综采沿空留巷巷旁支护技术与应用

赵亮

铁法能源有限责任公司  112700

摘要：本文主要探讨综采沿空留巷巷旁支护技术及其在煤矿生产中的应用。通过对该技术的深入研究和实验验证，我们发现该技术能有效提高巷道的稳定性，降低巷道变形和破坏的可能性，提高煤矿生产的安全性和效率。

关键词：综采；沿空留巷；巷旁支护

引言

综采沿空留巷巷旁支护技术是指在综采工作面进行开采时，在采空区[1]一侧保留巷道，同时对巷道周围的围岩进行加固和支护，以确保巷道的稳定和安全。这项技术的主要目的是减少巷道的挖掘量和煤炭资源的浪费，提高采煤工作的效率和质量。这项技术的应用范围非常广泛，可以在不同类型的煤矿中应用，包括薄煤层、中厚煤层和厚煤层。同时，这项技术还可以与其他煤矿开采技术相结合，如综采放顶煤技术等，以提高煤炭资源的开采效率和经济效益。

1.技术原理

综采沿空留巷巷旁支护的技术原理是指通过在采煤工作面与巷道之间留设一定宽度的煤柱，来支撑巷道围岩，防止其变形和破坏。该技术主要基于物理学中的力平衡原理，通过合理布置支护结构，使得巷道围岩在自身重力、邻近煤柱支撑力以及支护结构的约束力之间达到平衡，从而保持稳定。具体来说，在综采过程中，采煤机从煤层中采出煤炭后，留设一定宽度的煤柱作为巷道围岩的支撑点。巷道顶部的围岩则通过锚杆、锚索等支护结构进行加固，以增加其稳定性。同时，通过合理控制采煤工艺和留设煤柱宽度，可以有效地减少对巷道周边环境的影响，降低维护成本。

2.设计要点

2.1支护材料的选择：选择合适的支护材料是巷旁支护设计的基础。通常，可以选择高强度材料，如钢筋、混凝土等，以确保支护结构的稳定性和承载能力[2]。

2.2支护结构的布置：根据巷旁支护的受力情况，合理布置支护结构，确保支护结构能够有效地支撑围岩，防止围岩变形或破坏。

2.3巷旁支护与矿山压力的适应性：综采沿空留巷过程中，矿山压力变化较大，因此巷旁支护设计应考虑与矿山压力的适应性。需要合理设置支护结构的位置和形式，以适应不同阶段矿山压力的变化。

2.4巷旁支护与围岩的联合作用：巷旁支护不仅需要自身具备一定的承载能力，还需要与围岩形成联合承载体系，共同承受矿山压力。因此，巷旁支护设计应考虑与围岩的相互作用关系，合理设计支护结构的位置和形式。

2.5监测与维护：在巷旁支护施工完成后，需要进行必要的监测和维护。监测内容包括支护结构的变形、受力情况等，以便及时发现和处理问题。同时，根据监测结果，对支护结构进行必要的调整和维护，以确保支护结构的稳定性和安全性。

3. 综采沿空留巷巷旁支护的实施步骤

3.1准备工作：在实施巷旁支护前，需要对留巷进行清理，确保留巷平整、无障碍。同时，需要评估留巷的质量，如岩石的硬度、裂隙发育程度等，为选择合适的支护方式提供依据。

