張效春
(大同煤礦集團 燕子山礦， 山西 大同 037037)
【摘要】綜采工作面在近距離上覆煤枉下開采時，由于煤柱集中應力和采動超前壓力疊加，兩巷維護困難，采取多種方式聯(lián)合支護，增加支護強度，調整割煤工藝，使工作面安全采出。
【關鍵詞】近距離；煤柱；護幫；超前支護；開采
【中圖分類號】TD823.81 【文獻標識碼】B【文章編號】1006—6225 (2006)06—0039—02
Mining Method under Coal Pillar in Close Distance Coal Sesm
燕子山礦設計生產能力為4.0Mt／a，產品為低灰、低硫、高熱值的不黏煤，是優(yōu)質動力用煤和氣化、鑄造、化工用煤的良好原料?，F(xiàn)在主采煤層為14-2#層和14-3#層，上覆12#層已采空，層間距為1.4—20m屬近距離煤層。地質條件
復雜和上覆采空區(qū)煤柱，給工作面頂板控制和開采造成很大影響。
1個案概況
14-2#層8924工作面位于309盤區(qū)，工作面走向長670米，傾向長107.5米，煤厚2.8m。5924巷為回風軌道巷，2924巷為進風膠
帶巷。工作面頂板與12#層層間距平均4m，最大8.8m，最小
1.4m，采位360—385m為上覆采空區(qū)8912和8914兩工作面間煤柱，上下層垂直工作面布置。工作面巷道采用錨桿支護，錨桿規(guī)格為φ18×1700mm，間距1000mm，工作面布置和煤柱分布見圖1。
受上覆采空區(qū)煤柱集中壓力影響，煤柱影響范圍內兩巷和工作面壓力大片幫嚴重。
2924巷330—420m巷道頂板全部離層裂開，片幫嚴重，深約0.5—1m，370—385m巷道漏頂。5924巷350—365m巷道漏頂，300—410m巷道頂板全部離層裂開，片幫嚴重，深約0.5—1.5m。$Page_Split$
工作面開采前支護措施
2.1漏頂區(qū)域維護
2924巷370—385m，5824巷350—365m兩段漏頂區(qū)清碴后重新剎頂支護，架設1m一架的木腿鋼梁棚。漏頂支護見圖2。
2.2 頂板破碎區(qū)架棚支護
2924巷330—425m，5824巷300—410頂板破碎區(qū)，用木腿鋼梁棚加強支護，1m一架。
2.3 兩煤幫打護幫尼綸網(wǎng)
為治理片幫，維護頂幫的穩(wěn)定，必須設置幫錨桿。兩煤幫各打2排錨桿，間距2.0m，并增使尼綸網(wǎng)。根捌實際試驗，錨桿錨固深度至少2.5m時可有效防治片幫，使煤幫在采動壓力與煤柱集中應力疊加影響下保持穩(wěn)定。
2.4煤柱范圍片幫嚴重的地方打鋼針
兩處漏頂區(qū)，雖經架棚剎頂維護，可兩處漏頂區(qū)靠工作面?zhèn)绕瑤蜕罴s0.5～2m，頂板裂開破碎隨時有垮落的危險。因煤壁片幫一般都是上邊角產裂縫塌落后，下部還有斜坡，形成橫斷面呈楔形的空洞，用傳統(tǒng)的支柱、架棚支護方式，已無法支護片幫處上方的破碎頂板。如果不及時支護隨著采動的影響，隨時都有二次漏頂?shù)奈ｋU。
根據(jù)以上情況，采用超前維護的方法，在煤壁上靠近頂板處，用鉆機打鉆孔插鋼針(1l#工字鋼梁加工），眼深2.5m，用寬60mm，長400mm，兩邊打4個φ24mm眼的夾板兩邊近接，把2.5m和2.0m長的2根工字鋼梁穿入煤壁。巷道每2m打1個眼。先穿帶尖的2.5m鋼針。外邊沿巷方向在鋼梁下架設走向抬棚，下邊用單體柱支設，上邊用木料剎頂，使片幫處頂板形成整體，見圖3。
3開采過程中的對策
3.1 超前100m用單體柱對鋼梁棚進行維護
根據(jù)同盤區(qū)和鄰近工作面開采經驗，工作面推進過程中壓力傳遞超過100m，所以需要超前100m對漏頂區(qū)的鋼梁棚用單體柱加強支撐。為保證巷道有效空間和設備順利通過，單體柱緊靠鋼腿支設。
3.2架走向抬棚使漏頂區(qū)范圍鋼梁棚成為一體
由于空間有限，在設備串車通過時順走向方向架設走向鋼梁，人行道和下幫各一組，當采至走向梁處人行道走向梁通向2#架頂梁上，下幫走向梁進入端頭到采空區(qū)如圖4。
架設走向鋼梁支設兩排單體柱，必須支在實底上，支正支牢，柱頭必須襯墊木楔防滑和用鐵絲捆住鋼梁上防止倒柱。
3.3 改變割煤工藝 保證安全生產
正常的割煤工藝是采煤機雙向割煤，頭尾割三角煤斜切進刀，割煤拉架推溜具有連續(xù)性。由于下巷漏頂，為保證人員安全當采煤機割到離頭10m處，設備全部停止運轉，先回撤靠近工作面?zhèn)鹊匿撏?，再依次回撤鋼梁和走向梁下的單體柱；回柱時采用長柄工具，當頂板有明顯下沉壓力大時，必須停止回柱查明原因加強支護后方可作業(yè)?；刂蟛擅簷C割煤至頭退回15架后全部設備停止運轉，先走頭3#，4#，5#架，保證工作面?zhèn)让簬秃晚敯逋暾僮哳^1#，2#架。走架時不宜降架過低，且以離開上邊鋼梁為準，以免錯動走向梁和鋼梁棚。采煤機割煤至頭20架時和走頭部支架過程中，漏頂區(qū)范圍嚴禁站人。
3.4調斜工作面的丌采
由于工作面煤柱垂直走向布置，如果頭尾進度相同推進到煤柱壓力區(qū)下，勢必會造成整個工作面都處在相同壓力影響下，集中壓力影響較大，對生產和頂板管理非常不利。為此決定調斜工作面開采，頭比尾或尾比頭大10m開采，小于1 0m時分散壓力的作用不明顯，太大則容易串頭串尾。以此方法，來分散煤柱集中壓力對工作面開采的影響。
4應用情況及經濟社會效益
燕子山礦14-2#層901盤區(qū)890l，8920，8922，8924四個工作面，全部都是煤柱下開采。運用此種開采方法和支護方式，在通過上覆采空區(qū)煤柱的漏頂區(qū)和頂板破碎的壓力區(qū)時，提前進行支護，在工作面?zhèn)让簬推瑤蛧乐氐牡胤?，打鋼針，鋼針下邊架走向抬棚，上邊進行剎頂，兩邊的煤壁打護幫尼綸網(wǎng)，增加支護的密度和強度；在推進到煤柱時調斜工作面、改變割寬工藝和加強機電檢修，保證了工作面的安全開采。
作者簡介：張效春（1963—）男，畢業(yè)于阜新礦院，高級工程師，現(xiàn)任同煤集團地煤公司總工程師。
