1.1大采高动压影响分析

      根据寺河矿2301、2302两个工作面回采期间的观测，大采高回采工作面由于采高增大、开采强度加强，动压影响较普通综采尤为强烈，尤其是回采之后压力尤为剧烈。一般回采动压滞后工作面300～500米后逐渐稳定，动压影响表现形式主要为巷道顶板下沉、煤壁片帮、底板鼓起、锚索断裂较多、帮锚杆托盘撕裂失效严重等。

1.1.1 2301、2302工作面顺槽布置方式及煤柱留设情况

两工作面均采用了五巷布置(一侧两巷,另一侧三巷),一条切眼和尾巷,三进两回通风系统的工作面布置方式。具体煤柱尺寸见下图：

图1： 2301、2302工作面顺槽布置方式及煤柱留设尺寸

1.1.2 2301、2302工作面顺槽巷道支护形式

图2： 2301、2302工作面顺槽巷道支护图

2301、2302两个工作面顺槽断面除皮带顺槽为5.5×3.5米，其余均为5.0×3.5米， 顺槽支护采用锚杆支护锚索补强的方式，锚杆锚固设计为加长锚固方式。

1.1.3 2301、2302工作面受回采动压影响情况

2301工作面开采期间动压影响波及较大，在工作面沿顶开采期间，15、12两巷变形严重，顶、底板移近量最大1.5米。在工作面转入沿底开采后15、12两巷相继冒落，最后对其实行密闭处理。由于23022巷在2301回采过后也受到2301的动压影响，巷道变形严重，其中22巷尾部50米地段因采动影响发生冒落。后对23022巷进行木垛维护，木垛间距3米。为保障23025、27两巷能够在2302回采结束后仍能满足使用要求，在2302开采期间对25巷进行了木垛维护，并对交叉口进行锚索补强，但在2302开采之后，巷道变形并没有得到遏制，在对23025巷进行的观测中，发现巷道顶底板移近量达1.5米，巷道两帮移近量也达到1.5米。

1.1.4 2301、2302工作面回采动压的分析

      通过对2301、2302两个工作面的动压观测，我们总结出以下经验：

1.1.4.1回采动压对煤体破坏的影响深度不超过5米。在留巷观测中我们发现帮锚杆被整体挤出的较多，而在帮部试验补打的5.3米锚索没有一根被整体挤出，现场只有一根锚索因锁具破裂造成失效。这说明煤柱并没有被整体压裂，只是在巷道周边两帮的煤体被压裂破碎。

1.1.4.2煤帮变形较顶板变形大。顶板下沉一般在300毫米左右，而煤帮变形一侧就达到500毫米～800毫米左右。由于煤帮的破坏造成顶板失去支撑点，进而造成顶板的进一步破坏。

1.1.4.3动压影响后巷道底鼓严重。相对于顶板下沉，底鼓问题尤为突出，在承受动压影响之后，巷道底鼓最大1.5米，底鼓深度达到2米左右。在对帮部进行补强支护后，底鼓得到控制，底鼓深度一般在500毫米以内。这说明原有支护帮部强度不够，尤其是起锚高度过高造成煤帮变形严重，进而造成巷道底鼓。$Page_Split$

2 33022、24两巷概况

      33022、24为3302面的两条回风巷，在3302回采完毕后，两巷保留作为下一个工作面3301的两条进风巷及辅助运输巷，两巷的断面为均为5.0×3.5米，两巷的顺槽支护方式同图2所示的5.0×3.5米支护图设计相同，22、24巷之间净煤柱为20米，22巷和23巷的净煤柱 35米。由于两巷为连采掘进工艺施工，每隔50米就要施工长60米的横川，横川的数量增多，破坏了煤体的完整性，特别是横川交叉口，断面超宽更大，再加上连采施工循环进度大的特点，在煤体破碎区顶板得不到及时支护，使得两巷多处形成高冒区，给将来的留巷带来较大的难度。

