候浩伟
山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司, 山西 高平 048400
摘要：随着我国浅部优质煤炭资源的日益枯竭，提高煤炭资源回收率，减少资源浪费，实现煤炭资源绿色可持续开采，已成为广大专业技术人员的研究课题，无煤柱、小煤柱开采则是切实可行的开采方法，已在我国各大矿区开展了广泛研究。巷旁充填沿空留巷是实现无煤柱开采的重要方法之一，但由于我国地质条件的复杂性，目前巷旁充填沿空留巷在实施过程中仍存在诸多问题需要解决。本文对综采工作面沿空留巷支护技术应用进行分析，以供参考。
关键词：综采工作面；沿空留巷；支护
引言
为了减少因采掘失调对矿井接替和安全生产造成的影响，沿空留巷技术正日趋完善与成熟。通过对不同矿井煤层顶底板岩性稳定性与承载力的研究分析，不断摸索总结出适合矿井本身留巷的支护材料与形式，确保巷道形变量在可控制的影响之内，提高巷道利用率，降低失修率，减少因再次掘进导致的成本投入与工期安全投入，促进了煤炭资源的回收采出率，为矿井对沿空留巷技术的推广应用积累与总结经验。
1沿空留巷巷旁充填作用机理
沿空留巷围岩变形、支护体受力和变形均与工作面的周期来压有关系。采后15m范围内，巷道围岩变形速度不大；15～100m范围内，周期来压引起基本顶弧形三角板失稳，巷道围岩剧烈变形，支护体承力剧烈增加；100～150m范围内，巷道围岩及巷旁支护体变形渐渐稳定。根据工作面基本顶岩层运动规律，要求巷旁充填支护体应具有足够的支护强度和适量的可缩量；巷旁支护体应具有早强、增阻快的特性，能够及时支护直接顶，控制巷道围岩变形，并切断采空区侧的直接顶，减小巷旁支护体所承受的载荷；随着工作面推进，在基本顶破断时巷旁支护体的支护阻力应达到切顶阻力，切断采空区侧基本顶，减小巷旁支护体载荷，且巷旁支护体应具有一定的可缩量，能适应上位岩层平衡前的急剧下沉；岩层运动稳定后，巷旁支护体的后期支护阻力需能够维持巷道上方已切断岩层的平衡。
2工作面概况
山西兰花科创股份有限公司唐安煤矿3303综采放顶煤工作面地表以中低山、丘陵为主。曲辉公路从工作面中部穿过，靠近曲辉公路边建有一座猪场，地表南部有一条季节性河流，500KV会晋I线从工作面地表中部穿过。3303综采放顶煤工作面东侧为3305未掘工作面，西侧为3301工作面采空区，北侧为边界保安煤柱，南为三盘区专用回风大巷、三盘区皮带运输大巷、三盘区轨道运输大巷。
3导致综采工作面沿空留巷支护出现问题的主要原因
地质条件的影响，综采工作面沿空留巷赋存区域地质条件影响较大，地质情况相对复杂，很多情况下包含有较多个小型褶曲、断层存在，再加上上层煤开采之后，遗留煤柱相对较多，整体的工程地质力学较为复杂。围岩中裂隙也较为发育，在采动影响下，裂隙扩展明显，加剧了沿空留巷出现变形破坏的速度。
4沿空留巷巷旁支护主要方式
木垛巷旁支护曾在我国得到了广泛应用，其形式多为单排木垛，具有支撑面积大、可靠性高、架设灵活便捷、劳动力投入少等优点，同时也具有木材消耗多的不足。木垛巷旁支护属于晚支撑支架，不适用于巷道的早期支撑，并且其可压缩量极大，可达50%~60%，不具备切断采空区顶板的作用。近年来随着人们环境保护意识的增强，为了降低林木的消耗，该支护方式的应用越来越少。
5支护技术施工
