复合顶板薄煤层沿空留巷技术应用与研究.pdf

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1、煤矿现代化2011年第3期总第102期复合顶)皈薄煤层沿空留巷技术应用与研究杨浩(华润天能徐州煤电有限公司柳泉煤矿，江苏徐州，221136)摘要沿空留巷技术可以有效提高煤炭回采率，延长衰老矿井的开采寿命，缓和采掘接替关系。针对柳泉煤矿7103工作面复合顶板薄煤层地质赋存条件，采用数值模拟的研究方法确定留巷的充填墙体宽度，并采取单体液压支柱和打木垛的技术作为临时支护技术手段进行沿空留巷，效果良好，值得同类地质条件煤层推广使用。关键词复合顶板；薄煤层；沿空留巷技术；充填墙体中图分类号：TD263文献标志码：B文章编号：1009—0797(2011)02—0020—

2、02沿空留巷技术可以回收采用传统采矿工艺中通过计算分析，充填体内所受到的最大垂直应留设的安全保护煤柱。采用相关的技术手段将上一力分别为：7．42MPa、5．61MPa、4．53MPa。区段的回采平巷重新支护留给下一个区段开采使用，这种留巷的做法可以最大限度回收资源，避免煤体损失。推行沿空留巷无煤柱开采，不仅对生产矿井进行相关技术改造、缓和采掘接替关系和延长矿井开采寿命具有现实的意义，而且也是煤矿改善安全生产条件和经济技术指标，增产、增盈的主要途径。图1充填支护体宽度为1．Om时的垂直应力图1工程地质概况柳泉煤矿7103工作面开采煤层为7煤层，煤层为单层结构，7

3、煤距3煤层间距离126m，下距9煤26m，7103工作面煤厚0．4～1．3m，平均0．90m。该工作面所回采为7煤层，顶板为灰白色细砂岩，中部夹细砂条带及薄层水平层理，滑面较发育，局图2充填支护体宽度为1．5m时的垂直应力图部受挤压岩心较破碎，夹少量炭屑炭块，见炭化植物化石。底板为深黑色炭质泥岩及粉砂岩，3．4m泥岩，其次11．48m为粉砂岩细砂岩互层，浅灰色韵律清晰，水平层理，局部为缓波状层理，见黑色炭化物及少量云母碎片，裂隙较发育，方解石充填。为了提高煤炭资源回采率和降低吨煤掘进量此工作面开采时采取沿空留巷技术，为下一工作面回采使用。图3充填支护体宽度为2

4、．0m时的垂直应力图而根据充填材料的强度试验，其最大承载极限2沿空留巷工艺技术研究可达到10MPa以上，墙体宽度可选择1．52．0m可2．1数值模拟研究满足承载需要。由于该工作面煤层较薄，倾角较小，为了计算2．2沿空留巷充现场填技术方便，模型采用水平倾角计算，垂直压力取650×2．2．1充填体主要技术参数25=16250kN。巷道为锚网支护为了模拟现场情况，根据柳泉煤矿7103工作面煤层地质条件和数采用施加反向力代替支护。充填支护体采用三种宽值模拟结果得出，现场措施如下。沿空留巷净高不度，分别为1．0m、1．5m、2．0m，图1、图2、图3为应力得低于2．2m

5、，巷道宽度不得低于2．8m；靠工作面老分布计算结果如下：塘侧打木垛，木垛中对中距离为lOm，木垛方木规·2O·煤矿现代化2011年第3期总第102期格：1200ram×150mm×150mm，板梁规格1200mm×来处理，如果靠近巷道中间，可以用扶棚的方法来250mm×50mm；木垛与木垛之间砌筑矸石带，矸石处理。确保无安全隐患后再砌矸石带或者打木垛。带宽度为1．5m，矸石带上下层之间应压茬码放。矸3沿空留巷效果评价石带上方用板梁或者方木封实；沿空巷每隔20m砌筑矸石带打密闭墙，矸石带宽度为1．5m，矸石带上为了检验沿空留巷的支护效果，在巷道选取了方用板梁或者

6、方木封实。如图4和图5所示。4个测点进行了围岩变形量监测，其变形监测结果如图6。一一t‘t●t—●-一．⋯⋯⋯⋯⋯⋯、⋯^州⋯⋯*⋯．．一～～～一＼、一-⋯⋯’一———．图4沿空留巷平面图ll’’’IrE⋯⋯踟郸踟。t,-矗1．丫{1一图6巷道垂直变形一1．5mI7103工作面沿空留巷巷道垂直围岩变形量分别7103探煤巷为：11lmm、80mm、138mm、11lmm，平均为110mm；水图5沿空留巷剖面图平变形量分别为：170mm、171mm、165mm、220mm，平2．2．2严控留巷巷道支护技术均为181ram。巷道最低高度为1700mm，最小宽度为施工

7、地点周围支柱二次升压，保证支柱初撑力2300mm，可以满足下一工作面回采时运输、行人及通达到规程规定。在控顶范围内靠老塘侧用板梁和液风的安全，留巷支护效果较好。压支柱打一戴帽点柱(一梁两柱)，并留够砌矸石带4结语或者打木垛的距离。打好后回去砌矸石带和打木垛地点的柱梁；木垛要打在实底上垂直于顶底板，四柳泉煤矿7103工作面沿空留巷工程实践表角封实并成直线。方木交叉外漏部分不小于10cm，明，采用普通矸石巷旁充填，在矸石充填体两侧使每角不超过一块木鞋和调节楔。木垛打好后，回去用单体液压支柱和打木垛的技术作为临时支护及戴帽点柱，并且所有木垛必须打在一条直线上；木在采

8、空区侧采用锚索加强支护的支护技术手段进