近距离煤层采空区下综掘巷道顶板支护技术

旧街矿近距离煤层采空区下工作面掘进巷道支护研究作者：郑海青，陈理强，李权来源：《科技资讯》 2014年第34期郑海青1 陈理强2 李权2(1.山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司山西阳泉 045000; 2.山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛 266510)摘要:旧街煤矿8、9煤层为近距离煤层,9101工作面位于上部8煤层工作面采空区下,煤层层间距仅为0.3～3 m,上煤层开采造成开采范围内的层间岩层(上煤层顶板,也是下煤层的顶板)变形破坏、裂隙发育,自稳性和完整性损失严重,下煤层工作面巷道顶板锚网支护无法起到应有作用,部分区域顶板甚至无法实施锚杆支护。

该文根据近距离煤层9101工作面实际地质和开采条件,选取“架棚和帮部锚网”联合支护作为采空区下掘进巷道支护方式,并确定了支护参数,通过现场实施和优化,保证了掘进巷道的良好支护,巷道得以正常掘进。

关键词:近距离煤层采空区下掘进巷道锚网支护架棚支护中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(a)-0029-011 工作面基本概况旧街煤矿9101工作面煤层标高为406～451m,地面标高为853～963m,埋深约为402～557m。

工作面西部为东区轨道巷;东部为矿界,以东为坡头煤矿;南部为9102准备工作面;北部为矿界,以北为新景煤矿;上部为8煤层8101、8102工作面采空区;下部无开采。

如图1所示。

9煤层煤厚度实测为3.2～3.5 m,平均3.35 m;接顶为0.3～5.5 m厚的灰黑色泥岩,直接顶上为8号煤采空区;煤层倾角在4～6°之间,平均倾角5°;煤层结构简单;煤层位于太原组上部,局部(主井附近)与8号煤层合并,为井田内稳定可采的中厚煤层。

2 采空区下掘进巷道支护影响因素分析(1)巷道岩层的地质条件。

9101工作面埋深为402～557 m左右,属于中等埋深工作面;工作面上覆盖山厚度在400 m左右,因此工作面主要受重力作用,垂直应力大。

近距离煤层群采空区下开采巷道支护技术研究发布时间：2021-05-07T10:24:16.903Z 来源：《基层建设》2020年第34期作者：张承祖[导读] 摘要：在我国，近距离煤层群在煤炭赋存资源中占据了很大的比例，如西山矿区、大同矿区与神东矿区等。

晋能控股煤业集团小窑头煤业有限公司山西大同 037037摘要：在我国，近距离煤层群在煤炭赋存资源中占据了很大的比例，如西山矿区、大同矿区与神东矿区等。

随着开采规模的不断增大，许多矿区都对近距离煤层群下煤层进行开采，当煤层的层间距较小时，上煤层的开采对下煤层产生了较大的采动影响，上部工作面遗留煤柱会在底板岩层中传递应力，使下部煤层工作面巷道所处位置应力分布不均匀，巷道围岩稳定性差，支护较为复杂。

本文对近距离煤层群采空区下开采巷道支护技术进行研究。

关键词：支护；巷道；合理位置1工程概况某矿43104工作面位于井下西十一采区，开采3号煤层，东为43106采空区，南邻3号煤回风巷，西部为已回采的43102工作面，北为随老母断层。

该面上覆2号煤均已回采，北部切眼附近为巨成矿2号煤的小窑破坏区，2号煤与3号煤的层间距为7～15m，平均11m左右，属于典型的近距离煤层。

2号煤层厚度为2.25～3.43m，平均2.8m；3号煤层厚度为1.20～2.60m，平均1.9m，煤层平均倾角为5°，属于全区稳定可采煤层，3号煤层顶底板岩层情况如表1所示。

