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摘 要：本文主要讨论了沿空留巷技术的应用，充分利用了煤炭资源，提高煤炭回收率，增加经济效益。掌握沿空留巷段巷道变形运动规律，支护参数可靠性，为今后相同条件下沿空留巷顶板管理以及规程编制提供合理的支护参数和建议。
关键词：沿空留巷；矿压；控制技术；
中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-05-00-01
我们提出了“就地取材、环保增效”的选材指导思想，决定采用工作面夹矸、底板浮矸将其装入编制袋，然后再按设计宽度垒砌巷旁矸石墙，作为巷旁支护材料。这样既减少了矸石的外排量，节省了排矸费用以及矸石占地，有利于环保，同时由于碎矸石及煤泥等材料经袋装后堆垒，有一定的承载能力，能够满足造巷顶板变形的需要，是一举多得。
山东华恒矿业有限公司位于新汶煤田的东部、地处鲁中腹地新泰市境内，北距新泰市10.3公里。井田东西走向长6.3公里，南北倾斜宽7.2公里，面积43.087平方公里，主井口标高为+189.27m。始建于1958年，1971年简易投产，设计生产能力45万吨/年，1979年7月进行了改扩建，设计能力60万吨/年。2005年核定生产能力120万吨/年。主要产品：为气肥煤、混煤、冶炼精煤。
华恒公司为斜井多水平开拓方式，生产水平为-650m水平，主采煤层十一层、十三层、十五层。共有3个正规采煤队，十一层、十五层均采用综采工艺，十三采用炮采机装工艺，采用走向长壁后退式采煤方法，顶板管理方法为充填法。现有5个正规掘进队。
一、工作面概述
（一）41302工作面概况
1、工作面位置及相邻关系。工作面位于-650水平四采下山区十三层首采工作面，东至保安煤柱停采线，西至工作西段，南至上巷，北至下巷。工作面上限标高-651.2m，下限标高-703m。工作面走向长580m；倾斜宽117.4m。十三层煤容重为1.32t/m3。
2、地质构造。煤层整体为倾向北的单斜构造。工作面煤层走向127°～146°，倾向37°～56°，倾角12°～17°，平均15°.煤层产状基本稳定，无明显次一级褶曲。
（二）工作面采煤方法
1、采煤方法。根据十三层煤赋存条件和新汶矿区的开采经验，本采区采用走向长壁后退式采煤法，采空区处理为矸石充填法。
2、采煤工艺。十三层煤工作面采用炮采机装工艺开采：人工打眼爆破落煤，DY-150W型无链牵引单滚筒采煤机组装煤， SGW—150型刮板输送机运煤。
二、沿空留巷管理
（一）沿空留巷观测内容及方法
顶、底板移近观测：自工作面留巷始每隔50米设一观测站，每站设3组，沿空留巷段共设10个观测站，按24小时观测一次。测点设在巷道中间，顶、底点都设到硬底，底板要楔入钎子作为基点。
表面位移观测：自工作面留巷始每隔100米设一观测站，设3站。为了解该巷道，在受工作面推采时采动影响段、沿空留巷滞后段围岩变形量及整个巷道断面缩小情况。共设3个观测断面其间距为2米采用单十字线观测法，巷道两帮观测基点分别设在地面以上1000mm处，顶底基点分别设在巷道中间，设点前用坡度规测量好，使两帮基点与顶底基点垂直相交各基点用专用定点钎子装入0.5米深的孔用树脂药卷固定栓好十字线，分别测出：AO为顶板下沉量，BO为底鼓量， CO为上帮移近量，DO为下帮移近量测点如示意图。观测每24小时观测一次。由于该巷道需在采空区内维护，并且要经过受二次采动影响，所以巷道围岩整体变形量较大，底鼓变形严重。
（二）沿空留巷段围岩变形及支护受力分析
现场宏观，随工作面推采沿空留巷距工作面20米范围内，顶、底板，下帮煤壁和上帮垒砌的矸石墙都比较完整，木支柱无变形现象。在30米范围时，上帮受采空区压力影响垒砌的矸石墻由于垒砌质量差，造成矸石袋鼓出木支柱变形损坏折断。由围岩变形及支柱受力情况来看，压力大，造成巷道变形严重。在80米处，顶板较完整，巷道围岩变形较小。在90米处，顶底板较好，围岩变形较小。从沿空留巷围岩变形来看：顶板变形量和变形速度较小，底鼓变形量较大，上帮的底部变形较大。从以上可以看出：围岩的变形与矸石墙垒砌质量也有一定的关系，矸石墙垒砌质量好则围岩变形就相对较小，矸石墙垒砌质量差则围岩变形就相对较大。
