深井卸压开采与巷道主动支护
张 农
中国矿业大学矿业工程学院 2012年 2012年9月
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汇报提纲
提 纲
一、深部开采的技术挑战 二、卸压开采与煤气共采 三、采动巷道主动支护
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一、深部开采的技术挑战
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1.1 煤炭开采逐渐进入深部
我国煤炭产量连续多年位居世界第一，2011年35.2亿 我国煤炭产量连续多年位居世界第一，2011年35.2亿
英国石油公司(BP)在北京发布《世界能源统计年鉴 在北京发布《 吨，占世界的一半（英国石油公司 在北京发布 2012》），支撑了国民经济快速发展。 》 支撑了国民经济快速发展。
中国和世界历年原煤产量/亿t
中国历年能源构成比重
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1.1 煤炭开采逐渐进入深部
米的矿井有34处 国有重点煤矿中采深大于 1000米的矿井有 处 （ 2011 米的矿井有 ），开采深度以每年 开采深度以每年10-20米下延，东部矿井以每年 米下延， 年），开采深度以每年 米下延 东部矿井以每年10~25 米的速度延深。 米的速度延深。 埋藏深度1000 2000m的煤炭和瓦斯储量均占探明储量 1000埋藏深度 1000-2000m 的煤炭和瓦斯储量均占探明储量 一半以上。 一半以上。
0-600m 26.8% 600600-1000m 20% 10001000-1500m 25.1%
000m 500-2 1 32.4%
0 -1 0 38. 00m 8%
15001500-2000m 28.1%
10001000-1500m 28.8%
不同埋藏深度的煤炭资源分布
不同埋藏深度的瓦斯资源分布
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1.2 如何进行深部开采
两个突出技术难题： 两个突出技术难题： 深井巷道维护和冲击矿压：采深大应力高，围岩松软。 深井巷道维护和冲击矿压：采深大应力高，围岩松软。 低透气性瓦斯抽采：煤层渗透率低，瓦斯多处于吸附状态。 低透气性瓦斯抽采：煤层渗透率低，瓦斯多处于吸附状态。
巷道发生剧烈变形
抽采钻孔施工难度大
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1.2 如何进行深部开采
典型条件： 典型条件：近距离高瓦斯低透气性煤层群
以淮南矿区为例： 以淮南矿区为例：高瓦斯煤层群 (8~15层可采煤层) (8~15层可采煤层) 层可采煤层 煤层瓦斯含量高（12～ /t） 煤层瓦斯含量高（12～36m3/t） 埋藏深（ m） 埋藏深（400 ～1500 m） 极松软（坚固性系数f 0.2～0.8） 极松软（坚固性系数f为0.2～0.8） 透气性低（渗透率为0.001mD） 透气性低（渗透率为0.001mD） 0.001mD 瓦斯压力大（高达6MPa） 瓦斯压力大（高达6MPa） 6MPa 煤层倾角0~90° 煤层倾角0~90° 0~90
70m 70m
C14 C13
怎 么 采 ？
C组煤
B11
70m B8 B7 B6 B4 60m A3 A1
B组煤
A组煤 煤层群柱状图
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二、卸压开采与煤气共采
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2.1基本设想 2.1基本设想
选择安全煤层首先开采： 选择安全煤层首先开采： 通过安全技术评估， 选择顶底板条件好巷道容易 通过安全技术评估 ， 选择顶底板条件好 巷道容易 维护、 瓦斯含量小突出危险性低、 维护 、 瓦斯含量小突出危险性低 、 冲击倾向性低 的 的 煤层作 为 首采层 开 采 ；（ 薄煤层 、 开采顺 序） 采用沿空留巷实施首采层连续开采，充分卸压。 采用沿空留巷实施首采层连续开采，充分卸压。 在卸压区维护巷道: 在卸压区维护巷道 在合适的时机于 首采层开采形成的采动卸压区布 在合适的时机 于 首采层开采形成的采动卸压区 布 置巷道，实现巷道在低压区维护。 置巷道，实现巷道在低压区维护。
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2.1基本设想 2.1基本设想
抽采卸压瓦斯 卸压开采和岩层移动解析采动影响区吸附瓦斯； 卸压开采和岩层移动解析采动影响区吸附瓦斯； 利用布置的巷道以合适方式集中抽采游离瓦斯。 合适方式集中抽采游离瓦斯 利用布置的巷道以合适方式集中抽采游离瓦斯。 转化煤层的安全高效开采 临近的高瓦斯高地压煤层通过抽采达标、 临近的高瓦斯高地压煤层通过抽采达标 、 充分卸 压转化为安全煤层和技术可采煤层 布置工作面实施机械化高效开采。 布置工作面实施机械化高效开采。
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2.2 实施方法
第一种方法：专用岩巷+ 第一种方法：专用岩巷+钻孔法
选择安全煤层首先开采； 选择安全煤层首先开采； 布置抽采巷道和钻孔； 布置抽采巷道和钻孔； 首采煤层的煤炭和高瓦斯 煤层的瓦斯共同开采； 煤层的瓦斯共同开采； 被卸压的高瓦斯煤层在低 瓦斯状态下安全开采。 瓦斯状态下安全开采。
被卸压层
卸压范围
首采卸压层 被卸压层 被卸压层 被卸压层
上向瓦斯抽采工程 开采关键保护层
50倍 倍 采高
50倍 倍 采高
下向瓦斯抽采工程 增压区 裂隙发育 孔隙发 裂隙发育 增压区 育区 卸压区 卸压区
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2.2 实施方法
第二种方法：沿空留巷+ 第二种方法：沿空留巷+钻孔法
选择安全可控、 选择安全可控 、 满足卸压 效果的煤层首先开采； 效果的煤层首先开采； 采用沿空留巷实现连续卸 压； 利用留巷空间布置钻孔抽 采瓦斯； 采瓦斯； 实现煤与瓦斯高效共采。 实现煤与瓦斯高效共采。
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2.2 实施方法
第二种方法：沿空留巷+ 第二种方法：沿空留巷+钻孔法
优点：降温、简化采掘接替、 优点：降温、简化采掘接替、实现连续开采和煤与瓦 斯共采。 斯共采。 挑战： 挑战：沿空留巷
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出煤 进风 2
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沿空留巷 回风
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回 风
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首采工作面
4
