沿空巷道

科技工作者之家 2020-11-17

沿空巷道是指在采煤工作面后方沿采空区边缘维护原回采巷道,采用一定的技术手段将上一个区段的巷道重新支护留给下一个区段使用,是无煤柱开采技术中的一种方式。沿空留巷可以最大限度回收资源,避免煤体损失1。

基本方式沿空巷道的基本方式是将上区段工作面的运输巷,留作下区段工作面的回风巷,即一条巷道可以得到两次利用,如图所示。当上工作面采过后,将其运输巷用专门的支护材料进行维护,使此保留下来的巷道作为下区段工作面的回风巷。

由于采区中各类巷道产生严重变形和破坏的原因主要是受采动压力的影响,所以减轻巷道受压变形和破坏的原则性措施,一是在空间上使巷道位置躲开支承压力强烈作用区,二是在时间上当开掘进巷道时避开支承压力剧烈影响期1。

技术要点(1)沿空矿压特点

实际上矿压的演化在采空区侧煤体内是一个随时间和距离变化的函数。

沿空巷道是处在采面后侧。位于采矿区后侧的煤体内矿压是空间和时间的函数。

从纵向空间的观察来看,工作面后侧煤体顺沿空巷道向后煤体中矿压的变化是距离的函数。从以往的研究成果看,采面后侧15-30米是矿压急剧上升区域。

从横向观察来看,采空区外侧煤体矿压分布是采空区外侧煤体内矿压表现

沿空侧煤体在采面刚过后的矿压表现 以时间的观点来看,煤体中的每一点要经受超前压力、采动矿压和采面过后又一次老空垮落矿压。

(2)沿空巷道矿压分析

作为沿空巷道的最为关键的是研究支撑隔离带上部顶板的矿压特征,以确定合理的支护形式和支护强度。研究留巷顶板的矿压特征以确定合理的顺槽初期支护方案和支护参数。

沿空巷道顶部要经受矿压分布,掘进动压,回采超前动压外,更严重的是要经受回采后侧矿压的又一次剧变动压后保持稳定性。一般顺槽在经受回采动压后就遭到严重破坏,在采空区后侧采空区垮落形成的剧烈矿压过程中彻底崩溃形成垮落2。

意义沿空巷道在技术和经济上都具有很大的优越性。首先,因为沿空巷道可以完全取消区段煤柱,所以比沿空掘巷能更有效地提高采出率。其次,沿空巷道可以较大幅度地降低掘进率,缩短采区的准备时间。据对部分矿井的统计,沿空巷道一般可使采区巷道的掘进率降低,效果好的可降低40%。此外,沿空巷道彻底取消煤柱,对改善近距离煤层的巷道维护十分有利。最后,沿空巷道对降低回采巷道掘进率,减少综采工作面搬家时问,实现工作面正常接替,提高采区采出率,提高煤炭开采的经济效益和社会效益具有重要意义1。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学

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