3.2选择支护方式：根据留巷的实际情况，选择合适的巷旁支护方式。常用的巷旁支护方式包括锚杆支护、锚索支护、喷射混凝土支护等[3]。

3.3安装支护设备：按照所选的支护方式，安装相应的支护设备。例如，如果选择锚杆支护，则需要钻孔、安装锚杆、张拉锚杆、锁定锚杆[4]等。

3.4注浆加固：如果需要，可以在巷旁支护的基础上进行注浆加固。通过将浆液注入围岩裂隙中，可以填充裂隙、提高围岩的自承能力，进一步增强巷旁支护的效果。

3.5监测和维护：在巷旁支护施工完成后，需要进行定期监测，了解支护效果和围岩变形情况。如果发现支护失效或围岩变形过大，需要及时采取措施进行维护和加固。

3.6回收利用：在综采工作面推进到设计位置后，需要对巷旁支护进行回收利用。回收时要注意保护巷旁支护的结构和材料，避免损坏。

4. 优势

首先，综采沿空留巷巷旁支护技术能够有效地提高巷道的稳定性。通过在巷道周围设置支护结构，可以有效地支撑巷道，防止其变形或坍塌。这不仅有助于提高矿井的安全性，还能减少因巷道变形而导致的生产损失。其次，综采沿空留巷巷旁支护技术可以显著降低巷道维护成本。由于支护结构的存在，巷道的使用寿命得以延长，减少了频繁维修的需要，从而降低了维护成本。此外，这种技术还有助于提高煤炭开采效率。由于不需要频繁地搬家，采煤机等设备的利用率可以得到提高，从而提高了煤炭开采的效率。最后，综采沿空留巷巷旁支护技术对环境友好。在保留原有巷道的情况下进行开采，减少了新开巷道对环境的影响，有利于保护生态环境。

5. 工程实践经验

1. 支护材料选择

在选择支护材料时，应根据现场地质条件和采煤工艺要求，选择合适的材料和规格。例如，对于软岩巷道，应选择高强度的锚杆和锚索，以提高支护效果。同时，应注重支护材料的耐久性和经济性，避免因材料问题导致支护失效或成本过高。

2. 支护工艺流程

支护工艺流程是保证支护效果的关键环节之一。在施工过程中，应遵循以下步骤：首先，对巷道进行清理和测量，确定锚杆或锚索的位置和角度；其次，安装锚杆或锚索，确保紧固可靠；最后，进行质量检查和验收，确保支护效果达到要求。同时，应注重施工安全和环境保护，避免因施工不当导致安全事故或环境污染。

3. 现场应用效果

在实际应用中，巷旁支护技术取得了良好的效果。一方面，它有效地支撑了顶板岩石，减少了垮落事故的发生率；另一方面，它提高了采煤效率和工作安全性，为煤矿企业的可持续发展提供了有力支持。通过不断的实践和改进，我们总结了一些经验教训：首先，应根据现场实际情况选择合适的支护方式和方法；其次，应注重支护材料的性能和质量，确保其符合工程要求；最后，应加强施工管理和质量检测，确保支护效果达到预期目标。

6. 发展前景

随着煤矿开采技术的不断进步，综采沿空留巷技术得到了广泛的应用。该技术通过在采空区一侧保留巷道，利用巷道两侧的煤柱支撑作用，保持巷道的稳定性和完整性。近年来，随着人们对环保和资源利用效率的重视，巷旁支护技术得到了越来越多的关注和应用。未来，综采沿空留巷技术的发展前景将受到多种因素的影响。首先，随着环保要求的提高，煤矿开采过程中的环境污染问题将得到更多的关注和治理。这将对综采沿空留巷技术的实施提出更高的要求，需要我们不断优化技术方案，提高环保性能。其次，随着煤炭资源的日益枯竭，我们需要寻找更多的替代能源，这也将对综采沿空留巷技术的发展提出新的挑战和机遇。此外，随着数字化和智能化技术的不断发展，综采沿空留巷技术也将迎来更多的机遇和挑战。数字化技术可以提高煤炭开采的精度和效率，智能化技术则可以进一步提高煤炭开采的安全性和可靠性[5]。未来，我们需要在数字化和智能化技术的支持下，不断优化综采沿空留巷技术的实施方案，提高煤炭开采的效率和安全性。

结语

综采沿空留巷巷旁支护技术是一种有效的巷道支护技术，能有效提高巷道的稳定性，降低巷道变形和破坏的可能性，提高煤矿生产的安全性和效率。我们建议进一步推广该技术，以应对煤矿生产中的实际问题。

参考文献：

[1]朱志攀.综采工作面沿空留巷支护技术应用[J].能源与节能,2024,(1):132-135.

[2]冯涛.综采工作面沿空留巷支护技术研究应用[J].石化技术,2023,30(10):232-234.

[3]李庆飞.综采工作面沿空留巷支护技术研究应用[J].山东煤炭科技,2023,41(6):20-22.

[4]赵磊.综采工作面沿空留巷支护技术应用[J].机械管理开发,2022,37(12):91-92.

[5]郭彦佳,房学先,李波等.综采工作面沿空留巷支护技术研究与应用[J].内蒙古煤炭经济,2020,(15):73-74.