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采空区
瓦斯抽采钻孔
1
进风
Y型通风工作面煤与瓦斯共采示意图 型通风工作面煤与瓦斯共采示意图
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三、采动巷道主动支护
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3.1 卸压开采巷道的维护特征 以上行开采为例， 以上行开采为例，需在采动影响范围内的特定区域中布 置巷道。首采卸压层采动影响范围内，巷道变形严重。 置巷道。首采卸压层采动影响范围内，巷道变形严重。
回采巷道
大巷
瓦斯抽采底板岩巷 弯曲下沉带
高位巷 裂隙带 卸压首采层 增压区 冒落带 增压区
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3.1 卸压开采巷道的维护特征
顶板巷道维护困难，成为实施上行开采的 瓶颈 瓶颈”! 顶板巷道维护困难，成为实施上行开采的“瓶颈
桃园煤矿
朱仙庄煤矿
孙疃煤矿
芦岭煤矿
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3.2 卸压开采中巷道开挖时机
通过实测来分析： 通过实测来分析： 施工两个长度分别为143 m和151 m的1#和2#钻孔，穿过8 施工两个长度分别为143 m和 m的1#和2#钻孔，穿过8 钻孔 号煤层（ 两层煤间距76m )， 采用GDYT 10光电岩层钻孔 GDYT号煤层 （ 两层煤间距 76m ) ， 采用 GDYT-10 光电岩层钻孔 窥测仪进行100 m和 m长度的超远距离钻孔裂隙窥视 长度的超远距离钻孔裂隙窥视、 窥测仪进行100 m和96 m长度的超远距离钻孔裂隙窥视、 m深孔位移监测和受采动巷道围岩收敛监测等多种手 137 m深孔位移监测和受采动巷道围岩收敛监测等多种手 段相结合。 段相结合。
2# 1# 8煤 停 采 线 位 置
5#钻场 1001风巷
20m
57.6m
20m
1# 钻场 2# 钻孔
76m
采 空 区
卸压区
45 °
33.6m
40 °
钻场
1001机巷
40m
10煤
淮北桃园煤矿
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合适的时机？ 合适的时机？
钻孔壁裂隙沿钻孔轴向呈现分区： 钻孔壁裂隙沿钻孔轴向呈现分区：
卸 压 裂 隙 渐 逝
裂隙孕育区：6m～20m 裂隙孕育区：6m～ 范围； 范围； 裂隙闭合区： ～ 裂隙闭合区 ： 20～ 48 m范围； 范围； 范围 卸压裂隙发育区： 48～86 m范围； 范围； ～ 范围 卸压裂隙渐逝区： 卸压裂隙渐逝区 ： 超 以后； 过86 m以后； 以后
弯曲下沉带 Ⅲ
卸 压 裂 隙 发 育 区
区
裂
裂隙带
Ⅱ
Ⅳ
隙 闭 合 区
Ⅴ
β
冒落带
Ⅰ
①
ψ
②
③
④
裂 隙 孕 育 区
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合适的时机？ 合适的时机？
上覆岩层活动的阶段性特 征： 第一阶段：活动剧烈 持续时间约90 d； 期，持续时间约90 d； 第二阶段：活动缓和 持续时间约75 d； 期，持续时间约75 d； 第 三 阶 段 ： 岩 层 活动稳 定期。 定期。 上 覆 岩 层 稳 定 时 间 为 165 停采时间5 30日 11月 d：停采时间5月30日，11月 14日 14日深孔位移移基本稳定
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采动影响的滞后响应特征：变形趋稳块，应力调整慢。 采动影响的滞后响应特征：变形趋稳块，应力调整慢。
KD1/KD4 表面收敛测站:KD1、KD2和KD3 锚杆测力计测站:KD4、KD5、KD6和KD7 钻场 多点位移计测站:KD8、KD9和KD10 KD5/KD8 KD6/KD9 KD7/KD10
KD2 右帮
左帮 KD3
两帮累计变形量
KD6测站液压枕示数 KD6测站液压枕示数
确定巷道开挖时机为采后165～ d。 确定巷道开挖时机为采后165～180 d。 为采后165
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编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 上顺槽“钻孔卸压”安全技术措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2970-47 上顺槽“钻孔卸压”安全技术措施 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、概况 河南永华能源有限公司嵩山煤矿煤层赋存为典型的“三软”煤层，矿山压力显现快，支护架棚变形快且严重，巷道返修率高，不利于行人、运料、通风及工作面回采安全。为延长巷道服务时间、降低修护率，根据矿安排，在2202上顺槽进行打设“松帮卸压”钻孔，为确保施工期间的安全和工程质量，特编制本安全技术措施。 二、技术要求及参数 1、设备：ZQS-65/2.5型气动钻机。 2、钻杆：φ89mm（钻头），长1.0m麻花钻杆。 3、工作压力：0.4～0.63Mpa。 4、钻孔深度及数量：钻孔深度为2.0m，每排布打
5个钻孔，钻孔排距为500mm，间距见钻孔布置示意图。定期监测巷道压力及卸压孔变形情况，如无明显变化时，应及时调整钻孔数量、角度及深度。 5、“松帮卸压”钻孔距2202工作面超前支护不得小于50m。 6、使用合理的润滑油和保持良好的润滑性，不得无润滑油作业。 7、为充分保护钻头，当钻孔打设遇岩石时即停止钻孔作业。 8、为便于对“松帮卸压”钻孔变形情况的观察，严禁将塑料瓶等任何物件塞入卸压孔中。 三、安全措施 1、打眼前全面检查气钻连接部位，上紧各种接头，防止联络头松落伤人。领钎工领完钎后不得从钎杆下通过，并及时站到安全地点。钻工不得对钎杆横向加压，防止断钎伤人。 2、打眼时，作业人员扎好袖口（作业人员不得戴手套）等，防止被钎杆卷入受伤害，作业时精力集中
第34卷第1期 煤 炭 学 报V o.l 34 N o .1 2009年1月J OURNAL OF C H I N A COAL SOC I ETY Jan . 2009 文章编号:0253-9993(2009)01-0001-08 卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系 袁 亮 (煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,安徽淮南 232001) 摘 要:针对低透气性、高吸附性、高瓦斯煤层群安全高效开采技术难题,以淮南矿区为主要试 验研究基地,应用岩石力学、岩层移动、/O 0形圈、瓦斯流动等理论,研究卸压开采采场内岩 层移动及应力场分布规律、裂隙场演化及分布规律、卸压瓦斯富集区及运移规律等科学规律.针 对不同煤(岩)层和瓦斯地质条件,探索出卸压开采抽采瓦斯理论,建立了卸压开采抽采瓦斯、煤与瓦斯共采技术体系.创新了低透气性、高瓦斯煤层群安全高效开采矿井设计理论,解决了煤 与瓦斯共采重大工程技术难题. 