沿空掘巷技术应用问题研究
煤矿沿空留巷技术发展及研究现状
煤矿沿空留巷技术发展及研究现状摘要：煤炭是中国国民经济发展依赖的重要能源，也是中国主要的能源之一，随着煤矿开采技术的不断发展，沿空留巷技术在煤矿开采中的应用越来越普遍，本文进一步分析了煤矿沿空留巷技术，以供同仁参考借鉴。
关键词：煤矿；沿空留巷；技术发展一、沿空留巷技术概述在现阶段的巷道支护中，沿空巷道较为先进，多应用于煤矿巷道的无煤柱开采中，包括沿空掘巷和沿空留巷两种。
沿空留巷技术就是沿着采空区的边缘在原巷道位置进行保留，采用一定的技术手段对采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道。
沿空留巷技术对传统采矿中保安煤柱进行回收，并将上一区段的巷道重新支护，供下一区段使用，在最大限度回收资源的同时，降低了煤体的损失率。
由于其拥有较高的利用价值，国内外关于沿空留巷技术在煤矿开采中应用的相关研究也在不断开展，目前已经取得相应成效。
二、煤矿沿空留巷技术发展及研究现状2.1支架不能够满足使用需求传统的煤炭开采工艺中主要是通过支架保护的形式，来提升井下巷道的坚固性，这对于提升井下安全系数起到了良好的效果，我国现今阶段的煤炭开采过程中也主要是采用这种方式。
支架形式的保护措施只适合在一些埋藏比较浅的矿井使用，因为这样就不会对支架产生过大的地压，而且埋藏较浅的矿井中瓦斯的含量也是比较低的，开采比较容易进行，但是这类方法并不适用于大型的矿井，因为大型矿井具有高压力、高瓦斯等对支架性能要求比较高的外界影响，而且通过支架进行保护对于支架的需求量也比较大，所以说支架不能够满足大型矿井的开采要求。
2.2煤矸石堆法效率低由于煤矸石堆法成本低、操作便捷，在煤矿企业进行矿井顶板支撑时被广泛应用，但是煤矸石堆法对煤矿矿井的隔离稳定性不够，在开采的过程中会出现顶板下沉的现象，不能满足安全要求，同时也降低了煤炭开采的效率。
从另一方面来说，煤矸石堆法存在一定技术上的滞后性，在开采过程中对人力资源消耗较大。
但由于其成本较低，目前在我国煤矿开采中的使用范围仍然较广，对我国煤炭事业的健康发展不利。
沿空留巷技术在煤矿综采工作中的应用分析
沿空留巷技术在煤矿综采工作中的应用分析摘要：沿空留巷技术的应用对于煤矿综采工作的顺利进行具有重要意义。
本次以xxx煤矿工作面为例，分析了沿空留巷技术的设计与实施，希望能为沿空留巷技术的应用与研究提供参考。
关键词：沿空留巷；煤矿综采；应用；安全；效益沿空留巷（gob-side entryretaining）是指在采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道，一般巷道设置于地应力场，不仅能够减少变形量，利于巷道维护，同时还能通过控制煤柱宽度，将巷道与采空区隔离，防止水和有害气体等进入巷道，威胁生产安全，对于煤矿安全生产及开采具有重要意义。
同时沿空留巷还可以做到最大限度的回收资源，降低煤矿开采损失。
目前这项技术在我国煤矿开采区广泛推广，方法也较为多样，对于在降低生产成本，提升开采效率产生了积极的促进作用，也极大的缓解了我国煤矿开采较为紧张的局面。
下面我们以xx煤矿工作面为例，分析一下沿空留巷技术在煤矿综采工作中的应用。
1 工程概况工作面位于南一采区，工作面倾向长700m，走向宽120m，面积约10.9万m2。
地面地势平坦，无较大河流，有季节性水沟。
煤层赋存情况为黑色，碎块状、粉末状，强玻璃光泽，以亮煤、镜煤为主，煤层倾角平均10°，倾向50°左右。
煤层顶底板岩性老顶厚度3.5-18.45m，直接顶厚度4.14m-20.93m，局部直接顶为岩浆岩，伪顶厚度0-0.5m，底板厚度1.4-12.95m。
地质构造为西高东低的单斜构造，煤层局部受岩浆岩侵蚀。
工作面正常涌水量约为10-20m3/h。
最大涌水量14m3/h，相对瓦斯涌出量为7.95m3/t，相对瓦斯涌出量随煤层标高的上升而逐渐减小，属爆炸性较强的煤层，煤的自燃倾向性较低，煤尘无爆炸危险性。