顶底板移近量分析原因：由于巷道进入采空区后，顶板在无支护的状态下，加快了直接顶和基本顶的运动，直接顶在基本顶的作用下，不断的冒落、充实。随着工作面的不断推进距离的增大，采空区逐步被充实，基本顶也相对的稳定下来。
表面位移观测分析原因：顶板在锚杆、锚带、和木支柱的共同作用下，形成一个共同支护体，加之顶板比较完整，故顶板下沉量不大。顶板受力后，把力传递到煤壁和底板上，由于煤壁的下帮锚杆支护较好，锚杆充分发挥了作用，压力传递由底板（无支护）释放出，出现底鼓偏大现象，加之上帮采用木支柱支护及垒砌矸石袋作为矸石墙体，受采空区压力影响，上帮因矸石带的可缩量大，故顶板下沉量大，上帮移近量大于下帮移近量，上帮矸石墙对于顶板虽然有一定的支撑和稳定作用，但是矸石墙垒砌质量的好坏对围岩变形有直接关系。
三、经济效益分析
为了能进一步降低巷旁支护成本，并有利环境保护，通过对十三层煤采煤工作面矸石以及附近采区准备巷道矸石调查分析，我们提出了“就地取材、环保增效”的选材指导思想，决定采用工作面夹矸、底板浮矸作为巷旁支护材料，由于浮矸块度小，甚至还有煤泥等碎末夹杂，无法承载，因此，决定将其装入编制袋，然后再按设计宽度垒砌巷旁充填体，这样既减少了矸石的外排量，节省了排矸费用以及矸石占地，有利于环保，同时由于碎矸石及煤泥等材料经袋装后堆垒，有一定的承载能力，能够满足造巷顶板变形的需要，是一举多得。通过沿空留巷技术目的是减少巷道掘进量，减少了煤损，改善矿井采掘接替的紧张局面，利于提高煤炭资源的回收率，更重要的是，缓解了采掘接续紧张局面。
四、结论
矸石带巷旁支护的优点节省支护材料、稳定性较好；缺点是矸石墙的可缩量大、前期支护阻力小、构筑矸石带的劳动强度大。
所留巷道能够满足行人、运输、通风的要求，支护技术合理，安全可靠，即提高了煤炭回收率，又取得沿空留巷成功。
沿空留巷留巷时间对支护形式的选择、支护参数的选择影响非常大。工作面沿空留巷技术方面取得了重大突破，实现了不留煤柱连续回采，提高了煤炭回收率，在同类生产工艺下有一定的推广应用价值。
作者简介：苏相宾，工程师，1976年5月生，1996年毕业山东泰安煤校采矿专业，一直从事于采矿管理工作。
关键词：沿空留巷；矿压；控制技术；
中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-05-00-01
我们提出了“就地取材、环保增效”的选材指导思想，决定采用工作面夹矸、底板浮矸将其装入编制袋，然后再按设计宽度垒砌巷旁矸石墙，作为巷旁支护材料。这样既减少了矸石的外排量，节省了排矸费用以及矸石占地，有利于环保，同时由于碎矸石及煤泥等材料经袋装后堆垒，有一定的承载能力，能够满足造巷顶板变形的需要，是一举多得。
山东华恒矿业有限公司位于新汶煤田的东部、地处鲁中腹地新泰市境内，北距新泰市10.3公里。井田东西走向长6.3公里，南北倾斜宽7.2公里，面积43.087平方公里，主井口标高为+189.27m。始建于1958年，1971年简易投产，设计生产能力45万吨/年，1979年7月进行了改扩建，设计能力60万吨/年。2005年核定生产能力120万吨/年。主要产品：为气肥煤、混煤、冶炼精煤。
华恒公司为斜井多水平开拓方式，生产水平为-650m水平，主采煤层十一层、十三层、十五层。共有3个正规采煤队，十一层、十五层均采用综采工艺，十三采用炮采机装工艺，采用走向长壁后退式采煤方法，顶板管理方法为充填法。现有5个正规掘进队。
一、工作面概述
（一）41302工作面概况
1、工作面位置及相邻关系。工作面位于-650水平四采下山区十三层首采工作面，东至保安煤柱停采线，西至工作西段，南至上巷，北至下巷。工作面上限标高-651.2m，下限标高-703m。工作面走向长580m；倾斜宽117.4m。十三层煤容重为1.32t/m3。
2、地质构造。煤层整体为倾向北的单斜构造。工作面煤层走向127°～146°，倾向37°～56°，倾角12°～17°，平均15°.煤层产状基本稳定，无明显次一级褶曲。
（二）工作面采煤方法
