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摘要：当前我国煤矿开采深度不断加大，在我国某些地区已经提早进入到了煤矿深度开发环节当中。随着矿井开采深度的不断增加，在煤矿开采工作的难度上也在不断增加，给煤矿开采工作带来了全新的挑战。本文重点针对深井煤矿开采工作当中综采工作面无煤柱沿空留巷施工技术进行了分析和研究，以此来提高我国深井煤矿开采工作的整体质量和开采效率。
关键词：综采工作面；无煤柱；留巷施工技术
当前我国大部分的矿井都已经进入了深度开采阶段，在进行煤矿深度开采工作当中，主要面临的难点是煤矿巷道周围的压力上涨，围岩整体的条件软化，煤矿巷道周围的形变率较高，同时对后期的维护工作难度较大等。沿空回采工作面的两端支护方式上一直延续使用留煤柱的方法，通过运用煤柱维护巷道的整体质量，对煤炭开采的效率以及资源开发率上形成了一定影响，并非最佳措施。通常情况下，这部分的煤炭资源会占到整体开发资源的40%左右，所以对深井开采工作当中综采工作面无煤柱沿空留巷施工技术的研究至关重要，可以大大提高我国煤矿资源的开发总量，同时还能够提高煤矿开采的工作效率。由于受到相邻开采工作面的影响，煤矿巷道周围围岩的条件比较复杂，部分的采空区域中，煤柱集中位置的压力相对较大，复合顶板的地形条件也比较特殊，巷道位于不稳定的岩石层当中，造成了周围围岩的强度明显下降，整个围岩的稳定性较低。因此，必须要在后期进行二次加固处理，而这一问题也给沿空留巷技术的运用带来了全新的挑战。
1.工程概况
针对我国某煤矿开采工作进行了分析和研究，该煤矿开采区域从2017年以来一直延续使用无煤柱沿空留巷施工方式，同时分别在不同等级的煤层当中进行了工作面开采施工，无煤柱沿空留巷的距离达到了2000米，以下针对该项工程的开展进行分析。
2. 综采工作面无煤柱沿空留巷工作面
该煤矿开采工作面最大走向长度为569米，平均走向长度为558米，整个开采工作面的最大倾斜长度距离为195米，平均倾斜长度为169.6米，煤矿开采深度上达到了859米，煤矿巷道开采工作当中的倾角大小为16.5度，每一层的实际厚度为1.62米。通过对煤矿开采工作当中的煤层厚度进行检测，其中顶层厚度为2.0米的粉砂岩，粉砂岩表现为易碎、不含水以及抗压强度较弱等性质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在第2层到第3层的每一层之间距离变化比较明显，在工作面的东部煤层距离为3.5米，向西方向上的间距逐渐增厚，同时厚度保持在8.0米上下。煤矿巷道的加固施工主要是通过锚索加固的方式来进行设定，在煤矿巷道的支护形式上设定为菱形网支护结构。
3.留巷新工艺分析研究
煤矿巷道的工作面从切面区域开始一直延伸到西部切线位置，材料的选型方面选择的是22×4200毫米和22×6000毫米的钻注浆锚索结构，钢梁结构选择的是优质工字钢结构，菱形网选择的是50×50镀锌层。左边锚索所运用的是注浆锚索，配合锚梁支护结构顶板，在锚索的走向上设置为一条直线，并且在超前工作面上进行30米距离支护带设定。加固锚索选择的是1000毫米，间距为900毫米的锚索加固结构，相互之间形成了菱形加固形式。
运用全新的加固封堵材料对煤矿巷道进行封堵操作。由于受到顶板压力当中的局部影响，在进行混凝土喷射施工当中经常会产生不良影响。这些问题使用煤矿支护施工专用的高压喷涂设备，将施工混凝土材料以1:1的比例来进行处理，通过静态混合器的自动混合，可以实现良好的封堵效果，有效防止在短时间范围内出现不良的应力反应。完成反应之后所形成的产物粘接性良好，可以有效克服传统材料遇水之后产生脱落等问题，在固化完成之后设备气密性优良同时闭孔率较高，在后期的使用过程当中不会产生不良开裂或者是脱落等问题。因此，可以对煤矿巷道周围的岩层形成一定的保护，并且还可以起到良好的防水防潮等作用，整体的支护性能较强、密闭性较好，可以对采空区进行有效封堵。
4.综采工作面无煤柱沿空留巷实施效果
留巷的观测方法是在观测点为每间隔10米的距离需要设置一组矿体压力观测站，通过十字观测法来进行操作，在进行底板和煤矿巷道两边测试工作当中，依照测试顶板的最大位移量，每90毫米作为基准平均位移大小为20毫米左右，两端的最大移动量为35毫米，平均移动量达到了11毫米。以煤矿巷道底部形变作为研究对象，保证顶板的完整程度并且不存在弯曲和断裂问题，沿空留巷之后保持原煤矿巷道的断面结构，并且对整个巷道的底部结构进行有效的整治。
通过采用锚注切顶技术的运用，通过注浆锚索和菱形网喷射支护技术，有效达到了煤矿顶板沿空区域的支护作用，真正实现了煤矿巷道和采空区巷道的严密封堵。另外，取消煤矿巷道区域段的煤柱，可以充分保证顶板的应力均匀分布，同时消除了煤矿开采工作当中应力过于集中的问题，也有效解决了顶板应力集中的问题。通过对煤矿巷道顶板压力的检测，可以有效的了解到煤矿采空区对巷道顶板所产生的应力变化，有效深化了煤矿巷道顶板的形变规律了解，充分优化了煤矿开采区域工作面巷道的稳定性，降低了煤柱的损失效率，进而提高了煤矿资源的开发量以及开发效率。
5.结束语：
当前我国很多煤矿开采单位，基本上都已经进入到了煤矿的深度开采阶段，因此，为提高开采效率，有必要结合煤矿深度开采过程当中的影响因素，对一些地压增高、地温升高以及岩性较差的问题进行分析和研究。通过对一些复杂煤矿开采条件下的综采工作面技术进行了分析和研究，有效解决了深部煤矿开采的无煤柱沿空留巷的施工难题，进而最大程度上降低了煤矿顶板存在的灾害风险，有效实现了煤矿的高效化开采工作，进而最大限度上提高了煤炭资源的回收率以及经济效益，实现了传统矿井的持续性开发，对我国煤矿企业的长远稳定发展起到了重要的保障作用。
参考文献：
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论文作者:张现刚,秦涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
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