关键词:煤与瓦斯共采;低透气性煤层;复杂地质条件 中图分类号:TD71216 文献标识码:A 收稿日期:2008-04-25 责任编辑:毕永华 作者简介:袁 亮(1960)),男,安徽金寨人,高级工程师,工程硕士.Te:l 0554-*******,E-m ai:l yuan l-1960@s i na 1co m Theory of pressure -reli eved gas extracti on and technique syste m of i ntegrated coal production and gas extracti on YUAN L i a ng (N ati ona lE ng ineeri ng R esearc h C e n ter for C oalM ine Ga s Con trolling,Hua i nan 232001,Ch i na ) Abst ract :To reso lve t h e proble m s of safe and high-efficient m ining of gassy m ult-i sea m of lo w per m eab ility and high absorbab ility ,based on t h e theories of rock m echan ics ,strata move m en,t O-type circle and gas m ove m en,t and taken H ua i n an m i n ing area asm a i n research base and st u died rock m ove m ent and stress fie l d distributi n g t h eo -ry ,cranny field evolve m ent and d istri b uti n g t h eory ,abundant zone o f pressure -relieved gas and m ove m ent theory .D iscovered pressure -relieved m i n i n g and gas ex traction t h eo r y ,bu ilt the techn ica l syste m o f pressure -re lieved gas ex traction and integrated coal production and gas ex traction for different geo log ical cond itions of coal sea m (rock strata )and gas .It i n novated the m ine desi g ning t h eo r y for sa fe and h i g h -effic ientm i n i n g o f gassy m ult-i sea m o f lo w per m eab ility and resolved the techn ica l proble m of integrated coal production and gas ex traction. K ey w ords :coalm ining and gas ex traction;l o w -per m eability coal sea m s ;co m p li c ated geolog ical conditi o n 制约淮南矿区安全高效开采的科学技术难题,主要是瓦斯治理、巷道支护和矿井设计理论与技术.瓦斯治理是矿区安全高效开采的前提和基础,松软低透气性煤层条件下的煤矿瓦斯治理和煤层气地面开发,是世界性技术难题,20世纪80年代以来,淮南矿区采用传统的瓦斯抽放技术和方法,不能解决松软低透气性煤层群开采的瓦斯治理难题,因此,必须创新瓦斯治理技术;松软煤岩巷道支护和围岩控制同样是制约淮南矿区安全高效开采的关键技术难题,传统方法巷道变形率达50%,通风阻力高达511kPa ,无法满足矿井安全要求,必须通过巷道支护技术创新为复杂地质条件下的瓦斯治理和安全高效开采提供良好的空间条件.传统矿井设计的井筒服务半径为5~6km,煤层开采程序自上而下不能实现卸压开采,矿井通风
浅谈顶板预裂爆破切顶卸压 在沿空留巷技术中的应用 摘要：作为无煤柱护巷的一种主要方式，沿空留巷技术对于提高煤炭回收率、消除隅角瓦斯积聚、降低煤矿开掘率，乃至对消除保护煤柱引起的井下灾害都有明显的效果。通过分析国内外沿空留巷技术和巷内、巷旁支护形式及其理论研究现状，指出了我矿沿空留巷目前所存在的顶板坚硬不易垮落造成巷道矿压显象大的主要问题。针对这一问题，本文对我矿2205采煤工作面运料巷沿空留巷在顶板预裂爆破切顶卸压及其支护技术方面进行了研究，提出了沿空留巷矿压控制方法，并以我矿2205工作面运料巷为例，介绍了沿空留巷技术在实践中的应用。 关键词：沿空留巷；预裂爆破；切顶卸压；支护设计 1.工程背景 孙庄采矿有限公司矿井瓦斯绝对涌出量为0.189 m3/min，相对涌出量为3.279 m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.284m3/min，相对涌出量为4.927 m3/t。该矿井属低瓦斯矿井。为低瓦斯矿井。该矿2号煤煤尘有爆炸危险，爆炸指数为12.5%，煤层无自燃倾向性，为不自燃煤层。 2205工作面开采煤层为2#煤，层位稳定。原煤层厚度为1.8m~2.2m，结构简单，煤质优良，走向SE，倾向SW，倾角7°~21°，平均倾角14°。 煤层直接顶板为3.5m左右的粉砂岩，黑色，含植物化石和黄铁矿，直接顶板完整且较坚硬，放炮后难以随顶板垮落，间接顶板为6m左右的中粒砂岩，灰黑色，含砂较多。直接底板为6m左右的泥岩。 该工作面采用走向长壁采煤法，缓慢下沉法管理顶板，炮采工艺，一 第1页
次采全高。 图1-1 2205工作面顶底板岩层柱状图 工作面情况见图1-2。 图1-2 2205工作面回采巷道布置平面图 2.双向聚能顶板预裂爆破 2.1 双向聚能爆破技术原理 双向聚能拉张成型爆破与其它控制爆破最大的区别是：借助双向聚能
