：

1.1.4 .1回采動壓對煤體破壞的影響深度不超過 5米 。在留巷觀測中我們發現幫錨杆被整體擠出的較多，而在幫部試驗補打的 5.3米 錨索沒有一根被整體擠出，現場隻有一根錨索因鎖具破裂造成失效。這說明煤柱並沒有被整體壓裂，隻是在巷道周邊兩幫的煤體被壓裂破碎。

1.1.4 .2煤幫變形較頂板變形大。頂板下沉一般在300毫米左右，而煤幫變形一側就達到500毫米～800毫米左右。由於煤幫的破壞造成頂板失去支撐點，進而造成頂板的進一步破壞。

1.1.4 .3動壓影響後巷道底鼓嚴重。相對於頂板下沉，底鼓問題尤為突出，在承受動壓影響之後，巷道底鼓最大 1.5米 ，底鼓深度達到 2米 左右。在對幫部進行補強支護後，底鼓得到控製，底鼓深度一般在500毫米以內。這說明原有支護幫部強度不夠，尤其是起錨高度過高造成煤幫變形嚴重，進而造成巷道底鼓。$Page_Split$

2 33022、24兩巷概況

33022、24為3302麵的兩條回風巷，在3302回采完畢後，兩巷保留作為下一個工作麵3301的兩條進風巷及輔助運輸巷，兩巷的斷麵為均為5.0× 3.5米 ，兩巷的順槽支護方式同圖2所示的5.0× 3.5米 支護圖設計相同，22、24巷之間淨煤柱為 20米 ，22巷和23巷的淨煤柱 35米 。由於兩巷為連采掘進工藝施工，每隔 50米 就要施工長 60米 的橫川，橫川的數量增多，破壞了煤體的完整性，特別是橫川交叉口，斷麵超寬更大，再加上連采施工循環進度大的特點，在煤體破碎區頂板得不到及時支護，使得兩巷多處形成高冒區，給將來的留巷帶來較大的難度。

3 33022、24兩巷留巷設計

根據北京天地科技開采股份有限公司為我礦提供的留巷維護方案，結合我礦的實際情況，分別對工作麵兩條巷道進行補強支護如下：

3.1 33022巷留巷設計

3.1.1 在原巷道支護的基礎上,兩幫補加幫錨索(規格為Φ15.24-5300-1)，錨索為兩花布置，一排兩根，一排一根，排距 3米 ，錨索托盤選用12#槽鋼（規格12#-500-1），兩錨索間距 1.5米 ，起錨高度 1.0米 ，施工角度均垂直於巷道兩幫，所用錨固劑分別為Z2360、K2335兩種，每根幫錨索分別用一支K2335（先放）和一支Z2360（後放）。

3.1.2 兩幫補打底角螺紋鋼錨杆（規格Φ20-M22-2400）,並上底金屬網（規格5500-1100），角錨杆距巷道底板 0.3米 ，施工角度與水平線成-15º夾角，新上的金屬網與原有網片用8#鉛絲連接牢固；所用錨固劑型號為Z2360，每根錨杆一支錨固劑。

3.1.3 在巷道的交叉口頂板補加錨索（規格為Φ17.8-8300-1），在原有錨索的基礎上每排施工兩根錨索，保證交叉點及附近 3米 範圍內頂板每排都有兩根錨索；所用錨固劑分別為Z2360、K2335兩種，每根幫錨索分別用一支K2335（先放）和兩支Z2360（後放）。

3.1.4 由於該巷局部發育了一係列小型褶曲，在地質構造區域煤質疏鬆，巷道超寬0.1～ 0.5米 ，局部達到 1米 之多。經統計，巷道超寬大於 0.5米 的巷道有千餘米，所以以上設計隻在巷道超寬小於 0.5米 的地點應用，在大於 0.5米 的巷道中參考以上設計加強支護，根據超寬的實際情況幫錨索排距改為 2米 和 1米 。

3.1.5 該巷局部有超高段，巷道高度達到5.0 -5.5米 ，在該段支護要加強，正巷頂板要補加錨索（規格為Φ17.8-8300-1），每排2根，排距 1米 ；根據超高的實際情況幫錨索布置改為三花布置，排距為 2米 和 1米 。

3.2 33024巷留巷設計

3.2.1 靠22巷道的一幫補打底角螺紋鋼錨杆（規格Φ20-M22-2400）並上底金屬網（規格5500-1100），角錨杆距巷道底板 0.3米 ，施工角度與水平線成-10º夾角，新上的金屬網與原有網片用8#鉛絲連接牢固；所用錨固劑型號為Z2360，每根錨杆一支錨固劑。

3.2.2 在巷道的交叉口頂板補加錨索（規格為Φ17.8-8300-1），在原有錨索的基礎上每排施工兩根錨索，保證交叉點及附近 3米 範圍內頂板至少每兩排有兩根17.8的錨索；所用錨固劑分別為Z2360、K2335兩種，每根幫錨索分別用一支K2335（先放）和兩支K2360（後放）。

3.2.3 該巷同33022巷一樣，也存在有約千餘米的超寬段，所以以上設計隻在巷道超寬小於 0.5米 的地點應用，在大於 0.5米 的巷道中參考以上設計加強支護，根據超寬的實際情況左幫施工錨索，兩花布置，排距 3米 到 4米 。

3.2.4 該巷局部超高段巷道高度達到5.0 -5.5米 ，在該段支護要加強，正巷頂板要補加錨索（規格為Φ17.8-8300-1），每排2根，排距 1米 ；根據超高的實際情況幫錨索布置改為三花布置，排距為 3米 到 4米 。