2 主要设备工作面设计采用倾斜长壁后退式开采，全部垮落法管理顶板。
风巷的施工在下山见煤后，沿煤层按中线跟煤层顶板施工，巷道仰斜布置，工作面俯斜推进。
沿空掘巷支护技术研究与应用
煤 线 砂 质泥 岩 细 砂岩 粉 砂岩
５４ ：ｎ
１ ４ ． ５ ２ ４ ２ ６ ２ ５
＝４ ５ ａｍ ｒ
．
０ ． ４ ９ ３ ． ４ ４ ３ ６ ５ ５
１ ０ ． ３ ９ ２ ４ ． ７ ９ ７ ０ ６ ０ ． ０ ５
１ ２ ． ５ ． ７ ６
６ ５ ｘ ２ ． ５ ＝ 。 ６
．
ｍ
因 为 ～（ ‘ 故 第 ３层 不 是承 载 层
２ ． ５ ６ １ ５ １ ５
２ ０ ３ ０ ３ ５ ３ ５
层所能承 受的最大均布 载荷 ：
因 一（ 。 故 第 １层 不
第 ４层所释放 的形变压力：
… ＝０ ， １ ５ ４ 一
是承 载层
同理计算第 ２层，第 ２层所能承受的最大均布载荷：
【 关键词 】 孤 岛面 ； 岩 空掘巷 ；巷道 支护
１ 工 作 面 概 况
某矿 ８ ＃ 煤北一采 区 ７ ２ ３ ８孤 岛面工作面南北侧分别为 ７ ２ ４ ８（ ｗ ） 面采空区和 １ ７ ２ ２ ８面采空 区，轨顺沿 空掘巷保 护煤柱 ７ ｍ 。８煤属于 半暗 、半光亮型 ，煤厚介于 ２ ． ５ ４ ． ０ ｍ之 间，平均厚度为 ３ ． ０ ｍ ， 煤层倾角 ２ ０ 。 ５ Ｏ 。，平均 ３ ０ 。，且倾角浅部稍缓于深部 ， ８煤 顶板多为灰黑色泥岩 砂质泥岩，局部区域直接顶为灰 白色细砂岩， 老顶为中粒砂岩 。在初期 的掘进过程 中矿压 显现明显，巷道变形量 大，两帮移近量尤为明显 ，两帮移近最大为 ２ ９ ０ ｍ ｍ ／ ｄ ，稳定时两帮 累计移近量达 １ ． ０～ １ ． １ ｍ ，顶底板移近量在 ０ ． ７ ｍ左右 。为满足 安全生产需要和避 免再 次出现 ７ ２ １ ８ 工作面轨顺沿空掘巷因压力大 变形显著造成边掘边刷 的被动局面， 决定在 ７ ２ ３ ８轨顺引入强力锚杆 支护 。 ２ 沿空巷道支护技术难点 分析 根据 ７ ２ ３ ８轨顺采矿地质 条件分析 ，在 ７ ２ ３ ８轨顺采用锚梁网支 护 主 要存 在 以下 技 术 困 难 ： （ ｉ ）巷道顶板岩性相变较大，巷道外段为复合顶板 ，其中巷道 中部区域 伪顶厚度达 ２ ｍ以上，而这种泥 岩伪顶极易离层 冒落；
无煤柱沿空掘巷技术的应用
无煤柱沿空掘巷技术的应用摘要：以盘江煤电（集团）公司火铺矿21121、21123工作面为例，介绍了为选择合理的工作面布置方式，减小矿山压力对回采巷道的影响，减少支护成本投入，减少区段煤柱损失，加快施工进度，确保安全生产的技术工作经验。
关键词：煤柱，沿空掘进，应用1、慨况盘江煤电集团公司火铺矿21123工作面是火铺+1400水平21采区12#煤层南翼第二亚阶段工作面，该工作面地面标高+1843.4m~+1924.3，工作面标高+1645.0m~+1590m，本煤层倾斜向上的21121工作面、21122工作面已经回采结束，上覆10#煤与12#煤合并或局部地段10#煤与12#煤层间距0.2~1.2m，上覆7#煤层的2171、2173工作面已经回采结束，下14#煤层的尚无开采活动。
煤层赋存及顶底板情况如下：12#煤层厚3.5m，局部与其上覆10#煤层的层间距约0.2~1.2m，10#煤层厚0.6~2..0m，10#顶板主要是灰色粉砂岩及灰色细粉砂岩与菱铁矿互层，12#煤层底板主要为灰色泥岩和粉砂质泥岩。
2、技术基础条件：火铺矿自建矿后，1971、1973年分别投产以来，回采工作面巷道均采用留设区段煤柱布置，区段煤柱为8~25m，随着生产技术的发展，近年来逐步将区段煤柱减小，留设3m的小煤柱布置工作面，为解决矿山压力问题，支护难度问题及施工问题。
近几年我矿大力推进锚杆（索）支护，解决支护困难问题。
但是留设小煤柱布置的回风巷矿山压力仍然很大，准备回采前，巷道需多次翻修才能满足安全生产的需要。
在回风巷留设3m小煤柱布置回采巷道时，虽比留设8~25m 煤柱的矿压显现小，但相比之下矿压仍然较大，支护困难，施工较慢，维修次数较多，人力、物力及时间上浪费较大。
