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摘要：在工作面上顺槽采取沿空留巷方法，及时缓解了矿井采掘接替的紧张局面，提高了采区资源回收率、降低万吨掘进率，实现Y型通风，有效解决工作面上隅角瓦斯超限问题，对瓦斯治理有着重要意义。
关键词：沿空留巷 技术 应用
河南煤化集团鹤煤公司中泰矿业位于河南省鹤壁市北部，为河南煤化集团鹤煤公司骨干矿井之一。1958年3月建井，1960年11月以年产60万吨简易投产。1992年12月矿井第一次改扩建竣工，生产能力为90万吨/年，2011年7月第二次改扩建竣工，设计生产能力150万吨/年。矿井采用立井、暗斜井分水平开拓。
矿井煤层顶底板情况为：直接顶：黑色砂质泥岩，层面含大量植物茎部化石及白云母碎片，平均厚7.5m，普氏硬度系数f=6.37；老 顶：灰色中粒砂岩，矿物成分以石英为主，暗黑色矿物次之，层面含白云母碎片，具斜层理，钙质胶结，平均厚9.5m，普氏硬度系数f=10.5；直接底：灰黑色砂质泥岩，含砂量由上而下逐渐增多，厚4.5m；老底：深灰色中细粒砂岩，中间夹薄层黑色泥岩及黑色泥质包裹体，层面含白云母碎片，平均厚8.5m，普氏硬度系数f=8.53。
矿井煤层平均厚度为8.4米，2006年我矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，矿井瓦斯绝对涌出量53.3m3/min、相对量17.14m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。由于受防突限制，采取剥离保护层方法回采，掘进及回采保护层期间，瓦斯涌出量大，严重影响掘进及回采速度。
目前矿井生产模式为“两综一准”，采用倾斜长臂式采煤方法。由于矿井地质条件复杂、瓦斯涌出量大等原因，掘进速度难以保证综采工作面的正常接续，采掘接续紧张。
为缓解矿井采掘接替的紧张局面、提高采区资源回收率、降低万吨掘进率及降低工作面上隅角瓦斯超限问题，经研究决定，在31021综采工作面上顺槽采取沿空留巷方法。
沿空留巷是指在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用巷旁支护等有效方法将采空区运输平巷保留下来,供下区段开采时作回风巷使用，其目的使一条巷道可以得到两次利用。沿空留巷的主要优点是下一区段回采时只需掘一条区段运输巷，从而降低了巷道万吨掘进率，其次是从根本上消除了沿空掘巷需要滞后掘进的缺点,有利于上下区段正常顺序开采,有利于矿井集中化和改善采掘关系。
1 沿空留巷实施方案
在31021综采工作面回采过程中，沿上顺槽下帮进行膏体充填（主要成分：普通硅酸盐水泥、石粉、粉煤灰及添加剂）留巷，留巷后形成三进一回；预留巷道可作为相邻工作面31001的下顺槽，实行无煤柱回采。使31021综采工作面形成三进（上、下顺槽及中间配风巷进风）一回（31001中切眼、上顺槽回风）通风方式。
2 沿空留巷总体设计
2.1 沿空留巷矿压基本规律
31021工作面上顺槽位置及布置方式与普通工作面没有区别，因此，其位置及布置方式没有改变，同其他工作面位置及布置方式一样；但该工作面上顺槽的功能，在不同阶段其功能和维护环境发生了较大变化。
在工作面开采前及超前支承压力范围外，巷道维护状况良好，当工作面受采动影响，巷道压力增大，工作面后方动压更加显著，因此，为了有效的控制巷道围岩，特别是为了给沿空留巷创造更加良好的维护环境，在局部地区对31021工作面上顺槽采用补打锚索、打点柱等加强支护方法。（如下图）
2.2 充填材料的上料方式
膏体充填材料选用混凝土膏体材料，主要成份是：325#普通硅酸盐水泥、沙子、粉煤灰及水拌和的膏体混凝土材料外加添加剂材料。
①充填体材料的运输与储存、上料方式利用机械上料、手动控制进水、机械拌和料。要求进水管安装压力表，保证水压均衡，水量合适。