1、采煤方法。根据十三层煤赋存条件和新汶矿区的开采经验，本采区采用走向长壁后退式采煤法，采空区处理为矸石充填法。
2、采煤工艺。十三层煤工作面采用炮采机装工艺开采：人工打眼爆破落煤，DY-150W型无链牵引单滚筒采煤机组装煤， SGW—150型刮板输送机运煤。
二、沿空留巷管理
（一）沿空留巷观测内容及方法
顶、底板移近观测：自工作面留巷始每隔50米设一观测站，每站设3组，沿空留巷段共设10个观测站，按24小时观测一次。测点设在巷道中间，顶、底点都设到硬底，底板要楔入钎子作为基点。
表面位移观测：自工作面留巷始每隔100米设一观测站，设3站。为了解该巷道，在受工作面推采时采动影响段、沿空留巷滞后段围岩变形量及整个巷道断面缩小情况。共设3个观测断面其间距为2米采用单十字线观测法，巷道两帮观测基点分别设在地面以上1000mm处，顶底基点分别设在巷道中间，设点前用坡度规测量好，使两帮基点与顶底基点垂直相交各基点用专用定点钎子装入0.5米深的孔用树脂药卷固定栓好十字线，分别测出：AO为顶板下沉量，BO为底鼓量， CO为上帮移近量，DO为下帮移近量测点如示意图。观测每24小时观测一次。由于该巷道需在采空区内维护，并且要经过受二次采动影响，所以巷道围岩整体变形量较大，底鼓变形严重。
（二）沿空留巷段围岩变形及支护受力分析
现场宏观，随工作面推采沿空留巷距工作面20米范围内，顶、底板，下帮煤壁和上帮垒砌的矸石墙都比较完整，木支柱无变形现象。在30米范围时，上帮受采空区压力影响垒砌的矸石墻由于垒砌质量差，造成矸石袋鼓出木支柱变形损坏折断。由围岩变形及支柱受力情况来看，压力大，造成巷道变形严重。在80米处，顶板较完整，巷道围岩变形较小。在90米处，顶底板较好，围岩变形较小。从沿空留巷围岩变形来看：顶板变形量和变形速度较小，底鼓变形量较大，上帮的底部变形较大。从以上可以看出：围岩的变形与矸石墙垒砌质量也有一定的关系，矸石墙垒砌质量好则围岩变形就相对较小，矸石墙垒砌质量差则围岩变形就相对较大。
顶底板移近量分析原因：由于巷道进入采空区后，顶板在无支护的状态下，加快了直接顶和基本顶的运动，直接顶在基本顶的作用下，不断的冒落、充实。随着工作面的不断推进距离的增大，采空区逐步被充实，基本顶也相对的稳定下来。
表面位移观测分析原因：顶板在锚杆、锚带、和木支柱的共同作用下，形成一个共同支护体，加之顶板比较完整，故顶板下沉量不大。顶板受力后，把力传递到煤壁和底板上，由于煤壁的下帮锚杆支护较好，锚杆充分发挥了作用，压力传递由底板（无支护）释放出，出现底鼓偏大现象，加之上帮采用木支柱支护及垒砌矸石袋作为矸石墙体，受采空区压力影响，上帮因矸石带的可缩量大，故顶板下沉量大，上帮移近量大于下帮移近量，上帮矸石墙对于顶板虽然有一定的支撑和稳定作用，但是矸石墙垒砌质量的好坏对围岩变形有直接关系。
三、经济效益分析
为了能进一步降低巷旁支护成本，并有利环境保护，通过对十三层煤采煤工作面矸石以及附近采区准备巷道矸石调查分析，我们提出了“就地取材、环保增效”的选材指导思想，决定采用工作面夹矸、底板浮矸作为巷旁支护材料，由于浮矸块度小，甚至还有煤泥等碎末夹杂，无法承载，因此，决定将其装入编制袋，然后再按设计宽度垒砌巷旁充填体，这样既减少了矸石的外排量，节省了排矸费用以及矸石占地，有利于环保，同时由于碎矸石及煤泥等材料经袋装后堆垒，有一定的承载能力，能够满足造巷顶板变形的需要，是一举多得。通过沿空留巷技术目的是减少巷道掘进量，减少了煤损，改善矿井采掘接替的紧张局面，利于提高煤炭资源的回收率，更重要的是，缓解了采掘接续紧张局面。
四、结论
矸石带巷旁支护的优点节省支护材料、稳定性较好；缺点是矸石墙的可缩量大、前期支护阻力小、构筑矸石带的劳动强度大。
所留巷道能够满足行人、运输、通风的要求，支护技术合理，安全可靠，即提高了煤炭回收率，又取得沿空留巷成功。
沿空留巷留巷时间对支护形式的选择、支护参数的选择影响非常大。工作面沿空留巷技术方面取得了重大突破，实现了不留煤柱连续回采，提高了煤炭回收率，在同类生产工艺下有一定的推广应用价值。
作者简介：苏相宾，工程师，1976年5月生，1996年毕业山东泰安煤校采矿专业，一直从事于采矿管理工作。