[摘 要]通过张新矿近几年来的采面下巷进行不同方式的留巷，并不断总结经验，使留巷取得了较好的效果，每米留巷可比掘巷209.2元。多回收了煤炭资源，特别是缓解了采面接续紧张的问题。
　　[关键词]高强度支护 动压区 滞后支护 下沉量
　　中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0193-01
　　张新矿近几年来，为了缓解采面接续紧张，提高经济效益，先后在东二采区、西三采区、西一采区的四个采煤工作面都进行了不同方式的留巷，方法和工艺上也随着留巷的经验不断进行改进，共计留巷1380米，其中东二采3#层左一巷400米，西三采2#层右一巷380米、右二巷400米，西一采2#层左一巷200米。以上四个面都是在距地表垂深550多米以下进行留巷的，共创造和节约资金288696.00元。不但缓解了采面接续是紧张的局面，而且为国家多回收了护巷煤柱的资源。总之，沿空留巷是缩短工期，回收资源，节省人力、物力。有着明显的经济效益，是发展煤炭生产的重要途径。
　　一、留巷的依据：因为这一留巷方法巷道顶板呈悬臂梁状态，只要将悬臂梁维护住，留巷即可成功。材料力学指出：悬臂梁的极限垮距可用下式计算
　　Lm=H……①
　　式中：Lm-悬臂梁的极限垮距；H-老顶岩层的厚度：δt老顶岩层的抗拉强度；G-老顶单位长度的重量及载荷。
　　取δt 为153kg/cm2，H为10.0m，G=H×r=2.5kg/cm2代入公式①中计算出Lm=45.2m。予计留巷宽2.6m，比悬臂粱的极限垮距小17倍，考虑顶板岩层可能发育，悬臂粱的极限垮距按一半计算，也能满足留巷的要求，所以悬臂梁是可以维护住的。
　　二、沿空留巷的方法：根据不同地质构造和岩性，矿山压力，主要采用三种方法
　　1、护巷石墙加木棚留巷法：此种方法是在工作面回采后，距下巷巷道上帮0.8m处码石墙，巷道内架木棚进行支护，具体作法如西一采区2#层左一巷工作面回采时下巷后路就采用了此种方法，它的煤层厚度为1.5m，顶板为細砂岩，下巷长度为200m，原断面为2.8m的矩形锚杆巷道，主要采用码上宽3.0m，下宽3.3m的石墙，后路架木棚，其规格：上宽1.8m，下宽2.4m，中高1.8m，棚距1.0m。
　　石墙上方采用挑顶，眼深2.5mm，眼距1.0m，架棚时将巷内浮货清到轨道，此方法虽然可行，但效果不佳，滞后100m后，棚子断粱折腿的较多，巷道底鼓严重，使用时修复量较大，其主要原因是：
　　（1）巷道采后架木棚是动压产生区进行的，造成棚子被压垮，断粱折腿较多。（2）石墙及动压区的支护强度不够，起不到切顶和支撑作用。 （3）采深达500m以下，地压较大。
　　2、水泥和煤粉砌矸石墙，加单体液压支柱滞后架棚法：这种方法是第一种方法的基础上改进的，主要是加强石墙的支护强度和下巷滞后20m支护强度，将木棚架设在滞后20m。具体作法如：西三2#层右二路工作面。走向长400m，采高1.6m，倾角12°，工作面支护使用DZ-I.8型单体液压支柱，铰接顶梁HJDA-600型，四排柱管理倾斜长140m，顶板为中砂岩，局部有0.2-0.4的伪顶，直接顶为Ⅲ类。工作面下石墙采用水泥和煤粉拌成砼做成胶泥进行垒砌，石墙斜长为3.0m，距巷帮留有0.6m的台阶，垒砌时，砼搅拌要均匀，做到浆满墙严，接顶接底。下巷超前支护使用DZ-2.5型单体液压支柱超前20m进行双排技护，待滞后到15-20m时，改架木棚支护，同时将单体液压支柱收回一排，另一排打在巷道上帮，其柱距为1.0m随石墙边砌边打并滞后60m回收，主要是为了加强采动后所产生的动压应力重新分布区的支护，60m后巷道处于较稳定的静压状态时再回收复用。
　　3、无石墙高强度支护留巷：这种方法是在总结前几次的留巷经验，针对其顶板压力的显现规律而推出的最佳留巷方法。主要特点是减少巷道顶板悬臂梁的长度在其动压区内采用高强度密集支护的方法进行留巷的。
