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收稿日期：2012－01－30作者简介：刘猛（1986—），男，河南郑州人，助理工程师，2007年毕业于河南理工大学，现从事煤矿技术管理工作。
三软不稳定煤层过聚能爆破顶板控制技术刘猛，毋飞，王小虎，常用根，原晓红（郑煤集团公司，河南郑州450042）摘要：聚能爆破导致煤层及顶板松软、局部存在空洞等现象，巷道在过聚能爆破区域时经常发生顶板冒落事故。
针对郑煤集团公司大平煤矿在21061底板抽放巷穿层钻孔的基础上进行聚能爆破增透的情况，采取了改变施工工序、超前护顶、深孔注水、调整打篦子位置等控制顶板的技术措施，杜绝了顶板事故，确保了煤矿安全生产。
关键词：三软不稳定煤层；聚能爆破；顶板控制中图分类号：TD372．2文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）06－0085－02郑煤集团公司大平煤矿位于新密市与登封市交界地带，1986年建成投产，设计生产能力60万t /a 。
矿井主采的二1煤层结构简单，为黑色粉末状，属典型的豫西三软不稳定煤层，坚固性系数为0.1 0.3。
井田总体形态为走向近东西、向东南倾伏的向斜构造，地质条件复杂，断层较多，属于煤与瓦斯突出矿井。
大平煤矿在21061底板抽放巷穿层钻孔的基础上进行了聚能爆破增透工作，确保了区域消突效果。
但聚能爆破扩大了煤体断裂带范围，在掘进过聚能爆破区时，受周围煤层松软、局部存在裂隙等影响，经常发生顶板冒落事故。
因此，研究过聚能爆破区的顶板控制并提出切实可行的通过措施具有重要的工程意义。
1聚能爆破效果大平煤矿21061工作面对应地表处于工业场地以南，关庙沟、矸石山以东，石道沟以西，南部为山地，起伏较大，中部低，西东部较高，地面最低标高为+287m ，最高标高为+322m 。
该掘进工作面井下位于21采区（上段）中部，西部为21041工作面，东部为21081工作面未施工区域，北部与21专回下山、胶带下山、轨道下山3条巷道相接，南邻11312采空区，工作面标高为－85 －11m 。
三软厚煤层错层位巷道布置相似模拟试验
樊志刚;王辉跃;曲晓明;任仲久;赵志研
【期刊名称】《煤矿安全》
【年(卷),期】2018(049)001
【摘要】针对裴沟煤矿31采区工作面回采时采出率低、巷道掘进与维护困难等问题,通过现场勘查、理论分析、相似模拟等研究手段,对比分析了错层位内错10 m 巷道布置形式与原有巷道布置形式的优缺点.结果表明:错层位内错10 m巷道布置形式可提高工作面回采率9.9％,错层位巷道布置系统接续工作面回采巷道底板处应力远小于原有巷道布置系统的应力,巷道掘进与维护容易,最终肯定了错层位巷道布置系统在三软厚煤层的适用性.