留煤柱布置回采巷道还要丢资源。
火铺矿21121工作面风巷外段370m因系统原因留设煤柱较大，外段大部分巷道处于原始应力区，矿压显现不明显。
中段200m留设有5m小煤柱，中段、外段均采用锚网索梯支护，中段处于应力升高区，矿压显现较大。
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用摘要：近年来,我国对煤矿的需求不断增加,煤矿开采越来越多.为提高煤炭资源回收率,部分煤矿使用沿空掘巷小煤柱布置工作面,但小煤柱在工作面回采过程中受到顶板来压和巷帮压力作用,小煤柱变形越来越严重,不利于工作面正常安全生产,因此本文首先分析固化支护原则,其次探讨沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术,最后就注浆加固支护效果检验进行研究,以供参考.关键词：沿空掘巷;窄煤柱;注浆加固引言沿空掘巷的巷道受到采动以及支撑压力等因素的影响，其围岩的裂隙发育、部分区域松散破碎、矿压表现突出，使得采空区的煤柱经常发生片帮，有时还会导致底板变形量大等现象，这些现象对回采过程中的安全性有极大的影响，并且使得维修巷道的成本增加，沿空掘巷中，小煤柱的稳定性对整个巷道的稳定性具有直接影响，本文采用注浆的方法对其进行加固，可以有效解决这一过程中巷道围岩发生变形或者破坏的难题。
1固化支护原则(1)保证巷道加固后保持巷道稳定，并使巷道的变形量确保在设计允许范围内，从支护方案及支护机理上，要着眼于喷浆封闭软弱岩煤体锚杆锚注联合支护，以提高围岩自身承载能力，实现强韧性封层、稳压注浆胶结主动支护、保证支护结构稳定的原则。
(2)要充分考虑到受强膨胀围岩来压快、变形量大和破碎极其严重的特点，采用支护重点在于对弱结构岩层和极软弱煤层造成巷道顶板两帮破坏的严重地段，进行放顶和扩帮，进行补锚补喷进行注浆固结围岩。
(3)施工过程中严格把控施工技术与安全生产的相互衔接、相互协调和相互促进，以安全为先，技术把关，达到巷道施工安全，后期巷道支护稳定、使用寿命增长、服务于矿井安全生产的原则。
2沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术2.1监测煤柱内部的应力注浆效果检验是通过围岩应力计来比较确定的，在煤柱上打孔分别测量已注浆和未注浆的煤柱内应力变化。
可以得出已注浆的煤柱孔内应力大于未注浆的煤柱，这一结果表明进行注浆加固可以连接破碎的煤岩，使其称为整体，增强其强度和承载力，同时也提高了其稳定性，更好的对围岩进行了控制。
沿空掘巷支护技术研究与应用
沿空掘巷支护技术研究与应用【摘要】近年来随着煤炭产量的递增，许多矿区出现了资源紧张和接替困难，为了解决这一难题，在矿区越来越多的采用综采沿空掘巷技术，大大提高了资源回收率，但是沿空巷道在现场的应用遇到了巷道变形剧烈、难以维护的技术难题。
本文针对某矿轨顺巷沿空掘巷遇到的技术难题，提出了采用组合支护、提高初始支护强度、适当增大巷道断面的预留量及增加整体支护强度和改变组合方式的对策，具有一定借鉴意义。
【关键词】孤岛面；岩空掘巷；巷道支护1 工作面概况某矿8#煤北一采区7238孤岛面工作面南北侧分别为7248（W）面采空区和17228面采空区，轨顺沿空掘巷保护煤柱7 m。
8煤属于半暗、半光亮型，煤厚介于2.5～ 4.0 m之间，平均厚度为3.0 m，煤层倾角20°～50°，平均30°，且倾角浅部稍缓于深部，8煤顶板多为灰黑色泥岩～砂质泥岩，局部区域直接顶为灰白色细砂岩，老顶为中粒砂岩。
在初期的掘进过程中矿压显现明显，巷道变形量大，两帮移近量尤为明显，两帮移近最大为290 mm/d，稳定时两帮累计移近量达1.0 ～ 1.1 m，顶底板移近量在0.7 m左右。
为满足安全生产需要和避免再次出现7218工作面轨顺沿空掘巷因压力大变形显著造成边掘边刷的被动局面，决定在7238轨顺引入强力锚杆支护。
