新掘巷道技术经济分析范文

摘要:

简要介绍了城郊煤矿C2405综采充填工作面沿空留巷的设计方案和实施过程，分析了高水材料充填沿空留巷与新掘进巷道相比具有的优势。

关键词:

沿空留巷;超高水充填;新掘巷道;分析比对

1工作面概况

C2405综采充填工作面位于城郊煤矿四采区，该工作面位于老城北关以北，城厢乡以南，永城市解放路横跨工作面，地表有邻路民房，其余为大量良田。工作面走向长度(胶带顺槽里段419．4m，轨道顺槽里段434．2m)平均426．8m，倾斜长度75．8m，面积32752㎡。工作面开采无煤与瓦斯突出现象，煤尘无爆炸倾向。

2巷内基本支护即掘进期间的锚杆、锚索等支护方式。

2．1顶板支护方式采用锚网带支护，锚杆为Φ20mm×2200mm的高强锚杆，选用4200mm长W钢带配合120mm×240mm×8mm型W托盘、100mm×100mm铁托盘，锚杆间排距为750mm×800mm，选用1000mm×2000mm型平焊网，平焊网搭接长度不小于100mm。顶板除正常的锚网带支护外，垂直于巷道中心线布置一排锚索梁;锚索梁长2000mm，一粱两索，锚索梁采用12#槽钢加工而成，距锚索梁两端200mm各打一个Φ22mm锚索孔，锚索梁排距为3200mm。

2．2帮部支护方式煤柱侧帮部采用锚网梯支护，帮部锚杆选用Φ18mm×2200mm普通树脂锚杆，锚杆间排距为800mm×800mm，矩形布置，从顶板向下300mm开始起锚。帮部从煤壁向外依次采用4000mm×1400mm的双抗网、1000mm×2000mm的平焊网、竖向钢筋梯(用Φ16mm的钢筋焊接而成)及150mm×150mm×8mm的铁托盘支护。按照以上标准进行巷道支护含人工及设备因素，每米巷道掘进成本为4000元/m，但在巷道成型后，由于临近老空，顶、底板压力开始显现，需定期对变形巷道进行维护，成本会进一步增加，综合成本约为4500元/m。

3沿空留巷方案制定

3．1留巷的设计为保证沿空留巷工作安全顺利地进行，减轻工作面采动、周期来压对巷道的影响，需对C2405胶带顺槽里段进行巷内支护。巷内支护分为掘进期间的基本支护、回采前的加强支护、留巷期间的临时支护三部分。

3．1．1加强支护

3．1．1．1巷道顶板加强支护顶板支护采用3000mm长29U型钢锚索梁加固，一梁三索，锚索梁垂直于巷道布置，排距1600mm，与顶板钢带错开布置，锚索梁一端距煤柱侧400mm，另一端距回采侧800mm。锚索规格为Φ21．6mm×8000mm，使用长度不低于7500mm，在锚索锁具与U型钢梁间加垫规格100mm×100mm×10mm的垫片;使用MQ18－200/63型手动锚索张拉机具张拉至预紧力时，压力表读数达到35MPa，锚索端头采用防护管进行防护，锚索外露长度控制在150mm～180mm。当顶板破损时，在锚索梁与顶板之间铺设双层塑编网，塑编网与顶板平焊网之间使用网绳可靠连接，防止顶板矸石掉落，当打注的锚索梁不接顶时，及时背木，保证锚索梁接顶密实。除锚索梁支护外，在每根锚索梁及每两根锚索梁之间对应的回采侧位置打注单根锚索，锚索位置距离煤壁400mm，锚索间距为800mm。在锚索和锁具之间依次安装规格为400mm×400mm×20mm的铁托盘、200mm×200mm×50mm的木托盘及150mm×90mm×12mm的铁托盘，使用MQ18－200/63型手动锚索张拉机具张拉至预紧力时，压力表读数达到30MPa，锚索端头采用防护管进行防护，锚索外露长度控制在150mm～180mm。

3．1．1．1煤柱侧帮部加强支护煤柱侧帮部加强支护采用单锚索+铁托盘支护，五花眼布置，上部锚索距顶板500mm，下部锚索距底板500mm，中间锚索布置在巷帮中部。锚索型号为Φ18．9mm×4800mm，使用长度不小于4500mm，每根锚索配1支MSK2335型(里侧)和1支MSZ2335型(外侧)锚固剂，预紧力100kN，使用MQ19－200/40型锚索张拉机具张拉至预紧力时，压力表读数必须达到20MPa以上;在锚索和锁具之间依次安装规格为400mm×400mm×20mm的铁托盘、200mm×200mm×50mm的木托盘及150mm×90mm×12mm的铁托盘。

3．1．2临时支护沿空留巷在受到工作面采动影响期间及采后留巷期间，巷道围岩活动强烈、顶板下沉量较大。大量观测结果表明，沿空留巷顶板活动强烈的范围在工作面前方20m、工作面回采后方50m范围内。因此，该区域内需要采用临时加强支护。工作面前方20m范围、回采后方50m范围内，根据各区段煤层高度和巷道宽度选取DW25～DW35型单体支柱配合3．6m～4．0m长∏型梁架倾向棚支护，棚距800mm±100mm，∏型梁架设在顶板无钢带、锚索梁支护的巷道中间位置。

3．2充填支护设计根据充填工艺特点及充填材料性质，为节省设备费用，减少过多的留巷充填工序，决定选用超高水材料同时作为巷旁充填材料和采空区充填材料，并使用同一制浆、充填设备。超高水充填材料主要由两种主料和两种外加剂组成，主料包括A料、B料，外加剂包括AA料、BB料。A料以铝土矿、石膏等独立炼制而成，B料由石膏、石灰等混磨成主料，AA料和BB料分别起着复合超缓凝分散剂、复合速凝剂的作用。

4与新掘进巷道相比

沿空留巷综合成本(留巷段再采用单体柱+π型梁加强支护)包括材料、人工等在内约合2000元/米;而目前掘进巷道综合成本(巷道断面为4．2m×2．8m)约4500元/m，每米可节约资金2500元，另外可以解放两个工作面之间的煤柱，煤柱宽度按10m计算，高度按2．8m，工作面走向按400m计算，可以多回收煤炭资源约1．5万t，可创经济效益750万元，获利润390余万元，经济效益十分可观。

5效果评价

从对留巷表面位移观测可知，两帮位移量平均小于20mm，顶底板相对移近量约为300mm，除个别地段因设备故障及人为操作不当、地质构造带等因素，引起充填效果稍差，整体留巷效果良好，超高水充填沿空留巷是成功的，相对于沿空新掘巷道，经济、技术优势明显。

作者：邢远提 单位：河南省正龙煤业有限公司 城郊煤矿