无煤柱开采其巷道的维护

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  1.留巷的一般运动规律
  工作面回采之后,采空区上覆岩层失去平衡,矿山压力重新分布。沿空巷道因支承压力的作用,产生矿压显现。根据现场观察,压力分布按空间和时间而言都有其规律性。
  1.1在空间方面的规律性
  一般以回采工作面为界限,前、后方各有不同的压力显现带。前方有常压带和采动支承压力带,后方有采动支承压力带和减压带,最后是压力稳定带。根据各矿的实际观察,工作面前的采动支承压力带范围为10~25m,工作面后的采动支承压力带范围为30~50m,两者之和称最大支承压力带。减压带的范围为50~150m。
  1.2在时间方面的规律性
  影响时间方面来压规律的因素很多,在巷道宽度、支架形式、顶底板岩性和巷旁支护方式已定的情况下,主要与回采工作面的初次来压、推进速度、巷道维修时间等因素有关。老顶初次来压还与工作面的地质构造有关。在围岩的岩性一定的情况下,断层多且与工作面相交的夹角小,来压的时间就会早些。老顶初次来压时,沿空巷道显现出最大的支承压力;以后随工作面推动,在循环作业时间和放顶步距一定的情况下,采动的支承压力分布是有规律的,不断地由大而小,由小而大,周而复始地出现。
  2.巷道维护工作
  沿空留巷是在采空区内维护巷道。不论采用哪种巷旁支柱方式,它的支承压力都是由动压和静压两部分叠加而成。回采工作面前、后方岩层的移动量大部分是由采动支承压力引起的。由于围岩移动引起了巷道变形,就不得不对巷道进行加强支护和维修。根据不同的地质条件,在即定的巷旁支护情况下,采用合理地维护措施,以适应围岩的运动规律,是沿空留巷成败的关键。根据围岩的运动规律,把沿空留巷的维护工作分为三个部分:一是工作面超前支承压力带的巷道维护;二是老顶初次垮落动压影响带的巷道维护;三是工作面后方减压带与稳压带的巷道的维护。
  2.1工作面超前支承压力带的巷道维护
  回采工作面煤壁前方形成的压力升高区随着工作面推进,逐步向前移动,对回采巷道形成采动影响。为了使回采巷道在生产期间保持相对稳定,必须在工作面前的巷道内,在原支架支护(超前支护),其长度应不小与采动超前支承压力的影响范围,一般为20m。顶板为页岩或泥质页岩时,用直径为160m木柱和厚度将120m的木版梁,在巷道中间沿纵向打托板,一梁三柱,每架支架下必打一柱,以提高巷道支架的支撑能力,减少沿空留巷的可缩性。顶板为灰岩时,在巷道内每1~1.5m大一棵带帽点柱,并沿上帮打撑柱加强支护。顶板松软破碎时,超前支护的长度不但加长到30m,并沿纵向打双排支柱。这样,就能有效地控制超前支承压力对巷道围岩的影响和破坏。
  2.2老顶初次垮落动压影响带的巷道维护
  回采工作面从开切眼向前推进时,到老顶第一次冒落处,巷道支架承受最大的动压力,巷道围岩的移动量增长最猛。为了保证在老顶初次垮落动压区域内支架能可靠地支撑,有效地控制围岩的变形,使巷道保持相对的完整和稳定。从开切眼开始,随着工作面向前进,必须做到:
  (1)及时更换巷道内损坏的支架。
  (2)增设新支架,使支架的密度增大。
  (3)在超前巷道内打好单排或双排肩柱,或沿纵向打单排或双排一梁三柱的托板。
  2.3工作面后减压带与稳压带的维修工作
  老顶初次垮落后,工作面动压的峰值虽然减弱,但是沿空留巷的巷旁支护带的上方,仍会造成5-8m的老顶悬顶(走向长壁式开采),这时,支承压力完全落在沿空巷道支护带垮落,支承压力沿倾斜方向渐渐变小,并在工作面后方10-20m范围内连续不断地随着工作面向前移动。随着工作面继续向前推进,后方的保留巷道内,动压对巷道的破坏作用已经明显减弱,逐渐由减压带形成稳压带。这时巷道处于动压破坏后的支护状态,巷道支架对围岩的控制作用大大减弱。如果不及时支护,保留的巷道将在动压破坏的基础上产生静压叠加破坏,对以后的擴修产生极其不利的影响。所以必须及时维修,恢复支架的支撑力,使巷道在固定的静压作用下保持稳定。根据实验经验,一般采用2~3个月之后进行修复为宜,过早往往还会受到动压的影响,适得其反。相反,若修复时间太晚,巷道支架容易腐朽,会失去支撑作用,造成巷道垮落。 [科]
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