表13号煤层顶底板特征2下煤层工作面巷道合理位置的确定根据前人研究结果可知，目前近距离煤层采空区下巷道布置方式可以分为外错式、重叠式、内错式三种。

结合西铭矿43104工作面的实际条件，采用内错式布置巷道方式(如图1所示)，不但可以改善巷道所处应力环境，也可以减小上部遗留煤柱对下煤层工作面的影响。

图1巷道布置示意根据矿山压力力学分析和前人总结出的内错距计算公式，将下煤层巷道布置于上煤层遗留煤柱影响范围之外，可以按照下式计算内错距离：式中：L为上、下煤层巷道错距，m；h1为层间岩层厚度，取均值11m；h2为下煤层巷道高度，取1.9m；θ为应力影响角，取35°。

近距离采空区下煤巷顶板预应力全锚索支护技术研究摘要：在煤矿井下开采过程中，顶板支护体系是非常关键的，直接决定了井下开采空间的稳定性，避免发生不必要的安全事故。

而采空区跟正常区域有较大区别，对于顶板支护体系的要求更高，需要煤矿企业可以结合实际情况设计更高质量的支护技术。

本文先阐述了采空区煤矿巷道的特点，接着引入了顶板预应力全锚索支护技术，探索了这项技术在近距离采空区的实践应用方式，最后还从多个方面探究了煤巷顶板预应力全锚索支护技术应用过程中的保障措施，给煤矿安全生产提供完备的支撑。

关键词：采空区；煤巷顶板；预应力；全锚索支护当前我国大部分煤矿所开采的煤层都是近距离煤层，比如淮北矿区、神东矿区等。

但随着煤矿开采工作的进行，近距离煤层也会遭遇采空区，容易引发煤巷顶板失效、煤层下沉等问题，增加了煤矿井下开采的安全隐患，甚至会直接引发安全事故。

在这种情况下，煤矿企业就应该充分重视近距离采空区煤巷支护体系的建设，使用更高规格的支护技术，提高煤巷周围空间的稳定性，充分避免出现不必要的安全事故。

结合当前煤矿井下开采实践经验来看，煤巷顶板预应力全锚索支护技术可以得到较好的应用。

下面也结合这项技术的具体内容展开深入分析，探索其实践应用方式。

一、采空区煤矿巷道特点相较于正常巷道来说，近距离采空区的煤矿巷道更加特殊，具有三个方面的特点。

第一，近距离煤层的煤矿中，各个煤层的间距比较小，因此在开采过程中更容易形成大片的采空区，给巷道支护工作带来了较多困难。

第二，近距离采空区在形成以后，顶板支护体系不仅仅要考虑到采空区地质环境的稳定性，同时还要考量到后续开采施工对顶板支护的影响，这也给顶板支护体系提出了更高要求。

第三，近距离采空区煤巷的顶板支护工作是一个动态的过程，需要煤矿企业在井下开采过程中关注顶板支护模块的实时变化，做好事前管控工作。

综合来看，近距离采空区的煤巷顶板支护体系具有更高的要求，需要煤矿企业结合井下实际情况选择合适的支护技术，充分保证煤矿巷道的稳定性。

煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探究煤矿井下巷道掘进顶板支护技术是煤矿安全生产中的重要环节，其安全可靠的支护能提高采矿效率，同时也能保障矿工人身安全。