深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术韩孝广 发表时间：2019-01-09T14:22:32.410Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：韩孝广王涛[导读] 本文分析了深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术。 山东省滕州曹庄煤炭有限责任公司山东滕州 277519 摘要：近年来，矿井开采深度逐年增加，巷道周边的地应力也相对提高。本文分析了深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术。 关键词：深部煤矿；应力分布特征；巷道围岩 前言 深部煤炭开采的最大特点是煤炭资源开采前煤岩体处于高原岩应力状态，而进行采掘活动后，裸露采掘空间表面垂直方向的应力迅速降到大气压。这种变化引起围岩应力的调整，出现很高的集中应力，在围岩中形成很大的应力梯度。围岩应力分布不是一成不变的，而是随着采掘活动的进行不断变化。当煤岩体不能承受这种应力变化时，就会出现各种灾害，这对深部煤矿的安全、高效开采带来巨大威胁。 1 深部煤矿应力分布特征 1.1 深部煤矿地应力测量与分析 目前，许多矿区对深部煤矿的地应力特征缺乏理性认识。当前直接用于地应力场的研究数据较为缺乏，许多煤矿对支护问题、冲击地压等，与地应力场联系较少。矿井深度的增加导致地应力值增加，破坏巷道能力加强。 当前的地应力测量主要以空心包体法为主，某些条件下也可采用水压致裂法。研究地应力学者通过整理600～1500m的深部矿区数据，剔除特殊地质环境测量数据后，总结出地应力测量的方法主要有：水压致裂法（用于一般地质条件）、结合应力解除法。 1.2 深部煤矿地区的地应力方向特征 经过对我国深部煤矿地区的地应力测量研究，发现我国深部矿区地应力方向存在一些特征：岩层中的水平应力方向特征较为显著；最大水平应力角度下量值较垂直应力大。 2 深部巷道围岩控制技术 巷道围岩控制技术按原理可分为3大类：①支护法。它是作用在巷道围岩表面的支护方式，如各种类型的支架、砌碹支护，为了改善支架受力状况，提高支护阻力，还可实施壁后充填和喷浆等。②加固法。其是插入或灌入煤岩体内部起加固作用，使煤岩体自稳的方法，如各种锚杆与锚索、注浆加固，锚杆、锚索分为插入煤岩体内的部分（杆体、锚固剂），以及设置在巷道表面的构件（托板、钢带及金属网），因此，“锚杆支护”确切意义上应称为“锚杆加固”或“锚杆加固与支护”。③应力控制法。它是改善巷道围岩应力状态，从而使巷道处于应力降低区的方法，包括巷道布置优化及各种人工卸压法。 2.1 巷道布置优化及应力控制法 针对深部巷道围岩应力高、变形大，甚至会出现冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害，进行采掘优化、巷道布置优化，改善巷道受力状态是首先应考虑的方法。将巷道布置在应力降低区，如沿已稳定的采空区边缘掘进巷道（沿空掘巷），将巷道布置在采空区下方（掘前预采、上行开采等），均可明显降低巷道受力，改善围岩应力状态。 在深部开采中，有些煤矿水平应力大于垂直应力，而且水平应力具有明显的方向性，最大水平主应力明显高于最小水平主应力。在这种条件下，当巷道轴线与最大水平主应力平行，巷道受水平应力的影响最小，有利于顶底板稳定。根据地应力实测数据优化巷道布置方向，对巷道稳定性会起到事半功倍的作用。此外，巷道布置应尽量避开大型地质构造（断层、褶曲、陷落柱等）。 根据深部煤矿地应力场分布特征，对巷道断面形状与尺寸进行优化，可改善巷道周边附近围岩应力分布，有利于围岩稳定。人工卸压法，包括切缝、爆破、钻孔及掘卸压巷等，可转移巷道周边附近的高应力，改善围岩应力状态，在适宜的条件下可作为一种辅助的围岩控制手段。 2.2 深部巷道支护与加固法 目前，深部巷道支护与加固形式主要有：锚杆、锚喷支护，U型钢可缩性支架，注浆加固，复合支护（采用2种或2种以上的支护加固方式联合支护巷道，如锚喷+注浆加固，锚喷+U型钢可缩性支架，U型钢支架+注浆加固，以及锚喷+注浆+U型钢支架等型式）。经过多年研究与实践，我国煤矿已形成了基于煤岩体地质力学测试、以预应力锚固与注浆为核心的巷道支护成套技术。对于深部巷道，锚固与注浆技术也是经济有效的围岩控制技术。 1）预应力锚固技术。在深部巷道采用的预应力锚杆、锚索支护技术，其支护原理是大幅提高支护系统的初始刚度与强度，形成高支护应力场，降低采动应力场梯度，主动控制围岩扩容变形，保持其完整性。同时，支护系统应具有高延伸率，允许围岩有较大连续变形，通过预留变形量，使巷道发生可控变形后仍能满足使用要求。不同巷道条件应有不同的锚杆支护形式：预应力锚杆支护适用于围岩比较完整的岩石巷道、岩石顶板煤巷等；预应力锚杆与锚索支护可应用于煤顶巷道、无煤柱护巷、软岩巷道、高应力巷道、动压巷道及大断面巷道等多种比较困难的条件；全预应力锚索支护，顶板、两帮，甚至底板全部采用预应力锚索支护，适用于深部高应力巷道、强烈动压巷道等非常困难的条件。 2）注浆加固技术。在松软破碎煤岩体中开掘巷道，围岩自稳时间短、破碎范围大，在这种条件下，注浆加固是围岩控制的有效途径。注浆加固利用浆液充填围岩内的裂隙，将破碎煤岩体固结起来，提高围岩整体强度，增加围岩自身承载能力。我国煤矿目前采用的注浆材料主要分为2大类：一类是水泥基材料，是注浆加固应用最广的材料；另一类是高分子材料，如聚氨酯、脲醛树脂等。此外，还开发出多种复合材料，以改善注浆材料的性能，降低注浆材料的成本。在井下应用时，可根据巷道具体地质与生产条件进行选择。 3）预应力锚固与注浆联合加固技术。当巷道围岩松软破碎，锚杆与锚索锚固力不能保证时，预应力锚杆、锚索与注浆联合是一种有效的加固技术。注浆可将松软破碎围岩粘结，提高围岩整体强度，同时为锚杆与锚索提供可锚的基础，保证锚杆与锚索预应力与工作阻力能有效扩散到围岩中。注浆后采用预应力锚杆与锚索支护，可有效控制围岩扩容变形，保持围岩长期稳定。此外，还开发了多种注浆锚杆、注浆锚索及钻锚注一体化锚杆，适用于不同条件的巷道加固。
煤矿轨道顺槽切顶卸压自动成巷
作业规程
单 位： 队 长： 编 制： 时 间：2016 年 月 日
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目录
二、落实意见 .............................................................................错误！未定义书签。
目 录 ........................................................................................................................... 1
第一章 工程概况 .........................................................................................................1
第一节 工作面概况.................................................................................................................1 第二节 围岩特征及地质构造.................................................................................................1 第三节 留巷接续情况.............................................................................................................4 第四节 水文地质.....................................................................................................................4 第五节 瓦斯与煤尘.................................................................................................................5