3 33022、24两巷留巷设计

      根据北京天地科技开采股份有限公司为我矿提供的留巷维护方案，结合我矿的实际情况，分别对工作面两条巷道进行补强支护如下：

图3： 33022巷留巷支护图

图4： 33022巷留巷支护图

图5： 33022、24巷横川及交叉口留巷支护图

3.1 33022巷留巷设计

3.1.1在原巷道支护的基础上,两帮补加帮锚索(规格为Φ15.24-5300-1)，锚索为两花布置，一排两根，一排一根，排距3米，锚索托盘选用12#槽钢（规格12#-500-1），两锚索间距1.5米，起锚高度1.0米，施工角度均垂直于巷道两帮，所用锚固剂分别为Z2360、K2335两种，每根帮锚索分别用一支K2335（先放）和一支Z2360（后放）。

3.1.2两帮补打底角螺纹钢锚杆（规格Φ20-M22-2400）,并上底金属网（规格5500-1100），角锚杆距巷道底板0.3米，施工角度与水平线成-15?夹角，新上的金属网与原有网片用8#铅丝连接牢固；所用锚固剂型号为Z2360，每根锚杆一支锚固剂。

3.1.3在巷道的交叉口顶板补加锚索（规格为Φ17.8-8300-1），在原有锚索的基础上每排施工两根锚索，保证交叉点及附近3米范围内顶板每排都有两根锚索；所用锚固剂分别为Z2360、K2335两种，每根帮锚索分别用一支K2335（先放）和两支Z2360（后放）。

3.1.4由于该巷局部发育了一系列小型褶曲，在地质构造区域煤质疏松，巷道超宽0.1～0.5米，局部达到1米之多。经统计，巷道超宽大于0.5米的巷道有千余米，所以以上设计只在巷道超宽小于0.5米的地点应用，在大于0.5米的巷道中参考以上设计加强支护，根据超宽的实际情况帮锚索排距改为2米和1米。

3.1.5该巷局部有超高段，巷道高度达到5.0-5.5米，在该段支护要加强，正巷顶板要补加锚索（规格为Φ17.8-8300-1），每排2根，排距1米；根据超高的实际情况帮锚索布置改为三花布置，排距为2米和1米。

3.2 33024巷留巷设计

3.2.1靠22巷道的一帮补打底角螺纹钢锚杆（规格Φ20-M22-2400）并上底金属网（规格5500-1100），角锚杆距巷道底板0.3米，施工角度与水平线成-10?夹角，新上的金属网与原有网片用8#铅丝连接牢固；所用锚固剂型号为Z2360，每根锚杆一支锚固剂。

3.2.2在巷道的交叉口顶板补加锚索（规格为Φ17.8-8300-1），在原有锚索的基础上每排施工两根锚索，保证交叉点及附近3米范围内顶板至少每两排有两根17.8的锚索；所用锚固剂分别为Z2360、K2335两种，每根帮锚索分别用一支K2335（先放）和两支K2360（后放）。

3.2.3 该巷同33022巷一样，也存在有约千余米的超宽段，所以以上设计只在巷道超宽小于0.5米的地点应用，在大于0.5米的巷道中参考以上设计加强支护，根据超宽的实际情况左帮施工锚索，两花布置，排距3米到4米。

3.2.4 该巷局部超高段巷道高度达到5.0-5.5米，在该段支护要加强，正巷顶板要补加锚索（规格为Φ17.8-8300-1），每排2根，排距1米；根据超高的实际情况帮锚索布置改为三花布置，排距为3米到4米。

3.3 33022、24巷横川及交叉口留巷设计

3.3.1 22巷两侧横川口采用顶、帮锚索联合支护：23巷侧横川口为连采进刀端，跨度均在11米左右，顶板补加6根锚索（规格为Φ17.8-9300-1），其中2根锁口锚索。24巷侧横川口为贯通端，跨度8米左右，顶板补加3根锚索（规格为Φ17.8-8300-1）；两横川口往里4米及附近4米范围内的巷帮均补加帮锚索和底角锚杆，锚索为两花布置，根据现场情况排距2米和1米，锚杆为螺纹钢锚杆（规格Φ20-M22-2400），排距1米。

3.3.2 24巷左侧横川口采用顶、帮锚索联合支护：24巷横川口为连采进刀端，跨度均在11米左右，顶板补加6根锚索（规格为Φ17.8-9300-1），其中2根锁口锚索。横川口往里4米及附近4米范围内的巷帮均补加帮锚索和底角锚杆，锚索为两花布置，根据现场情况排距2米到3米，锚杆为螺纹钢锚杆（规格Φ20-M22-2400），排距1米。