【总页数】5页(P65-68,72)
【作者】樊志刚;王辉跃;曲晓明;任仲久;赵志研
【作者单位】煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳110016;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳110016;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳110016;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳110016;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳110016
【正文语种】中文
【中图分类】TD263.1
【相关文献】
1.基于FLAC3D的"三软"煤层错层位巷道布置开采数值模拟研究 [J], 宋平;刘宏军;周浩
2.厚煤层综放错层位巷道布置采煤方法分析 [J], 聂启龙
3.倾斜中厚煤层错层位外错式巷道布置及相邻巷道联合支护技术 [J], 王志强; 郭磊; 苏泽华; 王树帅; 沈聪
4.厚煤层综放错层位巷道布置采煤方法分析 [J], 聂启龙
5.大倾角厚煤层错层位巷道布置支架稳定性
控制技术 [J], 毛金峰;王鹏;杨长德;李金波
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煤炭工程第53卷第 1期 COAL ENGINEERING Vol.53 ,No. 1 doi：10. 11799/ce202101003三软厚煤层超前切顶沿空留巷充填墙稳定性与尺寸优化研究李小鹏、申骏超、姜彦军2,于涛2(1.河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454003;2.郑州煤炭工业集团新郑煤电有限责任公司，河南新郑451100)摘要：以赵家寨煤矿三软厚煤层大跨度回采巷道沿空留巷为工程背景，结合扩巷后工程实 际，提出超前切顶卸压巷内充填留巷方案。
通过理论分析及数值模拟方法，对比分析了不切顶与切 顶条件下回采巷道围岩应力特征，确定了切顶条件下充填墙的留设宽度为2.2m。
现场监测结果表 明，超前切顶卸压条件下，充填墙宽度为2.2m时，能够有效维护回采巷道的稳定。
研究成果可为 类似条件下三软厚煤层大跨度回采巷道沿空留巷提供一定参考。
关键词：三软厚煤层；大跨度巷道；切顶卸压；沿空留巷；充填体宽度中图分类号：TD325 文献标识码：A文章编号：1671-0959(2021)01-0012-07Stability and size optimization of gob-side filling wall for advanceroof cutting of mining roadway in three-soft thick coal seamsLI Xiao-peng1,SHEN Jun-chao',JIANG Yan-jun2,YU Tao2(1. School of Energy Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China;2. Zhengzhou Coal Industry Group Xinzheng Coal and Electricity Co. , Ltd. , Xinzheng 451100, China)Abstract：Based on the engineering background of large-span mining roadway in three-soft thick coal seams of Zhaojiazhai Coal Mine,combined with the actual project after the roadway expansion,the plan of advance roof cutting and entry filling is proposed.Through theoretical analysis and numerical simulation,the stress characteristics of surrounding rock in mining roadway under non- cutting and cutting conditions are compared and analyzed,and the width of filling wall under cutting condition is determined to be 2. 2m.The on-site monitoring results show that under the advance roof cutting,when the filling wall width is 2. 2m,the stability of the mining roadway can be maintained.The research results can provide references for the retaining of the long-span mining roadway in three-soft thick coal seam under similar conditions.Keywords：three soft thick coal seam；long-span roadway；pressure release with roof cutting；go-side entry retaining;width of filling body沿空留巷是煤矿常用的无煤柱护巷技术之一，在技术和经济上有很大的优越性，如减少区段保护 煤柱，提高煤炭资源回收率，减少巷道掘进工作量，缓解采掘接替紧张局面，改善工作面通风条件等[1]，其技术优势和经济效益显著。
