梨树煤矿综采面大采高沿空留巷工艺实践

2012-11-16高永海

中国新技术新产品 2012年9期

高永海

（鸡西矿业集团梨树煤矿，黑龙江鸡西 158100）

前言

沿空留巷可以最大限度回收资源,避免煤体损失、缓解接续紧张、延长矿井年限，是煤炭企业改善安全条件和提高技术经济指标，增产、增盈减亏的主要途径之一。因此梨树煤矿大胆尝试3.0米以上大采高沿空,并取得了成功,填补了黑龙江省鸡西地区3.0米以上大采高沿空留巷空白。

1 矿井概况

梨树煤矿新改建矿井，设计能力为90万吨/年。开采煤层为鸡西群穆棱组的3#煤层，和城河子组的14#煤层。属中厚煤层。开拓方式为斜井开拓。主要采煤工艺为综采，采煤方法为走向（倾斜）长壁后退式。全矿共有二个采煤队，156综采队开采一水平3#层，157综采队开采二水平14#层。提升方式一水平主提升为钢丝绳牵引皮带机。二水平为箕斗提升。

2 留巷的使用情况

该矿从08年开始使用沿空留巷,初期主要在3#层使用,经过多次现场实际考察,该矿决定在14#层尝试3.0米大采高沿空留巷,并取得了成功，创公司新纪录，为公司大采高沿空留巷提供了可行性依据。梨树煤矿留巷至今，已有沿空留巷6条，其中14#层大采高沿空留巷有2条。

3 地质构造情况

二水平14#煤层，平均煤层厚度3.0米，平均倾角7度，直接顶和老顶为12.5米的中砂岩，底板为中砂岩1.16米和煤页岩3.2米，地质构造相对简单（见图1）。本煤层瓦斯含量高，现工作面绝对涌出量为53.4m3/min，属高瓦斯煤层。

4 工作面概况

梨树矿现14#采面为二水平14#/右二面，面长180m、采高3.0m、截深600mm、倾角5°、走向长度400m、储量32万吨。支架ZY3600-16/36/120部、工作面运输机SGZ-730/320、采煤机MG-200/490、转载机SZZ-764/160、破碎机PLM-1000。采煤方式为走向长壁后退式，作业形式采取“四六”制工作面制度，即：三采一准的作业形式。下巷为沿空留巷。（见图2）

5 问题的提出

根据3#层留巷经验，该矿14#层采面的原有巷道均采用锚杆、锚索、配钢带支护，留巷时再打锚索补强，留巷采空区侧采用码袋墙支护。

留巷过程发现的问题：工作面顶板压力较大，岩性破碎，原留巷支护强度不能满足要求；袋墙及巷道承受的压力过大，袋墙宽度还不够合理；留巷投入大量的支护材料和人力，是否能取得较好的效益。

6 留巷工艺

6.1 针对上述问题的提出，该矿进行现场观察和实践，改善留巷工艺，并突出以下几点，①支护方式必须能够适应综采工作面快速推进的特点；②护巷支柱有较好的支护状态，能够满足运送设备、材料以及通风行人的要求；③合理选择护巷材料，从而获得好的经济效益。

6.2 具体工艺：观察顶板压力运动规律，初期在回采工作面前方20-40m，煤层上覆岩层就开始运动，但沉降速度很小，到回采工作面边界，累计下沉量约占3%-5%。开采后，在工作面后方10-20m处，严层下沉速度达到最大，在0-60m范围内，岩层的下沉量基本达到最大量的80%。大约经过一个月，在回采工作面后方约60m处，老顶及其上覆岩层的沉降速度日益衰减。根据顶板运动规律，该矿改善支护方案，在原有巷道支护基础上，超前工作面50米打锚索，每隔1.2米打3根锚索配钢带，并加长超前支护距离到50米，以保证巷道稳定，缩小留巷下沉量。工作面袋墙位置超前支架前方每隔1.2米（即采面割2刀）打2根锚索配钢带，起到切顶的效果，防止顶压推垮袋墙，采面后的单体柱要滞后60米方可回撤，以增加留巷的稳定性。（见图3）

合理设置袋墙宽度。原袋墙宽度设计4-6米，留巷矿压显现较大，该矿根据巷道岩性、及高度，现场实践，适当缩小袋墙宽度，防止工作面推进时，压力峰值作用在留巷上，经过改进，14#层留巷袋墙宽度定为2.0-3.0米，即稳定了留巷，又减小了工作强度。

在14#层沿空留巷，因袋墙窄，巷道高，为防袋墙向两侧倾斜，在码袋墙时，每间隔1.0米在袋墙两侧安装两根加固锚杆配钢带，稳固袋墙。（见图4）

6.3 保证留巷道质量的措施：公司专业处室的三次验收，为沿空留巷打好了基础。首先第一次的采面形成后的工程验收，保证了掘进时的成巷质量。后两次验收现场解决了留巷所需设备及材料问题，为留巷提供了保证。

矿专业干部和科室下井跟班，现场解决问题，检查留巷质量，提高留巷工作人员待遇。

加强了沿空留巷验收，在公司专业处室每月的沿空留巷验收前，矿每旬都进行验收，有效的保证了沿空留巷质量。

区队设置专人监管留巷质量，并每日指派技术人员检查留巷情况。