2 沿空巷道支护技术难点分析根据7238轨顺采矿地质条件分析，在7238轨顺采用锚梁网支护主要存在以下技术困难：（1）巷道顶板岩性相变较大，巷道外段为复合顶板，其中巷道中部区域伪顶厚度达2m以上，而这种泥岩伪顶极易离层冒落；（2）8煤顶板相对完整，特别是砂岩老顶直覆区段，工作面回采后顶板不易垮落，因而作用在煤柱上的悬臂梁长度增大，从而致使煤柱受力增大，因而煤柱的稳定性差；（3）因受F226断层影响，8煤北一采区次生断层多，构造应力大，巷道矿压显现剧烈；（4）留小煤柱沿空巷道顶板两侧分别为工作面实体和小煤柱，由于煤柱的承载能力相对较低，因此巷道顶板在上覆岩层压力作用下，易呈现不均匀下沉，其结果造成巷道水平应力增大，使支护体易受剪切破坏；（5）上区段7228工作面收作时间不到1年，其上覆岩层运动还未完全稳定，因此该巷道还是属于动压条件下沿空巷道支护问题。
沿空留巷技术在煤矿开采中的应用
作用：减少巷道开挖量，降低开 采成本；提高开采效率，缩短开 采周期；减少对环境的破坏，降 低开采风险。
原理和实现方式
沿空留巷技术：在采煤过程中，保留一部分煤柱，形成巷道，供后续采煤使用 原理：利用煤柱的支撑作用，减少巷道的变形和破坏，提高采煤效率 实现方式：在采煤过程中，根据煤层的厚度和强度，选择合适的煤柱尺寸和位置 优点：减少巷道的维护和修复成本，提高采煤效率，降低采煤成本
提高采煤效率， 增加煤炭产量
降低生产成本， 提高经济效益
保障采煤工人生 命安全，减少伤 亡事故
04
沿空留巷技术的应用场景
适用条件和范围
适用于煤层厚度 较大、稳定性较 好的煤矿
适用于开采深度 较浅、地质条件 较好的煤矿
适用于开采过程 中需要减少巷道 维护和维护成本 的煤矿
适用于需要提高 开采效率、降低 开采成本的煤矿
提高采煤效率
减少巷道掘进量， 降低采煤成本
提高煤炭回收率， 增加煤炭产量
减少巷道维护工 作量，降低维护 成本
提高采煤安全性 ，降低事故发生 率
降低生产成本
减少巷道掘进量：沿空留巷技术可以减少巷道的掘进量，从而降低生 产成本。
提高煤炭回收率：沿空留巷技术可以提高煤炭的回收率，从而增加 煤炭产量，降低生产成本。
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沿空留巷技术在煤矿开采
中的应用
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01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 沿空留巷技术的原理 沿空留巷技术的优势 沿空留巷技术的应用场景 沿空留巷技术的发展趋势 沿空留巷技术的挑战与对策
01
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02
沿空留巷技术的原理
定义和作用
关于矿井沿空巷道支护技术的应用研究
关于矿井沿空巷道支护技术的应用研究[摘要]：了提高煤炭回收率，在综放开采中沿空掘巷技术应用逐渐增多，而如何确定合理的沿空巷道位置，有效控制其围岩应力，并选择合理的支护方法与支护参数，已成为保障沿空巷道围岩稳定性的关键所在，也是目前巷道围岩控制及支护技术研究的热点。
本文深井沿空巷道的支护原则、巷道围岩主要控制方法及巷道锚杆支护技术等做了研究探讨，对同类工程具有一定的参考价值。
[关键词]：沿空巷道支护技术围岩中图分类号：tu94+2 文献标识码：tu 文章编号：1009-914x（2012）26- 0468 -01 1深井沿空巷道支护原则沿空巷道围岩比较松软，在采动影响下巷道围岩变形十分剧烈。
在使用金属支架时，顶底板相对移近量一般均在300～500mm，少则100—200mm.严重时超过l000mm。
巷道围岩变形量极大，其变形特点是（1）底鼓量很大，占顶底板移近量的比重高达70—80%（2）两帮移近量很大，可达顶底移近量的0.6 ～1.0倍。
巷道围岩进入软岩状态前，巷道支护应努力改变围岩属性，改善围岩受力状态，增强围岩岩石力学性质以提高岩石的软化临界载荷，保持围岩的硬岩变形特征。
