关键词：停采线；切顶卸压；研究
1 前言
某煤矿矿区煤层埋藏深，地质构造发育，煤、岩层松软，地应力高，构造应力场复杂，为深井高地压软岩巷道的典型代表。采区大巷受深部岩体受“三高、一扰动"影响显著，许多巷道需要前掘后修。随着矿井向边界延伸，采区的系统大巷也在逐渐增长，受收作面应力集中的影响，采区系统大巷的巷修量也在逐步递增，给矿井采场的正常接续带来了时间和空间上的影响，无形中增加了矿井的成本投入和安全管理难度。
2 采区概况
某煤矿采区首采面按“U”型通风设计，即运输顺槽进风、出煤，回风顺槽回风；其余工作面按沿空留巷、“Y”型通风设计，即在其对应的运输、轨道顺槽及切眼下方底板内布置底板抽采巷，回采时，轨道顺槽沿空留巷，形成运输、轨道顺槽“双巷”进风，底板抽采巷回风即“Y”型通风。
3 采煤工艺
工作面走向长壁布置，采用综合机械化回采工艺，全部垮落法管理顶板。工作面采煤工艺为：采煤机割煤→拉移液压支架支护顶板→推移刮板输送机。采用采煤机双向割煤，自工作面端头斜切进刀，自开缺口，往返一次割两刀。
4 回风巷巷道断面及支护形式的选择
巷道支护形式选择主要依据围岩特性、地压、埋深、巷道用途和服务年限以及巷道的断面尺寸和形状等因素确定。结合采区的开采技术条件、以及巷道所处的层位、用途、服务年限等初步确定回风巷道的断面及支护形式。
采区回风下山及工作面运输、轨道、回风顺槽，均采用29U型棚+网喷支护形式，断面形状直墙半园拱形，净断面参数的宽×高=5.2×4.05m，净断面积为15.89m2，掘进断面积为19.99m2。
5回风巷切顶卸压沿空留巷方案
切顶卸压沿空留巷即沿工作面前方预留巷道回采帮侧布置预裂爆破切顶钻孔，对工作面顶板进行超前预裂爆破，使顶板沿预定方向产生切缝，即为切顶线；随着工作面的不断推进，采空区顶板周期性来压，巷道采空区侧顶板沿切缝垮落形成留巷巷帮，实现切顶卸压沿空留巷。
工作面推进过程中，根据巷道所受采动影响程度、巷道内工程施工情况和巷道所处状态，结合现场监测数据，在工作面前后新增加三个区域，即超前切顶区、滞后临时支护区、成巷稳定区。
超前切顶区位于超前支护区之前，在这个区域内主要进行超前预裂切缝及顶板补强支护。超前预裂切缝及顶板补强支护应在超前支护区推进过来之前完成，以免受到超前支承压力的影响。
滞后临时支护区位于端头支护区之后，工作面回采后，顶板沿切缝垮落形成巷帮，此时巷道处于工作面周期来压动压的影响下，因此距离工作面端头过渡支架后方一定区域需要进行巷帮挡矸防护和滞后临时支护，通常滞后临时支护区位于工作面后方200-250m范围内。
成巷稳定区位于滞后临时支护区之后，随着工作面继续推进，当留巷距离工作面较远时，工作面周期来压对巷道产生较小的影响，且采空区内顶板岩层运动基本趋于稳定，此时回撤滞后临时支护，只保留巷帮挡矸防护即可。
5.1 超前预裂切缝方案设计
超前预裂切缝即在超前切顶区内，采用预裂爆破技术在巷道上方和回采帮上方基本顶之间形成切缝，阻断基本顶之间的联系，消除或减小采空区侧基本顶回转、断裂、垮落对巷道的影响，同时促进采空区侧顶板沿切缝垮落形成巷帮。
预裂爆破技术即通过相邻炮眼爆破产生的应力波相互干扰作用和爆生气体高压静力作用使相邻炮眼中心连线产生裂缝，从而实现被爆破岩体预裂切缝。
超前预裂切缝其主要包括：（1）预裂爆破钻孔施工；（2）钻孔装药封孔及连线；（3）钻孔预裂爆破。通常在巷道掘进形成之后就可以施工，最迟应超前工作面前方30m，既要避开工作面超前压力的影响，也要避免影响工作面正常生产。
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（2）钻孔装药及封孔；
（3）钻孔预裂爆破。 巷道形成就可以施工，最迟超前工作面30m。
超前预裂切缝设计方案主要包括：（1）爆破钻孔参数设计；（2）钻孔装药及封孔结构设计；（3）施工过程设计。
5.2 施工过程
回风巷切顶卸压沿空留巷总体施工过程如下：
第一步：超前预裂切缝
（1）在工作面系统形成之后回采之前，超前工作面按设计参数施工顶板爆破钻孔；
（2）按设计参数将炸药、PE半管、雷管装入钻孔中；
（3）连接各钻孔炸药并爆破。
第二步：顶板补强支护
（1）按设计的补强支护参数施工顶板补强支护锚索；
（2）按设计要求架设走向抬棚。
第三步：工作面正常回采
第四步：巷帮挡矸防护
紧跟工作面端头过渡支架，按设计要求布置挡矸网和挡矸U型钢。
第五步：滞后临时支护
紧跟工作面端头过渡支架，按设计要求架设“π型梁+单体液压支柱”π型梁棚，一梁两柱。
第六步：撤除滞后临时支护
当巷道进入留巷稳定区后，拆除“π型梁+单体液压支柱”π型梁棚，只保留巷帮挡矸防护，整理巷道，沿空留巷完成。
6 结束语
为保护生根巷道，在工作面停采15～60m范围内实施超前切顶，具体根据现场条件决定是切一次还是两次。通过实践证明，该方案切实可行，效果显著，值得推广使用。
参考文献：
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[4] 王亚飞;某矿切顶卸压无煤柱留巷应用实践[J];煤炭科技;2018年02期
论文作者:王 元
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年4期
论文发表时间:2020/4/14
标签：工作面论文; 巷道论文; 顶板论文; 超前论文; 采区论文; 钻孔论文; 断面论文; 《工程管理前沿》2020年4期论文;