新掘巷道技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析范文

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摘要:

簡要介紹了城郊煤礦C2405綜采充填工作面沿空留巷的設(shè)計方案和實(shí)施過程，分析了高水材料充填沿空留巷與新掘進(jìn)巷道相比具有的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞:

沿空留巷;超高水充填;新掘巷道;分析比對

1工作面概況

C2405綜采充填工作面位于城郊煤礦四采區(qū)，該工作面位于老城北關(guān)以北，城廂鄉(xiāng)以南，永城市解放路橫跨工作面，地表有鄰路民房，其余為大量良田。工作面走向長度(膠帶順槽里段419．4m，軌道順槽里段434．2m)平均426．8m，傾斜長度75．8m，面積32752㎡。工作面開采無煤與瓦斯突出現(xiàn)象，煤塵無爆炸傾向。

2巷內(nèi)基本支護(hù)即掘進(jìn)期間的錨桿、錨索等支護(hù)方式。

2．1頂板支護(hù)方式采用錨網(wǎng)帶支護(hù)，錨桿為Φ20mm×2200mm的高強(qiáng)錨桿，選用4200mm長W鋼帶配合120mm×240mm×8mm型W托盤、100mm×100mm鐵托盤，錨桿間排距為750mm×800mm，選用1000mm×2000mm型平焊網(wǎng)，平焊網(wǎng)搭接長度不小于100mm。頂板除正常的錨網(wǎng)帶支護(hù)外，垂直于巷道中心線布置一排錨索梁;錨索梁長2000mm，一粱兩索，錨索梁采用12#槽鋼加工而成，距錨索梁兩端200mm各打一個Φ22mm錨索孔，錨索梁排距為3200mm。

2．2幫部支護(hù)方式煤柱側(cè)幫部采用錨網(wǎng)梯支護(hù)，幫部錨桿選用Φ18mm×2200mm普通樹脂錨桿，錨桿間排距為800mm×800mm，矩形布置，從頂板向下300mm開始起錨。幫部從煤壁向外依次采用4000mm×1400mm的雙抗網(wǎng)、1000mm×2000mm的平焊網(wǎng)、豎向鋼筋梯(用Φ16mm的鋼筋焊接而成)及150mm×150mm×8mm的鐵托盤支護(hù)。按照以上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行巷道支護(hù)含人工及設(shè)備因素，每米巷道掘進(jìn)成本為4000元/m，但在巷道成型后，由于臨近老空，頂、底板壓力開始顯現(xiàn)，需定期對變形巷道進(jìn)行維護(hù)，成本會進(jìn)一步增加，綜合成本約為4500元/m。

3沿空留巷方案制定

3．1留巷的設(shè)計為保證沿空留巷工作安全順利地進(jìn)行，減輕工作面采動、周期來壓對巷道的影響，需對C2405膠帶順槽里段進(jìn)行巷內(nèi)支護(hù)。巷內(nèi)支護(hù)分為掘進(jìn)期間的基本支護(hù)、回采前的加強(qiáng)支護(hù)、留巷期間的臨時支護(hù)三部分。

3．1．1加強(qiáng)支護(hù)

3．1．1．1巷道頂板加強(qiáng)支護(hù)頂板支護(hù)采用3000mm長29U型鋼錨索梁加固，一梁三索，錨索梁垂直于巷道布置，排距1600mm，與頂板鋼帶錯開布置，錨索梁一端距煤柱側(cè)400mm，另一端距回采側(cè)800mm。錨索規(guī)格為Φ21．6mm×8000mm，使用長度不低于7500mm，在錨索鎖具與U型鋼梁間加墊規(guī)格100mm×100mm×10mm的墊片;使用MQ18－200/63型手動錨索張拉機(jī)具張拉至預(yù)緊力時，壓力表讀數(shù)達(dá)到35MPa，錨索端頭采用防護(hù)管進(jìn)行防護(hù)，錨索外露長度控制在150mm～180mm。當(dāng)頂板破損時，在錨索梁與頂板之間鋪設(shè)雙層塑編網(wǎng)，塑編網(wǎng)與頂板平焊網(wǎng)之間使用網(wǎng)繩可靠連接，防止頂板矸石掉落，當(dāng)打注的錨索梁不接頂時，及時背木，保證錨索梁接頂密實(shí)。除錨索梁支護(hù)外，在每根錨索梁及每兩根錨索梁之間對應(yīng)的回采側(cè)位置打注單根錨索，錨索位置距離煤壁400mm，錨索間距為800mm。在錨索和鎖具之間依次安裝規(guī)格為400mm×400mm×20mm的鐵托盤、200mm×200mm×50mm的木托盤及150mm×90mm×12mm的鐵托盤，使用MQ18－200/63型手動錨索張拉機(jī)具張拉至預(yù)緊力時，壓力表讀數(shù)達(dá)到30MPa，錨索端頭采用防護(hù)管進(jìn)行防護(hù)，錨索外露長度控制在150mm～180mm。