本文着重探究煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的原理和措施。

一、支护的原理巷道顶板是矿工井下移动时的主要承重构件，因此必须对顶板进行支护，以防止其下沉、龟裂或坍塌。

垂直支护是指通过立柱或桩来支撑顶板。

综采采煤中常用的支护方式包括：锚杆支护、木柴支护、网片支护和金属支架等。

锚杆支护是一种常用的支撑形式。

其原理是在巷道中预埋安装一定长度的钢制锚杆，经过一定的锚固力将其与顶板、底板或墙壁连接在一起，形成一个完整的锚支体系。

锚杆支护适用于较硬的岩体，其强度较高，能够有效遏制煤与岩体的落下。

木柴支护是指使用木杆做为支护元件。

其主要原理是通过贯通的木柴将煤体和岩体稳定地限制在一定的位置。

木柴支护适用于较软的煤岩体，其成本低，施工简单。

网片支护则是使用一定规格的钢丝网来作为支护元件，并通过固定在钢架或安装具上达到支护效果。

钢网支撑能够分散顶板荷载，提高了支架的承载能力，减小了工作面对顶板的挤压和变形。

二、支护的措施巷道掘进时，如何选择相应的支护措施呢？首先，应对不同的厚度采取不同的支护方式。

厚度较小的巷道可以采用木柴支护，较厚的巷道则需要选择更稳固的锚杆或者金属支柱。

其次，应根据巷道地质条件来选择不同的支护措施。

在不同的地质条件下，煤岩体受力情况不同，因此要针对不同的地质情况采取不同的支护措施。

再次，应结合工作面采煤的特点来选择支护措施。

例如，在采空区和留设煤柱的工作面，其采煤方向和采高变化较大，这就需要采取零件化支护，用钢制支架和锚杆进行支撑，以保证工作面不会因煤体与岩体的落下和变形而发生意外。

最后，应根据矿山技术水平和工作场所的实际情况来选择支护方式。

例如，在煤炭化学热采矿区，使用泡沫水泡松化煤体裂缝后，需要采用支井，垂悬固体或微矩阵钢网进行加强和稳定，保证矿区的安全稳定。

近距离煤层采空区下综掘巷道顶板支护技术摘要：近距离煤层采空区下综掘巷道是一项具有复杂性和系统性的施工工程，施工中不仅要使用先进的设备和合理的工艺流程，还要根据施工矿井的地质情况来选择适当的综掘顶板支护。

本文针对工作面运输巷在掘进施工过程中，巷道将遇到采空区、区域内顶板冒落。

为确保施工安全，加强巷道顶板的支护技术质量。

关键词：煤层采空区；综掘巷道；顶板支护技术1 采矿工程中影响顶板支护技术运用的因素1.1 工作面运输巷围岩变形破坏（1）巷道围岩周围应力复杂。

在工作面运输巷掘进过程中会遇到断层、过采空区巷道影响，巷道围岩周边应力叠加。

巷道顶板和两帮变形比较严重。

（2）围岩软弱，岩性较差。

胶带沿煤层底板掘进，顶板为煤层，底板为泥岩和砂质泥岩围岩软弱，巷道周围围岩岩性比较差，巷道掘进容易从弹性变成塑性破坏。

（3）采动影响巷道。

工作面运输巷的东部为正在回采的工作面，属采动影响巷道，必须加强对工作面运输巷的支护，补打锚杆锚索进行加固支护。

（4）巷道支护参数不合理，锚杆支护强度不达标。

工作面运输巷目前采用锚网索支护，但是锚杆、锚索间排距布置不合理，锚杆预紧力不达标，应该用扭矩放大扳手进行扭矩放大。

对工作面运输巷顶板和两帮破碎段进行锚索加强支护，缩短锚索间排距，控制工作面运输巷破碎段围岩进一步裂隙发育。

1.2 巷道周围岩石的强度如果想要使得近距离煤层采空区下综掘巷道技术能够在最大限度上发挥自身的作用，那么需要对煤矿近距离煤层采空区下综掘巷道支护技术进行合理地运用，从而使其发挥保护与支撑的重要作用。

另外，巷道周围岩石的强度也会对煤矿的近距离煤层采空区下综掘巷道支护技术产生较大的影响，如若周围的岩石强度能够与锚杆的支持力之间形成正相关的关系，那么便可以实现强度的增加和支撑保护作用的实现。

1.3 巷道断面巷道断面的形状和尺寸等因素也是影响煤矿近距离煤层采空区下综掘巷道支护技术的重要组成部分。

因而，必须对相应的巷道断面进行合理地控制和设计，从而保证其可以正常发挥作用，不影响整个煤矿采矿工程的施工进度和质量问题。