薄煤层综放开采顶板下沉防治技术

薄煤层综放开采顶板下沉防治技术

1沿空留路围岩变形及工作面情况1.1巷道围岩沉降近年来，在回采过程中，我们观察了16个薄煤层回采期间的矿压。在回采工作面的后，在裂缝带岩石形成平衡之前，立即下降，导致道路顶板在短时间内强烈下降。随着顶层岩石的作用，天花板上的滑动岩石被压缩，从而在宽阔的边缘受到挤压。一般情况下，留巷的顶板下沉量主要发生在工作面后方0-40米范围内，在工作面后方10-20米处最大，在工作面后方50-60米处以外顶板下沉趋于稳定。1.2工作面布置特点16101工作面位于三水平一采区左翼上部，西部为井田边界（田岗断层保护煤柱），北部为16102工作面采空区，东部为16103工作面（未开采），南部为采区边界（未开采）。16101工作面设计为对拉工作面，倾斜长壁后退式开采，倾斜长度830m。工作面沿走向布置，长度200m。面积170000m2，可采储量10.3万吨。开采煤层为16层煤，气肥煤，煤层厚度为0.6米-0.81m之间，顶板为十下灰岩，平均厚度5.0m，灰色坚硬，致密性脆，含垂直裂隙，充填方解石脉。底板为细砂岩，含泥质。16101下面实行无煤柱沿空留巷开采，下材作为将来16103工作面上材。16101下材全长818m，巷道断面为矩形，净宽2.2m，净高2.0m，采用喷射混凝土支护。1.3循环方式，即早班修饰16101工作面采用炮采工艺，“三八”制作业，两采一准生产循环方式，中、夜班采煤，早班整修。工作面采用单体液压支柱支护，柱距0.7m，排距1.1m，三四硐管理，缓慢下沉法管理顶板，40T型刮板机与SD-80型皮带运输机相衔接配合运煤。1.4砌柱质量方面在16101下面推采过程中，距下材巷道右帮1.5米处，沿工作面推进方向，由里向外每米支设一棵木点柱，作为留巷巷道与老空区间的切顶排支护。木柱直径不小于140mm，平均高度约0.8m（煤层厚度）；木柱必须打在实底上，打紧打牢，垂直顶底板支设（由生产班完成）。在切顶排木柱外侧，距16101下材巷道右帮0.3m处（煤层底板平台上），沿工作面推进方向，砌垒料石墙作为留巷支护，同时隔绝采空区。料石规格：400×300×200mm，料石墙宽1.2m，砌垒料石时必须错缝，墙体平直，保证砌墙质量。水泥砂浆作为料石间的粘合剂及填充材料，砂浆必须饱满，料石接顶部分用木楔背紧背牢，然后填满砂浆。2沿空留巷效果施工管理2.1沿空留巷砌墙、运料等工作在早班进行，由专职人员负责，每班3人作业，负责检查、维护留巷单体、木柱，备料、砌墙等工作。2.2按工作面推采循环进度，一次砌墙长度不低于2.2m，墙体末端随工作面切顶排之后距离不大于2m。砌墙必须在留巷单体、木柱完好支护下作业，工作面来压期间禁止施工。待来压结束，顶板稳定后方可继续工作。2.3随工作面推采，滞后下材关门柱向里50米留设一排单体支柱作为滞后支护，支柱支设在距16101下材右帮0.5米处，主要是保证早班砌墙人员的施工安全，便于观测顶板压力变化和留巷质量。同时提高下材支护强度，防止顶板来压对料石墙的冲击、破坏。2.4施工前必须先“敲帮问顶”，确认安全后方可开始施工，施工过程中必须有专人观察顶板，确保施工安全。每天对留巷内支护情况进行一次检查,以便出现异常情况时能及时采取针对性加固措施。2.516101沿空留巷巷道滞后段通风方式为压入式通风，采用FBDNo5/5.5×2型局部通风局和直径为40cm的风筒。2.6为降低生产成本，达到废旧物资重复利用的目的。16101工作面初期留巷砌墙材料选用废旧水泥道板，转料前需对水泥道板进行筛选。水泥道板必须结构完整，无断裂、折断、大面积缺损等情况。废旧道板使用完毕后，采用料石砌墙。3具体的工艺3.1排列料石充填料石(1）基底抄平→墙体放线→制备砂浆→挂线→铺砂浆→砌墙→校正→竖缝灌砂浆→勾缝。(2）墙体放线：施工前，应将地基面找平，依据设计放出第一皮料石的轴线、砌体边线。(3）料石排列：按料石规格采取层间一纵一横交互排列方式。排列料石的方法和要求如下：a．料石在砌筑前，应根据工程设计施工图，结合料石的品种、规格、绘制料石的排列图，经审核无误，按图排列料石。b．料石排列应从地基面排列，排列时尽可能采用主规格的料石。c．料石排列上、下皮应错缝搭砌，不得出现对缝。搭砌长度不得小于料石规格的1/3，即不应小于100mm。d．砌墙水平灰缝厚度一般为15mm，垂直灰缝宽度为20mm。大于30mm的垂直缝，应用C30的细石混凝土灌实。(4）制配砂浆：按要求的强度制配砂浆，配合比为水：水泥：砂=1:2:3。计量精度为水泥±1%，砂、水±3%以内，应搅拌均匀，搅拌时间不少于15min。3.2巷道底鼓试验复用留巷的巷道。根据留巷效果观测：留巷巷道顶板下沉量40-160mm，两帮位移量80-260mm，底鼓300-400mm，经过简单修复巷道完全能够满足作为另一采面材料道使用的要求。4经济效益分析薄煤层开采时，采用沿空留巷技术少掘一