3.3 33022、24巷橫川及交叉口留巷設計

3.3.1 22巷兩側橫川口采用頂、幫錨索聯合支護：23巷側橫川口為連采進刀端，跨度均在 11米 左右，頂板補加6根錨索（規格為Φ17.8-9300-1），其中2根鎖口錨索。24巷側橫川口為貫通端，跨度 8米 左右，頂板補加3根錨索（規格為Φ17.8-8300-1）；兩橫川口往裏 4米 及附近 4米 範圍內的巷幫均補加幫錨索和底角錨杆，錨索為兩花布置，根據現場情況排距 2米 和 1米 ，錨杆為螺紋鋼錨杆（規格Φ20-M22-2400），排距 1米 。

3.3.2 24巷左側橫川口采用頂、幫錨索聯合支護：24巷橫川口為連采進刀端，跨度均在 11米 左右，頂板補加6根錨索（規格為Φ17.8-9300-1），其中2根鎖口錨索。橫川口往裏 4米 及附近 4米 範圍內的巷幫均補加幫錨索和底角錨杆，錨索為兩花布置，根據現場情況排距 2米 到 3米 ，錨杆為螺紋鋼錨杆（規格Φ20-M22-2400），排距 1米 。

3.3.3 在33022與33024巷的橫川內靠33022巷側打兩個井字形木垛，在33022與33024巷的橫川內靠33022巷側打一個井字形木垛，木垛采用R200、長度 2000mm 的板梁搭設。

4 33022、24留巷礦壓觀測

4.1 測站布置：共布置兩個簡易測站，分別距切眼 592米 和 624米 ，依次編號為1#測站、2#測站，每個簡易測站安設一個表麵位移和一個頂板離層儀。

采用十字布點法安設表麵位移監測斷麵，如圖6。在頂板中部垂直方向和兩幫水平方向鑽Φ 28mm 的孔，將Φ 29mm 、長 400mm 的木樁打入孔中，頂板和上幫端部安設彎頭測釘，底板和下幫木樁端部安設平頭測釘。

在每個表麵位移測站附近 一米 左右安設一個頂板離層儀監測頂板離層情況，深基點安裝在頂板 7米 深度，淺基點安裝在頂板 2米 深度內。

4.2觀測數據及03manbetx ：

2004年5月19日 安設好簡易測站，並進行了首次觀測，至 2004年6月25日 觀測結束，其間共觀測了5次。

4.3、觀測結論：

4.3.11 #測站兩幫稱近量70毫米，其中左幫26毫米、右幫44毫米，頂底板移近量91毫米，其中頂板下沉量46毫米、底鼓量39毫米。

2#測站兩幫移近量64毫米，其中左幫26毫米、右幫36毫米，頂底板移近量15毫米，其中頂板下沉量3毫米、底鼓量12毫米。

由以上數據可知，頂底板移近量遠遠小於 300毫米 ，在控製範圍之內，說明巷道支護效果較好，留巷比較成功。

4.3.2 工作麵超前壓力對巷道支護影響較小，滯後壓力對巷道影響較大，一般在滯後工作麵150～ 200米 巷道斷麵開始發生較大變化。

4.3.3 結合現場實際情況，巷道應力區域主要集中在超前工作麵 50米 至滯後工作麵 340米 共 390米 範圍內，在滯後工作麵 340米 以後巷道所受應力漸漸達到平衡，巷道趨於穩定，巷道斷麵不再發生大的變化。

4.3.4 通過對頂板離層指示儀觀測數據分析，頂板離層儀外測筒讀數無變化，說明錨杆支護效果較好，在錨杆錨固範圍內未發生顯著離層。1#測站頂板離層儀內測筒主讀數由15到54，說明在錨杆錨固範圍外、頂板 7米 深度範圍內，頂板離層39毫米，由表麵位移測站頂板下沉量為46毫米，說明在頂板深度 7米 範圍外頂板發生離層，離層值為7毫米。

5結論

5.1 在33022、33024留巷成功之後，我礦又相繼進行了33012、33014巷的留巷，除33012巷局部地段有小範圍底鼓以外，基本上達到了預期的效果，證明33022、22024巷的留巷設計方案是可行的。通過留巷，不僅緩解了我礦銜接緊張的局麵，而且避免了大量煤炭資源的浪費。例如，33022、24巷的留設成功，使3301工作麵減少掘進工程量 6810米 ，多采出煤量110萬噸。同時，可將留巷支護技術推廣應用至其它盤區，大幅度提高盤區萬噸掘進率及回采率。以我礦規劃的東四盤區為例，該盤區共布置4個 3400米 的大采高工作麵，通過留巷，整個盤區減少掘進工程量 21450米 ，多采出煤量402萬噸。

5.2 動壓區留巷應緊密的同地質條件相結合，尤其是隱性構造區。在生產的過程中，往往在許多巷道掘進中並沒有異常的變化，但由於該區域裂隙的發育度、周邊圍岩的強度等因素的變化造成巷道壓力較大，因此在整條巷道的支護設計中要考慮到巷道各區段地質條件的變化，分區段考慮支護強度的變化。

5.3 留巷要結合所留巷道的用途及其對巷道變形量的承受能力決定支護強度的大小，避免支護過剩及不必要的材料、人力浪費。

5.4 加強留巷過程中的礦壓觀測，根據巷道壓力顯現情況適時調整巷道的支護強度。

5.5 如果有條件要提前完成地應力、圍岩參數等測定工作，以便為設計方案的提出提供更有利的基礎數據。