巷道围岩进入软岩状态后，不可避免出现塑性区。
塑性区改变了围岩的应力分布，应力集中向深部转移。
深部岩石在三轴应力作用下、，其破坏可能性显著减小。
为了保持稳定塑性区，限制非稳定塑性区的扩展，深井沿空巷道支护应具有以下特点：1.1围压大小不仅对巷道围岩蠕变特性.有影响，而且对其自稳时间有显著影响。
围压小，蠕变加剧，自稳时间短围压大，蠕变程度降低，自稳时间长。
巷道支护应主动给围岩预紧力。
1.2理论分析和实践都说明，如果一次支护有足够的初撑力和支护阻力，有良好的让压性能和适当的让压限度，最好一次及时完成全部支护。
1.3围岩中的软弱夹层等结构面具有差异性变形的力学特点，必须通过支护方式或辅以注浆加固加以控制，才能出现均匀的塑性区。
2沿空巷道围岩主要控制方法沿空巷道围岩控制主主要从降低围岩应力、提高围岩强度以及合理选择支护方式来考虑。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究沿空留巷是指在煤炭开采过程中，保留底板煤层下部未采出的煤岩，形成一条或多条沿煤巷的悬空巷道，使之成为安放掘进工人、运送煤炭和通风救援的通道。
本文将从以下几个方面探讨沿空留巷技术在煤炭开采中的应用研究。
一、沿空留巷技术的优点1. 提高安全性留巷能有效地控制煤与瓦斯爆炸的传播速度和程度，减少瓦斯爆炸的损害范围，大大降低矿井事故的发生概率，保障矿工的生命财产安全。
2. 促进煤炭生产留巷可以加强采掘系统的稳定性，提高采煤效率，减少能耗损失，优化开采成本与收益的关系，是推进煤炭产业可持续发展的有效途径。
3. 提高环保水平留巷利用煤与瓦斯的资源，减少煤层瓦斯的排放，降低底板地面塌陷和地面沉降的危害，有利于维护地表和地下环境的生态平衡。
1. 普通留巷普通留巷是通过在煤巷底部保留一定厚度的煤岩而形成的，具有承重能力的埋深通道，适用于采煤工作面前缘的煤层开拓。
2. 特殊留巷特殊留巷有伸出巷、盲巷、万能巷等类型，其根本目的在于解决煤巷开采中的特殊问题，如顶板崩落、煤质变化、水发、岩石爆炸等情况，有利于煤巷的排水、通风和煤运输等工作的顺利进行。
1. 布线根据开拓车间的地形、地质和采煤工艺要求，通过测量和分析等方法，确定留巷的位置、长度、宽度和高度等参数，制定留巷施工方案和安全预案。
2. 预处理在留巷开凿之前，需要对采掘工作面前缘进行预处理，如预采煤炭、打喷砂、托钢梁等，确保煤巷的稳定性和安全性。
3. 开挖根据留巷的类型和要求，采用不同的开挖方法，如机械开挖、爆破开挖、钻孔套管等。
在开挖过程中，要注意排水、通风和瓦斯治理等问题，以保证施工和运输的顺利进行。
4. 支护开挖完毕后，需要对留巷进行支护和加固，以确保留巷的稳定和安全性。
根据留巷的情况和要求，采用不同的支护方案，如钢架支护、锚杆锚喷、压型支护等。
5. 设备安装设备安装是留巷施工的关键环节，包括电气设备、通风系统、输送机械等。
设备的选型和安装要严格按照施工方案和标准进行，保证设备的功能和安全性。
沿空掘巷论文：新安煤矿沿空掘巷防突效果考察技术研究
沿空掘巷论文：新安煤矿沿空掘巷防突效果考察技术研究【中文摘要】针对豫西“三软”煤层煤厚变化大、地质构造复杂、透气性系数低且无保护层开采的煤层条件,以新安煤矿为试验矿井,开展沿空掘巷卸压区域防突关键技术。
研究采用现场试验考察、理论分析、和数值模拟相结合的方法,达到提高回采率、缩短措施时间、减少措施工程量、提高抽放效果和考察实现防止工作面突出危险的。
沿空掘巷就是在突出危险煤层把巷道布置在卸压区中,沿空掘巷的实施,原有的应力分布和原有瓦斯的应力场得到改变,使煤体卸压,降低了突出危险性。
同时,当巷道布置在卸压区中时巷道受到的压力变小,巷道变形也小,有利于巷道的支护和维护。
在沿空掘巷技术中,巷道布置在卸压采空区中,原有的地应力和瓦斯流场得以改变,煤体能够释放瓦斯潜能;同时进行本煤层钻孔闭合瓦斯预抽,进一步降低了煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量,也可以引起煤层体的收缩变形、地应力下降、煤层透气性增高等变化、达到消弱直到防止突出危险的。