3.3.3 在33022与33024巷的横川内靠33022巷侧打两个井字形木垛，在33022与33024巷的横川内靠33022巷侧打一个井字形木垛，木垛采用R200、长度2000mm的板梁搭设。$Page_Split$

4 33022、24留巷矿压观测

4.1 测站布置：共布置两个简易测站，分别距切眼592米和624米，依次编号为1#测站、2#测站，每个简易测站安设一个表面位移和一个顶板离层仪。

采用十字布点法安设表面位移监测断面，如图6。在顶板中部垂直方向和两帮水平方向钻Φ28mm的孔，将Φ29mm、长400mm的木桩打入孔中，顶板和上帮端部安设弯头测钉，底板和下帮木桩端部安设平头测钉。

图6：巷道测点布置图

      在每个表面位移测站附近一米左右安设一个顶板离层仪监测顶板离层情况，深基点安装在顶板7米深度，浅基点安装在顶板2米深度内。

4.2观测数据及分析：

2004年5月19日安设好简易测站，并进行了首次观测，至2004年6月25日观测结束，其间共观测了5次。

4.3、观测结论：

4.3.11#测站两帮称近量70毫米，其中左帮26毫米、右帮44毫米，顶底板移近量91毫米，其中顶板下沉量46毫米、底鼓量39毫米。

2#测站两帮移近量64毫米，其中左帮26毫米、右帮36毫米，顶底板移近量15毫米，其中顶板下沉量3毫米、底鼓量12毫米。

由以上数据可知，顶底板移近量远远小于300毫米，在控制范围之内，说明巷道支护效果较好，留巷比较成功。

4.3.2工作面超前压力对巷道支护影响较小，滞后压力对巷道影响较大，一般在滞后工作面150～200米巷道断面开始发生较大变化。

4.3.3结合现场实际情况，巷道应力区域主要集中在超前工作面50米至滞后工作面340米共390米范围内，在滞后工作面340米以后巷道所受应力渐渐达到平衡，巷道趋于稳定，巷道断面不再发生大的变化。

4.3.4通过对顶板离层指示仪观测数据分析，顶板离层仪外测筒读数无变化，说明锚杆支护效果较好，在锚杆锚固范围内未发生显著离层。1#测站顶板离层仪内测筒主读数由15到54，说明在锚杆锚固范围外、顶板7米深度范围内，顶板离层39毫米，由表面位移测站顶板下沉量为46毫米，说明在顶板深度7米范围外顶板发生离层，离层值为7毫米。

5结论

5.1 在33022、33024留巷成功之后，我矿又相继进行了33012、33014巷的留巷，除33012巷局部地段有小范围底鼓以外，基本上达到了预期的效果，证明33022、22024巷的留巷设计方案是可行的。通过留巷，不仅缓解了我矿衔接紧张的局面，而且避免了大量煤炭资源的浪费。例如，33022、24巷的留设成功，使3301工作面减少掘进工程量6810米，多采出煤量110万吨。同时，可将留巷支护技术推广应用至其它盘区，大幅度提高盘区万吨掘进率及回采率。以我矿规划的东四盘区为例，该盘区共布置4个3400米的大采高工作面，通过留巷，整个盘区减少掘进工程量21450米，多采出煤量402万吨。

5.2 动压区留巷应紧密的同地质条件相结合，尤其是隐性构造区。在生产的过程中，往往在许多巷道掘进中并没有异常的变化，但由于该区域裂隙的发育度、周边围岩的强度等因素的变化造成巷道压力较大，因此在整条巷道的支护设计中要考虑到巷道各区段地质条件的变化，分区段考虑支护强度的变化。

5.3 留巷要结合所留巷道的用途及其对巷道变形量的承受能力决定支护强度的大小，避免支护过剩及不必要的材料、人力浪费。

5.4 加强留巷过程中的矿压观测，根据巷道压力显现情况适时调整巷道的支护强度。

5.5 如果有条件要提前完成地应力、围岩参数等测定工作，以便为设计方案的提出提供更有利的基础数据。

第一作者简历：

刘军锋，男，1978年12月，毕业于辽宁工程技术大学，现在晋城煤业集团寺河矿从事采掘设计工作，助理工程师。电话：(0356)3698642；E-mail:liujunfeng1978@163.com。