浅析孤岛工作面回采巷道围岩控制技术

郭路

(晋煤集团寺河煤矿二号井,山西晋城 048000)

浅析孤岛工作面回采巷道围岩控制技术

郭路

(晋煤集团寺河煤矿二号井,山西晋城 048000)

在煤矿开采的生产过程中,由于采掘工作面的接替频繁,再加上矿井的集中生产等因素,使得很多矿井的采区内区段回采多数采用调采布置的方式,这就在使得采掘工作面形成了很多的“孤岛”工作面,这就给煤矿的安全生产和正常运行带来很多的困难。本文重点论述了孤岛工作面回采巷道围岩控制技术,主要包括孤岛工作面回采巷道围岩控制技术,强化支护巷道顶板、对顶板压力的压力进行控制,强化两帮技术,卸压槽的开挖,以及加速推进。

孤岛 工作面 回采巷道 围岩控制 技术

随着矿井的日趋的老化，回采工作面的孤岛煤柱再不断的增加。在采掘煤矿的过程当中，由于开采衔接、要么是防止工作面采动影响到附近的工作面顺槽围岩，采掘工作面需要实施跳采的顺序，这会导致孤岛工作面的出现，而孤岛工作面的特点是：孤岛工作面处在集中应力的范围，有着非常显著的矿山压力，较难维护巷道，这不利于采掘煤矿的高效性和安全性。为此，分析和探索孤岛工作面回采巷道围岩控制技术是确保煤矿企业高效和安全生产的前提条件，有着非常重大的实际意义。

1 孤岛工作面回采巷道围岩控制技术

1.1 支护形式

采用锚网索联合支护方式。通过全长树脂锚固高强度锚杆、W钢带和小孔径预应力锚索等支护技术提高巷道围岩强度，充分调动围岩的承载能力，形成共同承载结构，达到永久支护的目的。

1.2 锚网索联合支护机理分析

在巷道表面围岩内施加高强度预应力锚杆，在锚杆锚固力的作用下，形成具有一定强度和厚度的“压力拱”来承受地压，达到控制破碎区围岩变形和破坏的目的，保持其稳定性。锚杆支护对巷道围岩强度、围岩结构和围岩应力都有不同程度的改善。

1.3 锚杆的支护参数

锚杆采用左旋无纵筋高强度螺旋纹钢锚杆，规格为Φ20×2400mm。每根锚杆采用树脂锚固剂全长锚固。全长锚固对围岩变形反应灵敏，即使围岩较小的变形就能引起锚杆较大的工作阻力。锚杆外露长度小于50mm，间排距900×900mm。为保证足够的预应力，托盘采用10mm高强度钢板压成碟形。顶网和帮网均采用10#热镀锌低碳铁丝加工制成，规格为1000×4000mm。金属网搭接长度100mm，每间隔200mm用14#铁丝拧两圈扎牢。钢带采用W钢带，采用厚度3.0mm的优质钢材经冷轧制作，W钢带钢材利用率高，对不平整顶板的适应性强，锚杆、锚索穿过钢带预留孔，当顶板来压时，能有效约束锚杆间的松动围岩。

2 加强孤岛工作面回采巷道围岩控制措施

2.1 强化支护巷道顶板,对顶板压力的压力进行控制

因为在回采之前，孤岛工作面巷道围岩就受到压力的制约作用，巷道围岩有着比较大的松动圈，借助通常的锚杆进行支护难以实现理想的效果。为了对顶板的压力进行控制，在巷道固有的锚网支护的前提条件下，在顶板上根据一定的打预应力锚索。因为锚索有着比较大的长度，可以往巷道围岩松动圈外面延伸，这有利于增加顶板的自身悬吊能力。在距离工作面相应的区域内使用单体柱做腿，超前支护使用花边工字钢梁，从而使得超前支护棚子、木垛、点柱、锚索，以及锚杆所组成的综合密集支护形成。

2.2 强化两帮技术

因为孤岛工作面的上下区段已经完成了回采，通常情况下上、下区段的基本顶断裂已经延伸到了工作面之内，使得接近工作面两端头的煤体(涵盖巷道上下帮的媒体)在进行采掘之前就应经受到了压力的制约作用，进而破坏了煤层的构造，降低了顶板的支撑能力。尤其是沿空掘巷，剩下的隔离煤柱已经松散，这大大地降低了顶板的支撑作用。为此，借助一定长度的管缝锚杆，结合相应的间距对巷道两帮补打锚杆，实施加密维护。在距采面几百米处，巷道两帮用圆木，可以根据1m的间距打贴帮点柱，这样不但实现了护帮的目的，而且也使得两帮支撑力得以分解。并且在距离工作面的巷道煤体内扩帮，根据一定的间距打木垛，进而使得两帮松软导致的支撑力降低得以弥补。

2.3 卸压槽的开挖

因为巷道的压力较大，只是被动地支护抗压难以实现理想的效果，能够将一套采面运输机机尾和20型轻型刮板输送机搭接在风巷里面，实施拉底扩帮。拉底的时候不但要使在2.2m之外，而且在巷道中间1m的区域之内实现2.7m的高度，以此充当卸压槽。从而使得巷道底部压力抗压实施卸压，并且对扩帮的部分补打锚杆点柱，强化支护。

2.4 加速推进

在对生产环节进行调整的基础上，确保通畅的采面外围系统，强化检修采面装置，使得开机率提高，以及使得采面的推进速度加快，尽可能地降低采动压力对两巷的制约作用。在生产实际当中，实现8.0m的最高日推进度，从而减少回采巷道围岩变形。

3 效果评价以及建议

巷道没有出现变形的情况，这体现了注浆锚索加固使得支护的强度提高，实现了十分理想的加固效果。在实施上述技术之后，跟以往相比，巷道状况有了较好的改善。此采面基本上实现了安全生产的要求，然而依旧是被动地抗压。这就要求对回采巷道加大投入，不断地探究更加有效的孤岛工作面回采巷道围岩控制技术，以实现更加理想的效果。

4 结语

综上所述，孤岛工作面回采巷道虽然采取了不少有效的措施，也取得了较好的效果，但主要还是被动抗压措施。回采巷道需要投人一支队伍来配合生产，投人较大；如何增加回采巷道两帮自身的支承强度，维护其顶板岩层的完整性，在以后的设计施工中应统一考虑。特别是在采掘煤矿的过程中，由于孤岛工作面有着十分显著的矿山压力，对工作面围岩的控制是十分艰难的，而有效地处理这个问题，能够确保高效和高产的综放工作面。对孤岛工作面顶板压力的规律进行分析和探索，有利于管理矿井顶板，在应用以上的一些策略和技术之后，孤岛工作面围岩控制实现了一定的效果，巷道变形得以控制，也减少了工作面瓦斯的聚集和顶底板移近量，以及提高了孤岛工作面的安全性和稳定性，而且使得孤岛工作面劳动工人的劳动强度变小。

[1]邵景柱.孤岛综放采场覆岩运动破坏特征和矿压显现研究[D].沈阳：东北大学,2003.

[2]陈炎光,钱鸣高.中国煤矿采场围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社,1994.

[3]钱鸣高.20年来采场围岩控制理论实践[J].中国矿业大学学报,2000,29(1)：1-4.

郭路(1985—),男,汉族,2013年毕业于太原理工大学采矿工程专业,现在晋煤集团寺河煤矿二号井工作,负责矿井生产调度指挥技术工作,助理工程师。