为了考察沿空掘巷措施的防突效果,确定巷道合理的有效卸压范围。
本文主要研究内容是:通过沿空掘巷工艺及技术参数的考察,考察巷道周围应力重新分布,优化巷道排放有效影响半径,在减少措施工程量和缩短施工时间的情况下,满足所留煤柱宽度要求,多排放瓦斯,通...【英文摘要】For the West Henan three-soft coal seam thickness in large, complex geological structure, low gas seepage coefficients and no protecting stratummining,Xinancoal mine for the experiment to study driving roadway along goaf relief area and key technology of prevent outburst. The amount ultimately reduce the quantities of measures, improve drainage in order to reduce the time and the achievement of security measures to quickly remove Outburst purposes. Driving roadway along goaf the roadway layout in the relie...【关键词】沿空掘巷应力分布煤体卸压数值模拟防突效果【英文关键词】Driving roadway along goaf stress distribution coal pressure relief numerical simulation preventing outburst effect【目录】新安煤矿沿空掘巷防突效果考察技术研究致谢4-5摘要5-6Abstract6-7 1 绪论11-20 1.1 引言11-12 1.2 文献综述12-17 1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状12 1.2.2 煤与瓦斯突出措施分类12-13 1.2.3 国内外沿空掘巷措施研究现状13-17 1.3 存在问题及研究内容17-18 1.3.1 存在问题17 1.3.2 研究内容17-18 1.3.3 研究技术路线18 1.4 研究特色18-20 2 试验区域概况20-26 2.1 矿井概况20-21 2.2 试验工作面概况21-25 2.2.1 地质概况22-25 2.2.2 通风系统25 2.3 本章小结25-26 3 沿空掘巷的必要性及其条件考察26-34 3.1 沿空掘巷的必要性26-27 3.2 沿空掘巷的试验考察27-34 3.2.1 沿空掘巷实施概况27-28 3.2.2 试验工作面的支护28 3.2.3 试验区瓦斯动力现象概况28-29 3.2.4 试验区瓦斯参数测定29-34 4 沿空掘巷应力集中区域确定34-50 4.1 应力对煤与瓦斯突出的影响34-37 4.1.1 瓦斯对煤体力学性质的影响34-35 4.1.2 瓦斯对煤体非力学性质的影响35 4.1.3 应力对煤与瓦斯突出的作用35-37 4.2 新安矿应力分析情况37-38 4.2.1 地应力的测量几影响因素37 4.2.2 新安矿岩层的力学性质分析37-38 4.3 工作面的应力集中38-50 4.3.1 钻屑量确定应力集中区40-45 4.3.2 应力集中区的确定和计算45-50 5 沿空巷道煤层瓦斯的赋存50-60 5.1 应力对煤层瓦斯流动的影响50-52 5.2 巷道预排瓦斯宽度52-58 5.2.1 巷道预排瓦斯宽度研究状况52-53 5.2.2 巷道预排瓦斯宽度的计算53-58 5.3 煤与瓦斯突出参数测定58-60 6 沿空掘巷卸压防突理论研究60-74 6.1 