为了能够保证我们的保留巷可以取得到完美成功，我们将沿空留巷的采用关键留在了保证顶板围岩的稳定性当中，这样我们就能够做到减少此处的变形。根据我们之前的一些研究结果和实践当中采用过的沿空留巷技术，我们最终决定在沿空留巷技术之中为“切顶卸压+锚索+柔模混凝土”。当我们在对其顶部板块进行切割时，钻孔会在某些部分可能会切断顶部底板压力的传播路径，这样就可以做到对沿空留港顶部底板压力的减小。
我们将巷道中的一些部分另换位置，对顶部底板进行一些加固补充，以此可以达到顶部底板下沉量不变的目的。
6提升综采工作面沿空留巷支护效果的相关措施
6.1锚索和锚杆支护形式
（1）沿空巷顶板施工采用高强度螺纹钢锚杆，树脂锚固剂，锚索支护方式管理顶板。其中锚杆采用φ20mm，长度为2200mm的高强度螺纹钢锚杆，锚杆托盘采用150×150×10mm的穹型托盘；锚索采用φ22mm，长度为8300mm，锚索托盘采用300×300×16mm的穹型托盘；网片规格为8#铅丝编织的网孔为50×50mm的菱形金属网。
6.2采用柔模混凝土
3303轨道巷柔模混凝土墙体宽度为1400mm，留巷宽度为4400mm。采用陕西开拓建筑科技有限公司研制的煤矿用柔性模板，该模板由外部加筋纤维布和内部拉筋组成，为封闭的三维纺织结构，外形与支护体相同，是支护体的预成型体，其上部设有自闭灌注口和固定装置，具有轻质高强、施工方便等特性。在轨道巷道内安设激光指向仪给定中线，确保留巷墙体成直线。取出柔模将柔模顶部东西两侧穿插架立筋（钢筋托梁:φ16mm圆钢焊接而成），用双股10#铁丝将柔模顶部西侧架立筋与原巷道顶板金属网进行连接（铁丝间距≯0.5米），用双股10#铁丝将柔模顶部东侧架立筋与原巷道顶板金属网进行连接（铁丝间距≯0.5米）， 柔模加装锚栓；柔模东西两侧中上部，各穿插两根托梁进入柔模翼缘筒，并用双股10#铁丝将托梁和翼缘缘筒绑扎牢靠（绑扎扣间距≯400mm）。柔模上部四个角分别用双股10#铁丝与托梁边角捆绑牢靠，保证柔模挂起后成型标准，不出现褶皱凹陷现象。柔模设有锚栓孔、灌注口，泵注口直径250mm，距柔性模板顶部700mm，泵注口内、外层长度≮300mm，浇筑前三道柔模混凝土墙体时，每隔2—4m埋一套瓦斯抽采管，从第四道柔模混凝土墙体开始，每隔2—8m埋一套瓦斯抽采管，瓦斯抽采管距顶板300-500mm。柔模灌注口有两层软膜，注料软管与柔模灌注口连接时，应先将柔模灌注口里层置于柔模内，起到自封闭作用，防止浇筑完 成后拔管时混凝土回流。柔模灌注口外层与软管连接时，连接长度≮300mm，用双股10#铁丝绑扎3道，防止注料时出现漏浆。
6.3支设π型钢梁
3303沿空留巷滞后支护采用4根3800mmπ型钢梁加单体液压支柱沿巷道方向纵向进行支护，从保安煤柱侧帮至工作面侧帮单体液压支柱支护间距依次为1100mm、1400mm、800mm、800mm、300mm，单体液压支柱排距为900（±100）mm，单体液压支柱间排距偏差不超过100mm。留巷后∏型钢梁排距为900mm±100mm，单体液压支柱必须成一直线，初撑力不小于140KN（14.7MPa）
结束语
综上分析，在当前综采工作面沿空留巷支护过程中，出现了较多的问题，给沿空留巷支护效果带来了较大负面影响。因此，这就需要煤矿企业充分认识到当前沿空留巷过程中出现的大变形破坏情况，结合深部资源开采实际，采取针对性的沿空留巷支护强化措施，提升各项支护方式的耦合性，更好保证沿空留巷支护效果。
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