沿空留巷技术在某矿山充填开采工作面中的应用

何军奇

（开滦集团唐山矿业分公司生产技术部，河北 唐山 063000）

开滦集团唐山矿F5002工作面通过701巷道之后工作面轨道运输系统缺失，造成工作面收尾后设备运输的困难，为了保证设备正常回撤，在回采期间在工作面风道采用沿空留巷技术对巷道进行维护，保证收尾后设备可以从701系统回撤运出，同时为下一个衔接工作面预留出一条巷道，减少了衔接工作面的掘进量。

1 工程概况

F5002工作面位于矿层平均厚度为2.4m。矿层平均倾角13°。工作面可采走向长度652m，倾斜长度65m。工作面支护选用ZC4800-16/30型基本支架44组，机头机尾各安装ZT8800-16/30型端头支架2组排头支架，共计使用支架46组。

2 沿空留巷技术的应用

2.1 巷道支护

（1）风道超前工作面30m以外加打顶锚索加强巷道顶板支护（图1），锚索加打后，为两趟锚索平行布置，同趟锚索间距不大于3.0m。

（2）留巷后巷道断面要求：距离风道端头支架后方8.0m位置矸石袋子墙距离巷帮的距离不小于4.0m，沿空留巷后巷道宽度不小于3.8m，高度不小于2.5m。

图1 F5002风道超前工作面加密锚索布置示意图

2.2 采空区侧支护

留巷后在充填区一侧抬板里侧码放一道矸石袋子（图2），矸石袋子宽度不小于0.8m，高度与巷道等高，矸石袋子要接顶。矸石袋子码放好后，在风道端头支架后方不大于4.0m位置每隔不大于3.0m紧贴矸石袋子墙打一个截面面积为0.15*0.17的长度合适的木柱，木柱要接顶严实，柱顶向充填区倾斜1°～3°，在距离底板不大于1.5m相邻木柱之间用3寸及以上钉子钉好一道拉条，拉条规格0.075m*0.17m*3.0m，木柱、拉条形成一个整体逼紧矸石袋子墙，防止留巷后的充填区侧压挤垮矸石袋子。距离端头支架尾梁后方不大于20m在距离矸石袋子不大于1.2m在沿空留巷上顶每隔不大于3.0m补打一颗锚索。

图2 沿空留巷采空区侧支护示意图

3 沿空留巷安全保证措施

（1）工作面两出口各采用1组ZT8800-16/30型端头充填液压支架进行支护。

沿空留巷后，距离出口端头支架尾梁后方不大于2.0m补打一趟抬板：抬板距离充填区一侧顶钢带边0.7m～0.8m，抬板为HDJA-1200型金属铰接顶梁配合单体柱一梁一柱组成，单体柱柱顶向充填区倾斜1°～3°。

（2）保护风道出口顶锚杆、锚索：移动机尾端头支架和第44组支架时，支架上方垫好木料，避免移动机尾端头支架升降时破坏顶锚杆螺母以上部分和锚索锁具以上部分，顶锚杆螺母和锚索锁具以下部分可以弯曲。

（3）加强工作面架后充填质量：充填比要不小于1.3，要尽量缩小1组～43组支架后方充填矸石最顶端与充填区顶板间的距离。

（4）如果沿空留巷范围顶板来压明显，立刻在来压明显范围的巷中补打一趟抬板，抬板要求一梁不少于一柱。

（5）风道在断层破碎带、地质构造变化带、压力异常区、巷道顶板托伪板等复杂地质条件时的特殊地点，上顶布置加密锚索。巷道断面超高时，上顶布置加密锚索后，留巷时可以不打贴帮柱。

（6）施工人员必须在有效的支护下方作业，严禁进入无支护区。

（7）沿空留巷施工时，要严格执行“敲帮问顶找掉”制度，找掉时，必须设专人观山。找掉必须利用长柄工具将顶上的悬浮活矸找净，只有确保没有安全隐患后才能作业。码矸石袋子时，要码直，要码牢码实。尽量减少矸石袋子间和矸石袋子与顶板的缝隙，以便减少漏风。

（8）在风道端头支架后方如有顶锚杆、锚索失效，在临近不大于0.3m范围补打同等支护或加打单体柱点柱。

（9）沿空留巷范围巷道监测设备：机尾端头支架尾梁后方沿空留巷距离每隔不大于50m，设置一块顶板离层仪。

（10）沿空留巷瓦斯及有害气体管理：沿空留巷充填区侧每隔80m敷设一个1.2m长的6分铁管作为检查孔，铁管外露出矸石袋子0.2m～0.3m，铁管另一侧伸入充填区，铁管要求距离上顶不大于0.5m，铁管外露的一侧加堵。

4 沿空留巷的支护效果

F5002工作面回采结束后，沿空留巷保留巷道长度350m，在沿空留巷内每间隔50m安设一组顶板离层仪的观测结果表明：沿空留巷顶板下沉量为50mm～200mm，矿帮有一定的移近，底鼓量不明显，经局部底板清卧后，顺利的将工作面支架及设备回撤外运，并且能够满足下区段采矿工作面回风巷的使用要求。

5 结语

沿空留巷工艺的实施，简化工作面回采过程中所需物料运送环节，预留了工作面支架等设备回撤路线，减少了工作面设备回撤需新设计运输线路环节，提高工作面回撤效率，增加工作面新风供应量，降低了工作面的瓦斯治理难度。

同时，风道成功实现沿了沿留巷工艺，避免二次掘进巷道人力和物力的浪费，避免了资源的浪费，有效的控制了老塘顶板的稳定，为以后的沿空留巷工艺提供的大量的经验借鉴和理论基础。