第二章 施工工艺 .........................................................................................................5
第一节 巷道加固支护及挡矸措施.........................................................................................5 第二节 爆破预裂切缝...........................................................................................................10
第三章 爆破预裂切缝设备配置 ...............................................................................12
第四章 矿压监测 .......................................................................................................14
第五章 工程质量标准及评估统计 ...........................................................................17
第一节 工程质量标准...........................................................................................................17 第二节 机电设备管理及文明卫生管理标准.......................................................................21
第六章 劳动组织 .......................................................................................................22
第一节 劳动切缝作业方式.................................................................................................22 第二节 施工组织.................................................................................................................22 第三节 劳动组织.................................................................................................................22
第六章 安全技术措施 ...............................................................................................22
第一节 危险源辨识...............................................................................................................22 第二节 安全管理组织及保证...............................................................................................26 第三节 入井安全措施...........................................................................................................26 第四节 钻孔安全措施...........................................................................................................27 第五节 恒阻锚索施工安全技术措施...................................................................................29 第六节 锚固力试验安全措施...............................................................................................29 第七节 爆破预裂切缝安全措施...........................................................................................30 第八节 “一通三防”安全技术措施...................................................................................33 第九节 顶板支护及挡矸安全技术措施...............................................................................35 第十节 喷浆安全技术措施...................................................................................................37 第十一节 辅助运输安全技术措施.......................................................................................37 第十二节 节能环保及其他方面...........................................................................................38
第七章 避灾系统 .......................................................................................................39
第八章 规程贯彻学习和考试 ...................................................................................40