三软煤层支护技术研究
【摘 要】 义煤集团洛阳神和煤业有限公司煤层赋存状态为典型
的三软煤层，神和煤业回采巷道原采用29u型钢可缩型支架支护，
回采工作面巷道短且巷修频繁，严重影响工作面回采期间的安全，
同时巷道掘进率高。兼并重组后先在11011回采工作面巷道中采用
了36u型钢可缩型支架与加强柱、空帮让压、松帮卸压、钻孔泄压
相结合的方法，取得了良好的支护效果。
【关键词】 三软煤层 可缩型支架 钻孔 松帮卸压
义煤集团洛阳神和煤业有限公司位于偃师市府店镇，井田面积为
2.0659平方公里，开采二叠系山西组二1煤，井田内埋深110～
310m，赋存标高+220～±0m，煤厚0.43～7.5m，平均2.75m，平均
倾角16.5°。本井田二1煤属低灰、低硫、低磷、低砷、高熔融性、
高热值粉状无烟煤，累计探明储量804.7万吨，剩余可采储量326.61
万吨，设计生产能力15万吨/年，矿井为瓦斯矿井。矿井正常涌水
量28.32m3/h，最大涌水量113.28m3/h，水文地质条件中等。直接
顶板为含白云母片的深灰色砂质泥岩和泥岩，局部为炭质泥岩；底
板为砂质炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩。煤层普氏系数f<1，煤层赋
存状态为典型的三软煤层。
1 回采巷道支护存在问题
神和煤业习惯性在l7灰岩中布置底板岩石集中巷，再从底板岩
石集中巷中开口掘进回采工作面巷道联络巷，再掘进巷道、切眼。
为增加回采工作面巷道长度，延长工作面服务时间，减少巷道联
络巷掘进数量，同时降低巷道返修率，神和煤业在11011回采工作
面两巷采用了采用大断面高强度支护（下图：36u型钢可缩性支架
支护：梁一节，腿两节，梁长3400mm，腿长3100mm，扎角83°），
腿下穿柱鞋，巷道净高度3050mm，掘进断面积13.4m2，净断面积
11.4㎡，中宽（梁下1.75m处）3500mm，底宽3900mm，棚距600mm
（见图1）。
施工过程中发现：工作面施工够20米后边就开始变形，测压、
底鼓比较明显虽然稳定后巷道断面还在8-9㎡，但是支架明显不规
则，不符合质量标准化要求。
2 为解决支架变形快
侧压、顶压、底鼓明显等问题，经过神和煤业相关人员研究，参
考国内外先进经验，采用了36u型钢可缩性支架结合加强中间柱、
空帮让压、“松帮卸压”及钻孔卸压相结合的支护方式。新设计的
支架（上图：梁两节、腿两节）。
2.1 架棚规格
棚距600mm；棚腿1500mm以下不背帮，以利泄压；滞后工作面
10棚追加36u型钢中间柱，中间柱支在顶卡拦下，中间柱下也穿柱
鞋；滞后工作面10棚打泄压孔，钻孔深度为2000mm，每棚布置8
个卸压孔，上下帮各四个，孔间距为500mm，见钻孔布置参数。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。松帮卸压钻孔一般约5d出现变形。当钻
孔变形量为1/3～1/2时，则重新钻打卸压孔。
3 试验效果
神和煤业11011回采工作面自开始掘进及松帮卸压研究，至工作
面回采结束，工作面服务时间约7个月，仅落过几次底，巷道未返
修1次，巷道断面一般稳定在2800mm×2800mm（净宽×净高）。
此次三软煤层支护试验的成功，将迅速在偃龙煤田推广，为神和
煤业回采巷道大断面（36u型钢架棚3800mm×3020mm（净宽×净高））
支护及采煤工作面布置一次性试验成功奠定了良好的基础。
试验分析及改进建议：（1）由一节通梁改为两节搭接梁，解决了
顶梁变形快、不能复用的问题；由斜腿改为直腿，提高了巷道断面
利用率，减少了掘进工程量；（2）空帮让压解决了支护初期测压全
部作用于支架腿子上的问题；（3）松帮卸压、钻孔卸压，疏通了支
护中后期压力释放的渠道，归根结底还是还是既保证了巷道断面，
又保证了支架的完好性，更重要的是解决了安全问题。但是随着采
深的增加，巷道承载压力越来越大，同时巷道受工作面采动影响越
来越大，对巷道支撑强度及工作面采动来压规律应明确掌握，以便
为巷道提供有效的支护参数。
4 松动圈范围的确定
松动圈即巷道围岩（煤层）破碎圈，是松帮卸压重点研究参数，
直接关系到松帮卸压钻孔的效果及效率。掘进期间爆破震动、超挖
程度、开采深度等因素均影响松动圈大小。松动圈范围内围岩（煤
层）已破碎，主要是传递力的作用，巷道受力来源主要是松动圈以
外压力，松帮卸压钻孔布置在松动圈以内，钻孔几乎起不到任何卸
压作用，两架棚之间易形成“网兜”现象，造成支架推垮变形破坏。
因此，需采用仪器、设备进一步研究、观察、确定松动圈的大小，
为“松帮卸压”钻孔提供合理、经济的深度及角度参数。
5 中心点柱改变架棚受力规律
在巷道支护架棚下方布置中心点柱，一方面隔离了作业空间，一
方面改变了圆拱受力均匀的特性。虽然顶梁由一节变为两节，增加
了定量的可塑性，但是由于中心点柱支撑力作用，支架拱部还是会
呈现三角形破坏现象，支架复用的话还需要修复，经济上不合理。
支护方式应充分考虑支护材料的特性和巷道作业空间，下步应深入
进行拱形架棚结合桁架支护的研究。
参考文献：
[1]国家安监局煤矿安全规程（2011版）.
[2]期刊论文三软煤层采场π梁支护形式研究.矿山压力与顶板
管理，2004，21（1）.
[3]三软煤层综采长壁工作面采场矿压分析.煤炭科学技术，
2004，32（12）.
[4]煤矿地质测量空间信息系统及其在数字开滦中的应用中国地
质学会、中国煤炭学会煤田地质专业委员会2004年学术交流会，
2004.
