王磊
淮北矿业集团朱庄煤矿，安徽淮北 235000
摘要：沿空留巷技术是无煤柱开采的一大发展方向，巷旁支护是保证沿空留巷成功的关键，朱庄煤矿为提高煤炭资料采出率，缓解接替紧张局面，提出沿空留巷回采技术，为保证留巷效果，对原巷道支护参数进行了有针对性的优化，提出了锚梁网+锚索复合支护，经过现场实践，取得了良好的效果。
关键词：沿空留巷；支护参数；复合支护
引言
朱庄煤矿经过60年的回采，目前已进入衰竭期，现回采的3煤层平均厚度1.3m，工作面顺槽沿煤层顶板掘进，破底高度1.1m，为半煤岩巷，掘进速度慢，支护成本高；随着矿井生产效率的不断提高，传统的巷道布置方式已不能满足采掘接替的需要，同时留设护巷煤柱也造成了煤炭资源的严重浪费。矿井根据3煤层顶底板力学性质和采、掘等生产地质条件，提出了沿空留巷回采技术，为保证留巷效果，对原巷道支护进行了有针对性的优化，经过现场实践，取得了良好的效果。
1.地质概况
Ⅲ32上1工作面为Ⅲ2上采区右翼3煤层第一个区段，走向长871m，可采长度786m，工作面面长平均为180m；左至Ⅲ2上采区轨道下山，右至3煤层岩浆侵蚀边界，上至Ⅱ3222工作面采动影响边界，下区段Ⅲ32上3工作面尚未掘进，下伏4煤层未回采，6煤层已开采完毕。如图1所示。
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图1 Ⅲ32上1工作面平面布置示意图
Ⅲ32上1工作面开采3煤层，层位属二叠系下统下石盒子组，煤层结构简单，局部煤层中上部有一层炭质泥岩夹矸，厚度0～0.2m，平均煤厚1.3m；煤层倾角平均6°煤层赋存稳定。3煤层为高瓦斯煤层，煤尘有爆炸危险性，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属于不易自燃煤层。
3煤层直接顶板为泥岩，平均厚度5.64m；基本顶主要为砂岩，平均厚度4.90m。直接底板、基本底主要为泥岩，厚度7.21m；往下为4煤层。
2.巷道原支护方案
Ⅲ32上1工作面机巷埋深254～279.6m，为矩形断面，断面规格：净宽×净高=4800×2500㎜。巷道沿煤层顶板掘进。
矿井根据工程类比法进行该巷道支护设计，巷道采用锚梁网＋锚索支护，顶部采用锚杆、φ6mm钢筋网＋锚索联合支护，帮部采用锚杆＋180mm“M ”型钢带（顶 4200mm 帮 2600mm）＋塑钢复合网支护。
顶锚杆选用Φ22mm L=2400mm左旋无纵肋螺纹钢锚杆，顶、帮部锚杆间排距为800×900mm，帮锚杆选用Φ22mm L=2200mm等强全螺纹钢锚杆；锚索选用Φ17.8mm L=6300mm钢绞线，间排距为1600×1800mm；钢筋网选用Φ6mm，网幅1000×3000-5000mm，网格间距100mm。支护断面图如图2所示。
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图2 Ⅲ32上1机巷支护断面图
3.支护优化设计方案
顶板支护：用网孔大小为50mm×50mm、8#铁丝加工的菱形金属网护顶，锚索补强支护。选用规格为Φ22mm、L=2400mm的锚杆，每排6根，间排距为900×800mm。选用规格为Φ21.8mm、L=7300mm的小孔径预应力锚索，间排距为1800mm×800mm。顶板锚杆钢带采用长3.8m“M”型钢带、1.1m“M”型钢带两片搭接使用，顶板每排3根锚索用直径16mm圆钢加工而成的钢筋梯子梁相连，钢筋梯子梁短筋应搭接在长筋上，确保焊接牢靠。
两帮支护：用网孔大小为50mm×50mm、8#铁丝加工的菱形金属网护帮。选用规格为Φ22mm、L=2400mm的锚杆，每排每帮4根，间排距为750mm×800mm。二次采煤帮打设一根直径17.8mm、长度4300mm短锚索，锚索打设在帮中部，锚索间距1600mm，帮部锚杆采用直径14mm圆钢加工而成的钢筋梯子梁相连。
巷道支护断面如图3所示。
为避免影响巷道掘进速度，施工时锚索可先按“303”布置，中间未打的那排锚索可安排专人滞后不超过30m进行补打。
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图3 Ⅲ32上1机巷锚杆支护布置图
4.矿压观测
为了观测Ⅲ32上1机巷在本工作面留巷期间和二次采动影响期间的围岩活动规律，考察巷道围岩变形和充填体的变形，研究支护参数的合理性，在沿空留巷过程中设置相应的测站，对围岩表面位移、围岩深部位移、顶板离层状况、锚杆载荷进行观测。
（1）测站设置
巷道表面位移测站：Ⅲ32上1机巷留巷20m后设置第一测站，以后每隔30 m设1个测站，共设置5个测站。每个测站于顶底和两帮中部各布置1个测点，观测顶底板和两帮相对移近量和移近速度。
深部围岩位移测站：沿空留巷开始20m设置第一个测站，以后隔30m再设1个测站，共设置3～4个测站，每个测站2个测面，在每个测站顶板中部和二次采煤帮中部钻直径28mm的孔，每孔各安设一个深基点位移计，钻孔深度6.0m。
顶板离层监测：每隔40～50m在顶板中部安设一个离层指示仪，监测顶板锚固区内和锚固区外的离层量。
锚杆、对拉锚栓、锚索载荷：沿空留巷开始20m设置第一个测站，以后隔30m左右再设1个测站，共设置3～4个测站，每个测站1个测面，顶板、二次采煤帮锚杆和充填体对拉锚栓采用锚杆液压枕、顶板锚索采用锚索液压枕观测。锚索液压枕，共计2个。
（2）观测要求：
在测站设置2个星期内每天观测一次，2～4个星期每周观测2～3次，变形稳定后，一个月观测一次。在测站受到工作面采动影响期间，每星期观测2～3次。
5.结束语
通过对朱庄煤矿沿空留巷原有支护参数进行有针对性的优化后，在Ⅲ32上1机巷进行了现场实践，并对巷道围岩压力与位移及锚杆受力的实测、分析归纳矿压数据，对优化后的支护参数进行了验证，从后期的生产实践及矿压监测数据反馈来看，该支护参数能够满足安全生产的要求，对解决朱庄煤矿的采掘接替紧张，降低巷道掘进率，提高煤炭采出率，确保矿井安全高效开采，提高经济效益等具有重要的意义。
作者简介：
王磊（1982—），男，2006年毕业于安徽理工大学通风与安全专业，现任淮北矿业集团朱庄煤矿综掘一区副区长，从事现场技术管理工作。