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矿井深部开采沿空巷道的围岩控制技术研究 摘要：针对深部综放沿空巷道围岩稳定性差、变形大、难支护的特点，通过理论分析、数值模拟和现场实验等方法，从巷道支护方式和巷道断面优化两方面讨论了深部综放沿空巷道的控制技术。研究结果表明：直墙半圆拱形断面、锚梁网索联合支护方式能够较好的控制深部综放沿空巷道围岩，减少巷道围岩变形，增强其稳定性。 关键词：深部综放沿空巷道半圆拱形锚网索联合支护断面优化 1、引言 随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大，我国矿山相继进入深部开采。目前，我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，而东部矿井更以每年10～25m的速度增加，预计未来20年，我国很多煤矿将进入1000m～1500m的深度开采。另一方面，我国已探明煤炭资源埋深在1000m以下的储量为2.95万亿吨，约占煤炭资源总量的53％，因此，现在及未来一段时间内，我国煤矿开采将逐渐转入深部开采。 由于深部岩体所处的地球物理环境及其应力场的复杂性，在浅部开采基础上发展起来的传统支护理论、支护参数已难以适应深部巷道支护设计和实践的需要。深部综放沿空巷道，作为一类较特殊的回采巷道，与普通的回采巷道相比，具有以下特点：(1)综放沿空巷道布置在靠近采空区的煤体中，巷道围岩结构破碎，在掘进和回采过程中，巷道将发生较大的变形；(2)对于综放沿空巷道而言，由于巷道上方为顶煤，上覆岩层运动波及的范围及影响程度相应地增大，回采过程中的矿压显现将更加剧烈；(3)综放工作面年产量多在100万t左右，开采强度大，机械设备体积较大，且所需风量剧增，这就要求巷道具有较大的断面；(4)深部综放沿空巷道埋深大，地应力相对较大。由于以上原因，深部综放沿空巷道围岩的稳定性及其控制一直是采矿领域中的研究热点和难点。本文主要从支护方式与参数、巷道断面优化等方面讨论深部综放沿空巷道围岩的控制技术。 2、综放沿空巷道断面的优化 由于施工简单，易于成型等优点，矩形和梯形断面形状是目前国内综放沿空煤巷的主要断面形状。但根据弹性力学、岩石力学知道，这两种巷道断面都容易在4个拐角处产生应力集中，不利于巷道围岩的稳定性。直墙半圆拱形断面具有易于巷道顶板稳定、易于施工等优点，目前已经成为岩石巷道的主要形式；但由于半圆拱形巷道施工较复杂，不易成型等缺点，在煤巷中很少应用。由于深部综放沿空巷道的特殊性，尤其是综合机械化掘进易于完成直墙半圆拱形断面的开挖，因此，直墙半圆拱形断面可优先应用于综掘施工的深部综放沿空巷道中。下面将通过数值计算件模拟这两种断面对浅部、深部巷道围岩，特别是对深部综放沿空巷道顶部煤岩体稳定性的影响。
煤矿巷道卸压技术 中国矿业大学 汪理全教授 一、巷道卸压的基本原理 在原岩体中开掘巷道之后，岩体应力必产生重新分布。如巷道埋深为H ，则圆形巷道周边的岩石沿径向卸载，径向力σr →0，但沿切向产生集中应力，切向应力σt 可剧增到原岩应力γH 的2倍。这时，巷道周边岩体处于双向应力状态，其强度较低，容易破坏。尤其在高应力及松软围岩条件下，集中应力远大于围岩强度—P1①，深部转移，直至能承受集中应力为止。这时在巷道周边破坏区形成了应力降低区。这种应力降低区是巷道周边岩体的完整结构破坏之后形成的。即在卸压的同时巷道周边的塑性变形区范围及该区内遭破坏岩体的塑性变形、扩形膨胀变形就明显增大。上述塑性变形区的范围及变形量的大小是巷道维护的关键因素。能否既使巷道周边P1②塑性区的范围，不产生较大变形，改善巷道的维护状况？ 研究及实践表明，可以通过不同的卸压方法在围岩深处形成弱化区，为围岩的膨胀变形提供一定的变形补偿空间。使集中应力向围岩深部转移，该处岩体处于三向应力状态，有较高强度，可以承受支承压力的作用而不破坏。于是在应力增高区内形成了一圈“自承岩环”。自承岩环主要承受集中力，充分发挥岩体的自承能力。在自承岩环的支承和保护下，使卸压区内的岩体保持稳定。同时，结构和完整性并未完全遭到破坏卸压区内的巷道围岩，相当于在自承岩环的 P1③强度和稳定性，从而使巷道围岩的 整体稳定性得到提高。如图1示。 二、巷道卸压方法 （一）钻孔卸压 1． 横向钻孔 采用钻孔右以削弱巷道围岩。钻孔之间的煤体遭到破坏，因此，支承压力带 向岩体深部转移达一个钻孔长度的深部。钻孔间煤体破坏保证了卸载带中岩层的均匀弯曲。 图1巷道周边卸压后的应力分布
“破碎难采矿体动态卸压开采与灾害控制技术” 推荐公示内容 一、项目名称：破碎难采矿体动态卸压开采与灾害控制技术 二、推荐等级：省科技进步奖一等奖 三、项目简介： 项目属于水和矿产资源领域。 松软破碎矿体安全开采是地下矿山生产的难点问题之一。生产中巷道及采场易受地压和爆破动载影响而破坏，严重影响生产安全。针对松软破碎矿岩护顶困难、地压显现频繁、采场卸压难度大等特点，以安全开采为目标，运用理论分析、相似模拟、数值计算、现场试验和监测分析的方法，研发了破碎难采矿体动态卸压开采与灾害控制技术。 （1）创立了松软破碎矿岩金属-非金属锚杆联合支护与检测分析技术。针对松软破碎矿岩巷道支护量大、支护成本高的特点，发明了适于破碎矿岩支护的高强度钢丝玻璃纤维杆和锚杆抗弯能力的测试装置，形成了以力学性能测试、支护设计与参数优化、支护质量及损伤的无损检测、数值计算分析为一体的管缝式金属锚杆和玻璃钢锚杆联合支护技术，使破碎矿岩巷道支护成本降低 1/3~1/2，巷道返修率降低40%以上。 （2）构建了爆破动载与采动地压联合作用下破碎矿体安全开采监测分析技术。研发了基于安全单段起爆药量、裂纹扩展和累积损伤的多频次爆破动载监测分析技术，建立了基于Kelvin解的动载-静载联合作用下支护体力学响应模型，形成了动-静载作用下采区稳定性声发射监测累计差量指标分析法，实现了破碎矿体动态卸压安全开采的动态监控。 （3）研发了高应力区破碎复杂矿体动态卸压开采方法。发明了破碎矿体安全开采相似模拟实验装置，研究了矿体条件、开采方法、采场结构参数、回采指标等因素对卸压方式的影响，建立了卸压开采动态约束条件，形成了破碎矿体动态开采卸压理论，实现了破碎难采矿体安全开采。 （4）形成破碎难采矿体安全开采综合评价技术。以地质统计分析为基础、地压及爆破动载监测分析为手段、卸压开采方案设计为措施、开采安全评估与预测为目标的破碎矿体动态卸压开采安全评价集成技术，实现了破碎难采矿体安全开采的可靠性分析与评价。 成果申请专利11件，获授权发明专利3件，实用新型专利3件；发表学术论文31篇，出版学术专著1部。成果已在金山店矿业有限公司、大冶矿业有限公司、广西高峰矿业有限责任公司成功应用，近三年创造直接经济效益4.0175亿元，成果对类似条件矿山的安全开采有着广阔的推广前景。