②充填设备、材料及材料选择：
充填工艺流程为：待立模处底板清理到实底→安设支柱→立模→穿入对穿锚杆→架设贴帮支柱→膏体充填→清洗管路→下一循环
2.3 沿空留巷顶板管理
在距31021上顺槽上帮预留2.5m打混凝土墙，墙厚2.0m，高度与采高相同。混凝土墙与上顺槽上帮之间用8#金属网、铰接梁配单体柱支护。由于31021上顺槽有两种支护形式：锚网支护和梯形棚支护。对于锚网支护段，在打混凝土前对巷道顶板及上帮用6-8米锚索配“W”钢带加固；对于梯形棚支护段，要先进行替棚再加固。
2.4 防治瓦斯：浇筑墙体时，每隔20m在紧挨顶板处预埋200cm抽放管，抽放管一端通采空区，一端连接上顺槽瓦斯抽放管路。抽放管与主管路连接处加闸门，最外面的抽放管不接主抽放管，以解决支模地段的局部瓦斯（或者在支模地段挂风帘配合）。
2.5 防灭火
在混凝土墙底板800cm处，每5m预埋注浆管，注浆管加闸门，以防止漏风漏气。注浆在距浇筑地点30m以后实施。
3 沿空留巷所产生的经济效益
3.1 沿空留巷与重掘巷道经济比较，用沿空留巷方法可少掘360m巷道，可以节约巷道掘进费用267.5万元；
3.2 提高煤炭资源的回收率。31021综采工作面与31001综采工作面留设煤柱8m，全长495m，共解放煤量3.8万吨，合计增效益2280万元。
3.3 31001下顺槽全长为423m，断面为9m2，锚网支护，每米单价为9000元/m，加上抽放等费用合计单价为13000元/m，共计549.9万元。
3.4 沿空留巷全长为353m，沿空留巷每米单价为8000元，共计282.4万元。
在3102上顺槽采用沿空留巷可以节约巷道掘进费用267.5万元，提高了煤炭回收率，增加效益2280万元，共计增加2547.5万元。同时增加的煤巷掘进速度，减少了瓦斯抽放等时间，实现了无煤柱护巷开采，做到合理开发煤炭资源，增加煤炭采出率，减少巷道掘进量，实现Y型通风，对瓦斯治理有着重要意义。
中泰矿业通过沿空留巷技术的应用，缓解采掘接续紧张的状况，，进一步提高单产、单进，更好的为安全生产服务。具有良好的经济效益和社会效益。
关键词：沿空留巷 技术 应用
河南煤化集团鹤煤公司中泰矿业位于河南省鹤壁市北部，为河南煤化集团鹤煤公司骨干矿井之一。1958年3月建井，1960年11月以年产60万吨简易投产。1992年12月矿井第一次改扩建竣工，生产能力为90万吨/年，2011年7月第二次改扩建竣工，设计生产能力150万吨/年。矿井采用立井、暗斜井分水平开拓。
矿井煤层顶底板情况为：直接顶：黑色砂质泥岩，层面含大量植物茎部化石及白云母碎片，平均厚7.5m，普氏硬度系数f=6.37；老 顶：灰色中粒砂岩，矿物成分以石英为主，暗黑色矿物次之，层面含白云母碎片，具斜层理，钙质胶结，平均厚9.5m，普氏硬度系数f=10.5；直接底：灰黑色砂质泥岩，含砂量由上而下逐渐增多，厚4.5m；老底：深灰色中细粒砂岩，中间夹薄层黑色泥岩及黑色泥质包裹体，层面含白云母碎片，平均厚8.5m，普氏硬度系数f=8.53。
矿井煤层平均厚度为8.4米，2006年我矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，矿井瓦斯绝对涌出量53.3m3/min、相对量17.14m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。由于受防突限制，采取剥离保护层方法回采，掘进及回采保护层期间，瓦斯涌出量大，严重影响掘进及回采速度。
目前矿井生产模式为“两综一准”，采用倾斜长臂式采煤方法。由于矿井地质条件复杂、瓦斯涌出量大等原因，掘进速度难以保证综采工作面的正常接续，采掘接续紧张。
为缓解矿井采掘接替的紧张局面、提高采区资源回收率、降低万吨掘进率及降低工作面上隅角瓦斯超限问题，经研究决定，在31021综采工作面上顺槽采取沿空留巷方法。