　　具体作法如东二3#层左一巷工作面：加强护巷的挑顶，在采后巷道上帮台上打柱距0.4m一根的挡矸柱（或码斜长1.0m宽的挡矸墙），在巷道上帮打柱距为0.3m一根的单体液压支柱更换为密集支柱。此种方法适应于锚杆巷道，它随采随打。下帮跟打柱距0.8m一根的木柱，60m后下帮将单体液压支柱既节省了木棚的梁子，又增加了巷道的高度。
　　此方法从现场效果较好，即强化了动压区的支护，保证了顶板的完整性和稳定性，又增加了留巷的高度，减小了顶板的下沉量，从而使留巷工作进一步适应了我矿东二3#层左一巷的矿山压力的作用，保证了留巷的质量。
　　三、掌握矿压显现规律，指导沿空留巷
　　1、矿压观测：观测方法主要是定期跟踪法，进行支柱载荷和顶板下沉量的观测，使用的是钢卷尺和手持式测力计、测杆、动态仪等，从工作面开始推进到滞后60m进行了一个循环的观测，每隔10m设一个观测点，共计设置了五观测点，观测结果（见图1）。
　　沉量逐渐加大为18mm，支柱载荷急剧上升，最大达到32Mpa，当距回采线40m时，支柱载荷不在上升，下沉量减少，巷道由动压状态转为静压状态，下沉量及下沉速度微弱，巷道趋于逐渐稳定状态。
　　因此，留巷的关键是回采后的40m区段要加强支护，特别是要保证滞后单体柱初撑力要达到100KN以上，才能有效地减少顶板下沉量及顶板离层和受到破坏。
　　2、沿空留巷支护材料的选择：留巷所有的支护材料的选择很主要，它是保护支护顶板确定留巷几何形状的关键，又要承受矿山压力，故要根据巷道压力、顶板的岩性，巷道服务年限等做出了不同的选择。（1）第二种方法石墙用料一般用普通硅酸盐425#水泥和煤粉搅拌成砼与矸石进行垒砌，煤粉了粒度不大于3cm，水泥与煤粉比例按1：3即可。垒砌1立方米石墙需用0.4立方米砼。（2）第三种方法动压区支护材料最好是使用具有初撑力较大的单体液压支柱。决不能使用既无初撑力，又无可缩性的钢性材料支护（如钢、木材料等）。（3）稳定区（静压区）支护材料是滞后更换的材料，一般可根据巷道的服务年限确定，年限较长的可用工字钢支护，较短的可用φ20cm以上的硬质圆木支护。
　　3、由于采深较大，矿压显现较明显，所以留巷后路有底鼓和支护折损等现象，要及时重新拉底清货。铺道和更换支护。
　　四、沿空留巷的工艺过程及特点
　　留巷工艺是要求严密的，必须保证施工工程质量，我们认为以下几条必须严格遵守：
　　1、挑顶：随采面推进及进将顶板挑落是关键性的一步，如查顶板不下来，即增加巷道的悬臂梁长度又增加了巷道的压力，故打挑顶眼时眼深、眼距又是关键，眼深一般可据煤的厚度确定，它是煤层的1.5-2倍，眼距一般在1.0-1.5m，挑顶与放顶平行作业，不能滞后。
　　2、挡矸柱（或挡矸墙）：打挡矸柱时必须超前于挑顶，木柱要打牢，防止挑顶时被石块冲倒，必要时可加密挡矸柱，煤层倾角大的可码斜长1.0m的挡矸墙代替挡矸柱，这样即节省坑木，又可防止石块冲入巷道内。
　　3、动压区支护第一要保证初撑力达到100KN以上，第二支护要及时，不得滞后放顶线。
　　4、静压区支护就是巷道顶板稳定后，将单体柱更换为密集木柱，木柱的材质必须是硬杂木，同时保证坑木直径要大于φ20cm，
　　五、结论
　　1、随着生产的发展，沿空留巷工作做为一项工程越来越重要，必须引起采矿工程技术工程的高度重视。
　　2、留巷的经济效益明显，它可为国家节省掘进费用，同时可缩短工期，保证采面接续，多回收煤炭资源，节省人力、物力。
　　3、沿空留巷的方式、方法要不断探索，根据各煤层的地质条件，顶底板岩性、矿压显现规律等制定出行之有效的方案。
　　4、沿空留巷作为煤炭生产中的综合性系统工程，建议采、准巷道的中高要保证在2.2m以上，造型整齐，不留底根，锚杆挂板粱的支护形式较适应留巷。沿空留巷不单纯是靠采煤时完成，还要靠多方配合，不断调整技术措施，不断完善支护形式，保证沿空留巷的成功，适应于当前煤炭生产发展的需要。