切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工 摘要：切顶泄压在沿空留巷中的运用，根据具体的施工效果提高支护效果，节省掘进巷道费用，节省工作面准备时间，实现工作面连续回采，回收煤柱，提高工作面资源回采效率，在实际施工中广泛应用。本文在分析切顶卸压沿空留巷力学机理的基础上，通过了解切顶沿空留巷的基本原则来设计合理的方案，并根据设计方案选择相应的支护技术来进行施工，并得出相应的结论和建议。 关键词：切顶泄压沿空留巷支护技术施工结论和建议 沿空留巷是为了回收传统采矿方式中预留的保安煤柱，采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用，对原顺槽位置进行保留的一种技术方法。但未施工切顶泄压沿空留巷的下帮会切顶，给恢复带来较大的难度，且在回采过程中压力较大，顶板管理难度大，而施工切顶泄压的话不仅可以使顶板下沉量小，完整度较好且恢复方便，同时还可以降低掘进率及生产成本，解决采煤工作面衔接紧张局面，可以说切顶卸压沿空留巷技术是目前最先进的一种无煤柱护巷技术。本文就对切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工进行分析和研究，从各个方面分析它在实际工作中的应用价值。 一、切顶留巷技术力学机理分析与应用 切顶卸压沿空留巷力学机理是通过聚能预裂爆破后的预裂弱面改变了沿空巷道上覆悬伸顶板岩体的结构，引起岩层移动规律发生相应的改变；在采场顶板周期来压作用下，悬伸岩层在上覆压力挤压下沿预裂面切落，极大消散了沿空巷道围岩的应力集中程度，应力集中向巷道围岩深部转移，改善了沿空巷道的围岩应力环境，减小了巷内支护的受力及巷旁支护的阻力和应力集中程度，最终提高了沿空巷道的稳定性。 切顶卸压沿空留巷技术力学在实际施工中的应用主要体现在采面下出口20米段往外沿工作面运输顺槽上帮顶板布置深孔聚能预裂爆破眼实施预裂爆破，将运输顺槽上帮顶板顺走向拉开一条缝，然后在采面回采过程中，端头支架往前移动时，后方靠采空区顶板在上覆压力挤压下沿预裂线切落，且切落的矸石充满后方巷帮并且实现接顶，同时改善了沿空巷道的围岩应力状况，使后方巷道内支护的阻力减小并趋于稳定，以达到切顶卸压沿空留巷的目的。 二、切顶留巷的工程条件及支护方案设计 1.切顶留巷的工程条件概况 1335工作面位于13采区第一水平西翼，运输巷走向长621m 。3#煤层煤层平均煤厚2m；煤层倾角14~18°，平均为16°；直接顶：粉砂岩8~12米，老顶：粉砂质泥岩6~9米。 1335运输巷W钢带支护段巷道断面，净宽×净中高=4500×2500mm，净面积11.25m2；锚网支护段巷道断面，净宽×净中高=4500×2800mm，净面积12.6m2。 2.切顶留巷的支护方案设计 2.1试验时支护设计：1335采面从运输巷开口往外20米段开始实施了深孔聚能预裂爆破，试验段顶板较完整，支护形式为钢带挂网，4500×2500mm断面，沿空留巷支护为6排单体柱，上帮2排，下帮2排，中间2排。 2.2试验后支护设计：在顺槽段实施预裂爆破后，单孔爆破后在孔口两边沿巷道走向方向形成一道约250mm长的一条缝隙，而每次爆破后即形成约 3.5米长的走向裂缝，一直沿采面下至出口，成支护设计。①单体柱必须打成排，其
深井软岩巷道破坏机理与围岩控制技术研究 李智峰 （黑龙江科技学院，黑龙江哈尔滨150027） 摘 要 矿井开采进入深部以后，原有的支护方式及支护强度已很难适应深井煤巷的变形特征，巷道围岩变形根本无法满足矿井安全生产的 需要。该文通过对深井软岩巷道的变形破坏机理，采用锚杆为主的联合支护技术，实现了深井软岩巷道围岩控制的长期稳定，也为该类巷道推行锚杆联合支护技术提供了参考和借鉴。关键词 深井 软岩 锚喷支护中图分类号TD327 文献标识码 A *收稿日期：2012－02－27 作者简介：李智峰（1972－），男，辽宁彰武人，中级职称，毕业于黑龙江科技学院计算机科学与技术专业，大学本科。现为黑龙江科技学院安全工程学院教师，主要从事科研管理和煤矿安全方面的研究工作。 随着煤矿开采强度与范围显著增加，巷道布置出 现了以下发展方向：（1）在巷道层位方面，永久性巷道从岩巷向煤巷发展，以提高掘进速度，缩短建井周期；放顶煤开采技术的广泛应用，使得回采巷道从岩石项板煤巷向煤层项板巷道和全煤巷道发展。（2）在巷道断面形状与大小方面，拱形断面向矩形断面发展，以提高掘进速度与断面利用率，回采巷道有利于采煤工作面的快速推进；小断面向大断面发展，以满足大型采掘设备与高开采强度的要求。（3）在回采巷道数量方面，单巷布置向多巷发展，以满足高瓦斯矿井及大型矿井运输、通风的要求。（4）从巷道赋存条件方面，埋深从浅部向深部发展，简单地质条件向复杂地质条件发展，特别是深井软岩巷道围岩控制问题，增加了巷道支 护难度，对支护技术提出更高、更苛刻的要求 ［1－3］ 。因此，本文从深井软岩巷道破坏机理，针对具体实际情况确定巷道支护方式和技术参数，通过现场工业试验获得良好的技术经济效果。1 深井软岩巷道破坏机理 随着开采深度的增加，地应力也随之增加，由于围岩强度小，巷道围岩应力状态达到或超过岩石的塑性变形临界或强度极限，要达到一个新的平衡，必须由深部岩石来承载巷道动压，当一个平衡点被破坏，就要求有一个新的平衡点来支持，这样必然造成巷道围岩松动圈增大，由浅入深，因而巷道收敛变形量急剧增加，稳定性差，给巷道稳定性控制带来困难。1．1深井巷道矿山压力 深井巷道稳定性差的根本原因是深井巷道的矿山压力较大，或简单地说是原始地应力大，假定巷道承受的垂向地应力等于地层重力。对于深度达到800m 的巷道，则自重应力可达到20MPa ，如果巷道围岩的轴抗压强度为40MPa ，则有巷道的不稳定系数为0．5，则巷 道围岩会因应力集中达到单轴抗压强度极限。对于受 到采场矿压作用的巷道，则更容易发生变形破坏。1．2深井巷道变形破坏规律 若以巷道松动圈的厚度来表示巷道变形破坏情况，则可发现：随采深的加大，各种岩性巷道的松动圈的厚度随着加厚；岩性越软则松动圈厚度越大，承受动压作用的各种岩性巷道松动圈的厚度值更大一些。鸡西荣华煤矿主要大巷所在水平的岩层主要为泥岩、煤和炭质泥岩，经观测泥岩、煤和炭质泥岩松动圈最大在2 2．5m 之间，属于深井软岩，极难支护。1．3深井软岩巷道稳定性控制 通过以上分析，巷道稳定性主要取决于3方面的因素：（1）巷道围岩应力场，主要由开采深度和采动影响决定；（2）巷道围岩的力学性质，主要由岩层结构、岩石强度和裂隙发育情况等因素起作用；（3）巷道支护方式和参数。 因此，深井软岩围岩控制应从煤层赋存情况、开采 深度和井田的地质情况为依据， 从巷道的支护方式和参数入手，不断优化支护方案，增强围岩强度，提高支护能力来控制巷道的稳定性。2锚杆支护在软岩巷道中的应用 2．1 支护方式的选择 以鸡西荣华矿水平运输大巷为例介绍软岩巷道围岩控制方式。 软岩支护设计必须采取卸压、让压与加固围岩、提高围岩自承能力相结合的方法，若采用料石砌碹的支护方法，不仅工序复杂，支护工期长，工人劳动强度大，成本高，而且因砌筑材料是刚性的，起不到卸压、让压的作用，当围岩应力发生变化时，极易破坏，不能解决软岩支护问题；采用U 型钢支架支护，虽然承载能力高，可缩性强，但硐室高度、跨度较大，施工困难，成本较高，且它不能对巷道围岩提供主动支护作用，也不是一种理想的支护方式。根据荣华水平运输大巷围岩的 实际情况， 对设计依据进行了详尽分析后，确定采用以高强度左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆为主的锚、网、索与喷射混凝土联合支护。通过高强度左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆对围岩进行主动加固，保持围（下转第155页） 3 512012年第5 期
文件编号：RHD-QB-K5550 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 煤柱工作面施工卸压孔安全技术措施标准版本