沿空留巷是指在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用巷旁支护等有效方法将采空区运输平巷保留下来,供下区段开采时作回风巷使用，其目的使一条巷道可以得到两次利用。沿空留巷的主要优点是下一区段回采时只需掘一条区段运输巷，从而降低了巷道万吨掘进率，其次是从根本上消除了沿空掘巷需要滞后掘进的缺点,有利于上下区段正常顺序开采,有利于矿井集中化和改善采掘关系。
1 沿空留巷实施方案
在31021综采工作面回采过程中，沿上顺槽下帮进行膏体充填（主要成分：普通硅酸盐水泥、石粉、粉煤灰及添加剂）留巷，留巷后形成三进一回；预留巷道可作为相邻工作面31001的下顺槽，实行无煤柱回采。使31021综采工作面形成三进（上、下顺槽及中间配风巷进风）一回（31001中切眼、上顺槽回风）通风方式。
2 沿空留巷总体设计
2.1 沿空留巷矿压基本规律
31021工作面上顺槽位置及布置方式与普通工作面没有区别，因此，其位置及布置方式没有改变，同其他工作面位置及布置方式一样；但该工作面上顺槽的功能，在不同阶段其功能和维护环境发生了较大变化。
在工作面开采前及超前支承压力范围外，巷道维护状况良好，当工作面受采动影响，巷道压力增大，工作面后方动压更加显著，因此，为了有效的控制巷道围岩，特别是为了给沿空留巷创造更加良好的维护环境，在局部地区对31021工作面上顺槽采用补打锚索、打点柱等加强支护方法。（如下图）
2.2 充填材料的上料方式
膏体充填材料选用混凝土膏体材料，主要成份是：325#普通硅酸盐水泥、沙子、粉煤灰及水拌和的膏体混凝土材料外加添加剂材料。
①充填体材料的运输与储存、上料方式利用机械上料、手动控制进水、机械拌和料。要求进水管安装压力表，保证水压均衡，水量合适。
②充填设备、材料及材料选择：
充填工艺流程为：待立模处底板清理到实底→安设支柱→立模→穿入对穿锚杆→架设贴帮支柱→膏体充填→清洗管路→下一循环
2.3 沿空留巷顶板管理
在距31021上顺槽上帮预留2.5m打混凝土墙，墙厚2.0m，高度与采高相同。混凝土墙与上顺槽上帮之间用8#金属网、铰接梁配单体柱支护。由于31021上顺槽有两种支护形式：锚网支护和梯形棚支护。对于锚网支护段，在打混凝土前对巷道顶板及上帮用6-8米锚索配“W”钢带加固；对于梯形棚支护段，要先进行替棚再加固。
2.4 防治瓦斯：浇筑墙体时，每隔20m在紧挨顶板处预埋200cm抽放管，抽放管一端通采空区，一端连接上顺槽瓦斯抽放管路。抽放管与主管路连接处加闸门，最外面的抽放管不接主抽放管，以解决支模地段的局部瓦斯（或者在支模地段挂风帘配合）。
2.5 防灭火
在混凝土墙底板800cm处，每5m预埋注浆管，注浆管加闸门，以防止漏风漏气。注浆在距浇筑地点30m以后实施。
3 沿空留巷所产生的经济效益
3.1 沿空留巷与重掘巷道经济比较，用沿空留巷方法可少掘360m巷道，可以节约巷道掘进费用267.5万元；
3.2 提高煤炭资源的回收率。31021综采工作面与31001综采工作面留设煤柱8m，全长495m，共解放煤量3.8万吨，合计增效益2280万元。
3.3 31001下顺槽全长为423m，断面为9m2，锚网支护，每米单价为9000元/m，加上抽放等费用合计单价为13000元/m，共计549.9万元。
3.4 沿空留巷全长为353m，沿空留巷每米单价为8000元，共计282.4万元。
在3102上顺槽采用沿空留巷可以节约巷道掘进费用267.5万元，提高了煤炭回收率，增加效益2280万元，共计增加2547.5万元。同时增加的煤巷掘进速度，减少了瓦斯抽放等时间，实现了无煤柱护巷开采，做到合理开发煤炭资源，增加煤炭采出率，减少巷道掘进量，实现Y型通风，对瓦斯治理有着重要意义。
中泰矿业通过沿空留巷技术的应用，缓解采掘接续紧张的状况，，进一步提高单产、单进，更好的为安全生产服务。具有良好的经济效益和社会效益。