沿空掘巷的数值分析及卸压区域预测60-68 6.1.1 RFPA~(2D-GASFLOW)简介60 6.1.2 沿空掘巷数值分析60-68 6.2 沿空掘巷防突原理68-69 6.3 沿空掘巷周围煤体卸压原理分析69-71 6.3.1 巷道周围煤体应力变化70 6.3.2 巷道周围瓦斯压力变化70-71 6.4 沿空掘巷应力变化原因分析71-72 6.4.1 地应力对煤体透气性的影响71 6.4.2 瓦斯压力对煤体透气性的影响71-72 6.4.3 沿空掘巷后煤体透气性变化因素72 6.5 本章小结72-747 结论与展望74-767.1 结论74-757.2 展望75-76参考文献76-80作者简历80-81学位论文数据集81。
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沿空掘巷技术应用问题研究
【摘要】随着煤业开采深度的不断加深，矿山压力显现和采掘支护的矛盾越来越突出，应用留小煤柱沿空掘巷方式，成功的解决了公司在回采孤岛煤柱等应力集中区域的煤炭资源时，回采巷道布置的难题，取得了很好的经济效益，确保了安全高效的生产。
【关键词】沿空掘巷；应力集中区；巷道支护；安全生产
0.概述
以前回采巷道之间或回采巷道与采空区之间，普遍采用留设20米左右护巷煤柱的方法确保新掘巷道的支护安全，但随着采深的增加，地应力不断增大，部分巷道在使用中变形严重，不能满足行人、运输和通风的要求，继续增大护巷煤柱的尺寸，会降低煤炭的采出率，为解决这一问题，经过分析论证，提出了改变现有的巷道布置方式，在部分区域采用沿空掘巷的方式布置巷道。
1.沿空掘巷的理论概述
1.1沿空掘巷概念
在上一个回采工作面区段运输平巷被废弃之后，经过一段时间，等待采空区上覆岩层移动基本稳定后，沿被废弃的巷道（或采空区）边缘，掘进下一个工作面的区段回采巷道，称为沿空掘巷。
根据煤层赋存情况、地质条件和所采取的技术措施的不同，沿空掘巷可分为三种方式，即完全沿空掘巷、留小煤柱掘巷和保留老巷部分断面的沿空掘巷。
1.2沿空掘巷的优缺点
1.2.1沿空掘巷的优点
（1）巷道在煤体边缘的应力降低区内掘进，巷道压力小，有利于巷道维护。
（2）煤体边缘经受过支承压力的破坏作用后，瓦斯得到自然释放，对有冲击地压和瓦斯突出的煤层可以大大减少其危险性，有利于保证巷道掘进的安全。
（3）与留煤柱护巷相比，可提高煤炭的采出率。
（4）与沿空留巷相比，可缩短巷道的维护时间，减少维护费用。
（5）由于没有留设护巷煤柱，改善了下覆煤（岩）层的地应力状态，即在下覆煤（岩）层中不再形成应力集中区，或应力集中区的范围较小，强度降低。
1.2.2沿空掘巷的缺点
（1）沿空掘巷与老采空区相通或留设很窄的煤柱，会造成巷道和采空区之间的漏风，不利于巷道通风。
（2）完全沿空掘巷和保留老巷部分断面的沿空掘巷，由于巷道一侧为采空区，上区段的老空区积水和碎矸石易进入巷道内，严重影响巷道的施工和使用。
（3）由于沿空掘巷需在上区段回采完毕，等待采空区上覆岩层移动基本稳定后方可开始掘进，不利于同一区域同时布置采掘平行作业。
1.3沿空掘巷方式的选择
为了充分发挥沿空掘巷的优点，规避其缺点，根据现场的生产实践条件，设计中决定应用留设小煤柱的沿空掘巷方式。
小煤柱对挡矸和防止采空区积水进入巷道能起一定作用，同时也会减少巷道的漏风；巷道在煤体内掘进，两侧为煤壁有利于提高掘进速度。
2.沿空掘巷在某煤矿的应用
2.1 5377工作面应用不合理小煤柱护巷的教训
（1）5377工作面位于-800三采区域，上部是5373水采工作面采空区和5375旱采工作面采空区，煤柱呈现不规则的状态分布；下部是6171工作面采空区，煤柱呈现规则分布。
上下全部为采空区，5377工作面处于压力集中区域。
（2）5377工作面设计走向长度为1200m，倾斜工作面长度60m，煤层厚度为3.5m-4.5m，煤层倾角13°左右。
实际工作面走向长度只掘进了880m，倾斜长度60m。