煤柱工作面施工卸压孔安全技术措 施标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、概况： 由于1303煤柱工作面属“孤岛”工作面，东临1107工作面，西邻1105工作面，南邻1303外工作面，北临1105外工作面，工作面压力普遍大，易出现冲击地压现象，影响工作面正常、安全生产。经领导研究决定在1303煤柱工作面施工卸压孔及注水孔，预防冲击地压现象发生，为保证工作面施工卸压孔、注水孔期间安全，特制定本安全技术措施。 二、技术关键点： 1、卸压孔在工作面和下顺槽下帮施工，卸压孔
采用风钻打眼，工作面卸压孔位置：距顶板500mm 在煤墙侧施工。孔径Φ89mm，深度8m，孔间距 4m，与水平线夹角25°。回采过程中，每回采3m 为一个循环，重新施工卸压孔。 下顺槽卸压孔位置：距底板1500mm，施工两排卸压孔，孔深5m，排距500mm，间距2m，沿煤层倾向（钻孔布置见附图）。 2、根据实验段巷道卸压变化情况，打卸压孔时可适当调整孔深、个数或角度，以达到最佳卸压目的。 3、注水孔位置：距底板1500mm在煤墙侧施工，注水孔沿工作面倾斜方向每隔5m打一个孔，孔径Φ42mm，孔深不小于5m，注水孔倾斜向上夹角为20°。煤层厚度变化时，注水孔夹角及注水孔深度适当调整。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究 发表时间：2019-10-10T11:36:57.773Z 来源：《建筑模拟》2019年第33期作者：刘尚典 [导读] 沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。 刘尚典 山东里能里彦矿业有限公司山东济宁 273517 摘要：沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。特别是在高瓦斯矿井中，有效实现了作业面的Y型通风，自根本上实现了上隅角瓦斯超限问题的解决，确保了回采作业的安全性。但由于沿空留巷巷道先后会经历多次强烈采动的扰动，尤其是本作业面回采时，巷道同时处于不同介质中，导致矿压显现现象十分强烈，巷道变形破坏现象突出，维护难度较大。因此，探寻高效的沿空留巷加固技术便显得极为重要。 关键词：沿空留巷技术；煤矿开采；应用 沿空留巷是将工作面下顺槽巷道保留下来供下一个工作面作为上顺槽巷道使用的方式，不仅能够实现无煤柱开采、Y 型通风、缓解采掘接替紧张，同时还能够提高工作面煤炭回采率，沿空留巷已成为煤矿巷道技术革新的重要发展方向。近年来，随着锚杆、锚索主动支护技术的应用和高强度高延伸率锚杆、锚索新型材料的发展，为沿空留巷的发展提供了强有力的技术保障，煤矿中应用的沿空留巷技术要求具有安全性、便于操作、低成本和环保性等特点。 1、沿空留巷围岩控制机理 沿空留巷主要有带巷旁支护沿空留巷和切顶卸压沿空留巷两种技术形式。沿空留巷巷道围岩控制关键是要使巷旁支护体有足够的支护强度及适量的可缩量。为使上位岩层能够受到采空区冒落矸石及侧向煤体支撑，巷旁支护体必须有足够的支护强度，并能及时切落采空区侧一定高度的顶板岩层。同时，由于巷道支护不可能改变基本顶的回转下沉，巷旁支护体必须有适量的可缩量，防止在顶板岩层旋转下沉时破坏充填体，使顶板载荷向煤体及采空区转移。因此：1）巷旁充填体应具有早期强度高、增阻速度快的力学特性，紧跟工作面充填，与巷内支护共同控制巷道围岩变形，确保直接顶完整，避免离层的发生。同时，切落采空区侧直接顶，减小充填体载荷。2）充填体的支护阻力不得低于切顶阻力，避免回采过程中由于基本顶破断、失稳引起的剧烈沉降，降低施加于充填体上的载荷。3）巷旁充填体在巷道围岩稳定之后的支护阻力应能维持顶板岩层的平衡，并将巷道变形控制在设计范围内。 现阶段在我国煤矿产业的发展过程当中，在煤矿资源开采工作面中，经常出现无煤柱采煤的不良问题。随着我国煤矿开采技术的发展速度不断加快，在传统的巷道支架形式上整体的工作效果相对明显，在实际的开展工作当中可以有效预防很多不良安全隐患。但是在新阶段我国煤矿产业的发展过程当中，其中很多煤矿的开采深度不断加大，传统的煤矿支架工作形式不能充分满足整个煤矿开采工作的安全需求，传统的煤矿支护形式只能适用于一些比较浅层的资源开采，或者是一些低瓦斯浓度的矿井开采工作当中，对于现阶段一些煤层开采工作来讲，由于受到整个地层以下的环境影响，煤矿资源的开采难度相对较大，并且会伴随较高浓度的瓦斯气体，传统的支护工作形式无法充分满足该项工作的要求，因此必须要对该项技术进行有效的变革和升级。 2、沿空留巷技术在应用中存在的问题 2.1 煤矸石堆垛效率低，安全事故发生率高 受经济发展水平和科技水平的制约，很多地区将煤矸石堆垛用于矿井顶板的支撑，虽然此种技术具有成本低!操作简单等优点，但这种方法对矿井的隔离程度不够，会造成顶板不同程度的下沉，不能够可持续性开采。煤矸石堆垛技术看似经济但技术非常落后，不能有效支撑顶板，消耗了企业大量人力资源并且隔离效果差，目前还在大范围使用的堆垛技术影响了煤炭开采事业的发展，与可持续发展战略不相符。 2.2 预制砌墙难以有效隔离空间 很多煤炭企业通常用砌墙技术让矿井顶板和隔离墙结合，以起到支护的作用，实际应用中也可以克服密集支架和煤矸石堆垛的缺陷，但这种技术仍有较多弊端，从本质上起不到隔离矿井空间的作用。所以，用预制砌墙来应对支架和煤矸石堆垛的不足是不能从根本上解决问题的。 2.3 巷帮充填不稳定 在煤炭开采工作中，矿井巷道支护方式在开采过程中应用较多的是巷帮充填法，该方法的优点在于支护范围广，故在现阶段的煤炭开采行业中应用较为普遍。同时，巷帮充填法也有自身缺点，如受成本影响企业采用的填充材料强度低，支撑力度不够，不能对顶板进行有效支撑，造成安全性和稳定性低下，而目前大型煤炭开采企业对矿井巷道的承压要求非常高，安全效益才是企业最大的效益，故建议使用机械化施工的设备来增加安全性和稳定性。 3、探讨沿空留巷技术在煤炭开采中的实际应用 3.1 用混凝土石墙提升巷道承压力 在现代建筑施工中，混凝土因其高强度、高承载力和较好的韧性被广泛应用。利用混凝土的优势在煤炭企业中用混凝土作为石墙和护墙点的材料，可以有效解决矿井顶板的下沉问题，增强支护点的牢固度。因此，笔者认为混凝土在煤炭开采中的应用对于提升巷道的承受力具有重要意义。在煤层回采面上，沿着巷道走向构筑一道混凝土石墙，并随着开采深度及时做好浇筑延伸，同时也要考虑到倾斜压力对石墙的影响，要预留一定宽度，再在石墙和煤层相连的一侧用韧性高、强度好的木柱作为护墙点柱来给石墙分压，提高石墙的支护力度，防止了顶板的下沉，这样也不会随着开采深度的增加，混凝土石墙面临坍塌的危险。 3.2 为沿空留巷工作提早做好支护 在沿空留巷的支护过程中，混凝土石墙和顶板在衔接上会有一些问题，这就需要用高强度的螺纹杆来增强螺杆强度同时配合钢带来辅助实现。由于巷道在实际开采中宽度会越来越小，造成支架变形甚至折断，所以有必要强化后方动压区的支护力度。这里考虑在开采中用钢梁棚或强度高的单柱体作临时支架，在向前移动煤面的过程中也要做好提前支护工作，确保安全顺利开采。 3.3 确定并完善留空方案 a）瓦斯防护。瓦斯是煤炭开采过程中主要的有毒有害气体，瓦斯爆炸是煤炭开采工作中危害较大的安全事故，对开采人员生命造成极