3．1．1．1煤柱側(cè)幫部加強(qiáng)支護(hù)煤柱側(cè)幫部加強(qiáng)支護(hù)采用單錨索+鐵托盤支護(hù)，五花眼布置，上部錨索距頂板500mm，下部錨索距底板500mm，中間錨索布置在巷幫中部。錨索型號為Φ18．9mm×4800mm，使用長度不小于4500mm，每根錨索配1支MSK2335型(里側(cè))和1支MSZ2335型(外側(cè))錨固劑，預(yù)緊力100kN，使用MQ19－200/40型錨索張拉機(jī)具張拉至預(yù)緊力時，壓力表讀數(shù)必須達(dá)到20MPa以上;在錨索和鎖具之間依次安裝規(guī)格為400mm×400mm×20mm的鐵托盤、200mm×200mm×50mm的木托盤及150mm×90mm×12mm的鐵托盤。

3．1．2臨時支護(hù)沿空留巷在受到工作面采動影響期間及采后留巷期間，巷道圍巖活動強(qiáng)烈、頂板下沉量較大。大量觀測結(jié)果表明，沿空留巷頂板活動強(qiáng)烈的范圍在工作面前方20m、工作面回采后方50m范圍內(nèi)。因此，該區(qū)域內(nèi)需要采用臨時加強(qiáng)支護(hù)。工作面前方20m范圍、回采后方50m范圍內(nèi)，根據(jù)各區(qū)段煤層高度和巷道寬度選取DW25～DW35型單體支柱配合3．6m～4．0m長∏型梁架傾向棚支護(hù)，棚距800mm±100mm，∏型梁架設(shè)在頂板無鋼帶、錨索梁支護(hù)的巷道中間位置。

3．2充填支護(hù)設(shè)計根據(jù)充填工藝特點(diǎn)及充填材料性質(zhì)，為節(jié)省設(shè)備費(fèi)用，減少過多的留巷充填工序，決定選用超高水材料同時作為巷旁充填材料和采空區(qū)充填材料，并使用同一制漿、充填設(shè)備。超高水充填材料主要由兩種主料和兩種外加劑組成，主料包括A料、B料，外加劑包括AA料、BB料。A料以鋁土礦、石膏等獨(dú)立煉制而成，B料由石膏、石灰等混磨成主料，AA料和BB料分別起著復(fù)合超緩凝分散劑、復(fù)合速凝劑的作用。

4與新掘進(jìn)巷道相比

沿空留巷綜合成本(留巷段再采用單體柱+π型梁加強(qiáng)支護(hù))包括材料、人工等在內(nèi)約合2000元/米;而目前掘進(jìn)巷道綜合成本(巷道斷面為4．2m×2．8m)約4500元/m，每米可節(jié)約資金2500元，另外可以解放兩個工作面之間的煤柱，煤柱寬度按10m計算，高度按2．8m，工作面走向按400m計算，可以多回收煤炭資源約1．5萬t，可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益750萬元，獲利潤390余萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

5效果評價

從對留巷表面位移觀測可知，兩幫位移量平均小于20mm，頂?shù)装逑鄬σ平考s為300mm，除個別地段因設(shè)備故障及人為操作不當(dāng)、地質(zhì)構(gòu)造帶等因素，引起充填效果稍差，整體留巷效果良好，超高水充填沿空留巷是成功的，相對于沿空新掘巷道，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)優(yōu)勢明顯。

作者：邢遠(yuǎn)提 單位：河南省正龍煤業(yè)有限公司 城郊煤礦