该工作面是一个条带煤柱，当时由于对沿空掘巷的认识不足，对采场周围应力场时空特性了解不够，为了减少资源损失，提高资源回收率，在工作面两巷的布置时，决定采取小煤柱护巷的方法，皮带巷下部是6171工作面采空区，皮带巷与采空区之间留设6m的煤柱，轨道巷上部是5373水采工作面采空区和5375旱采工作面采空区，煤柱呈现不规则的状态分布，设计轨道巷的位置与采空区最近的煤柱是4m而80%都在8m煤柱以上。
认为巷道与采空区之间留设一定的煤柱会比沿空掘巷的支护效果好些，但按照应力场调整时空特性，这个位置正好是应力较大的位置，应力最小的部位应该是煤柱的边缘部位，一般在1～3m的煤柱范围内是压力较小的空间。
2.2沿空掘巷在6172（上）皮带巷的成功应用
2.2.1工作面概述
6172（上）工作面与5377工作面位置环境相似，三面为采空区，属于孤岛煤柱、高应力区域，与之相邻的工作面5370工作面在2000年回采完毕、6172工作面于2003年回采完毕、6171水采工作面2002年回采完毕。
6172工作面设计走向380m，工作面倾斜长度90m，煤层厚度3.5m，煤层倾角13—14°，设计可采储量为13万吨。
工作面内部除存在部分断层外还有6条5370工作面的老硐（老硐合计全长397m）纵横交错占据了该工作面的50%的区域。
老硐中大部分的支架没有回收。
2.2.2 6172（上）皮带巷位置的选择
2005年初设计该工作面时，考虑到6172工作面已于2003年回采完毕，采空区上覆岩层活动已经稳定，根据应力场空间特性理论：应力场中，应力最小的位置是实体煤与采空区的交届处附近，同时考虑到通风和掘进的要求，决定该皮带巷采取留小煤柱沿空掘巷的方式，将其位置确定在与6172工作面采空区相距2m的位置（即巷道与采空区之间留设2m的小煤柱）。
2.2.3沿空掘巷的实际效果
6172（上）皮带巷在掘进过程中，采用机掘方式，金属拱形支架支护，棚距0.6m，沿煤层顶板掘进。
在掘进过程中，巷道顶板和两帮煤壁完整稳定，基本没有压力显现，掘进效率也创出了班进尺14.4m（24架）的好成绩。
且在后来的回采过程中，巷道的支护状况良好，无明显的矿压显现。
自2005年4月份掘进开始，到2006年2月份回采基本结束，皮带巷始终压力很小，属于免维护巷道。
3.沿空掘巷技术的推广
（1）由于沿空掘巷在6172（上）皮带巷的实践中取得了很好的效果，所以决定在6177轨道巷的掘进设计中推广沿空掘巷这一掘进方式。
（2）6177工作面概述。
6177工作面位于-950首采区七煤层6175工作面下方，工作面倾斜上方6173工作面于2004年回采完毕，西部6172工作面已于2003回采完毕。
倾斜上方6175工作面正在回采过程中。
工作面倾斜下方无工程。
（3）6177轨道巷的施工及使用效果。
6177轨道巷采用机掘方式，金属拱形支架支护，棚距0.6m，沿煤层顶板掘进。
在掘进过程中，由于中间眼到达轨道巷位置时，6175回采面刚刚采过该位置约一个月左右的时间，其采空区上覆岩层的活动尚未稳定，致使里轨道巷掘进初期，巷道矿压显现比较明显，在里轨道巷掘进的第一个月内，后路巷道有明显的底鼓现象，最大底鼓达到350mm左右，顶板个别背板有折伤现象，待一个月以后的掘进中，基本取得了与6172（上）皮带巷相似的效果，巷道顶板和两帮煤壁完整稳定，基本没有压力显现，掘进效率大大提高，特别是在6175工作面回采完成3个月后补掘外轨道巷的施工中，取得了更好的效果。
在后来6177工作面的回采过程中，巷道的支护状况良好，
无明显的矿压显现。
自2008年4月份开始回采，到2009年底的回采过程中，轨道巷始终压力很小，巷道基本不用特别维护。
4.结论（下转第193页）
（上接第35页）留小煤柱沿空掘巷的布置方式在该煤矿的顺利高效施工和安全良好的使用效果，表明沿空掘巷理论在该煤矿七煤层的实践中取得了成功，它避开了应力集中区，使巷道布置在免压区内，提高了巷道的支护效果，降低了巷道的维护费用，确保巷道断面满足安全高效生产的要求。
[科]
【参考文献】
[1]钱明高，石平五.矿山压力与岩层控制[M].中国矿业大学出版社，2003.。