1、立项原因：

煤矿开采往往采用至上而下的分层开采方法，这样下层开采的时候就要涉及到过上覆采空区煤柱应力集中区的问题。过上覆采空区煤柱，现在普遍采取的掘进方案就是加强顶板及护帮支护，增加护帮锚杆支护密度，顶板吊挂钢梁掘进。加强支护方式单一，且遇到上覆孤岛煤柱时，巷道压力显现明显，顶帮变形严重，支护往往不能满足预期效果，造成巷道后期维护工作量加大，给工作面带来安全隐患。因此，掘进工作面遇上覆孤岛煤柱，压力显现明显时，必须研究制定一种更切合实际、更安全的掘进支护方案。

2、成果内容：

为了解决目前煤矿掘进巷道过上覆采空区煤柱施工方法存在的问题，针对目前施工方案不能有效的控制巷道顶底板变形量，不能有效的降低巷道垂直应力及水平应力的显现的弊端，我们提出了一种受动压开采过上覆采空区孤岛煤柱掘进施工方法。

同煤集团四台矿14#层412盘区51220巷掘进工作面在掘进过程中需要过上覆12#层412盘区81220采空区与12#层412盘区81001采空区所留设的孤岛煤柱，在应力集中煤柱区域还要与同层相邻的14#层412盘区81218工作面进行采掘交锋，受动压开采影响，特对51220巷煤柱下支护工艺进行完善，提出一种受动压开采过上覆采空区孤岛煤柱掘进施工方法。

51220巷掘至1701m出上覆12#层81220面采空区，掘至1727m进入12#层81001面采空区。煤柱宽26m。为避免由于煤柱压力及相邻14#层81218工作面回采时动压开采影响，造成巷道顶板下沉、炸帮严重等压力显现，特对巷道1691m-1737m段采取加强支护措施。

1、顶板支护

（1）、51220巷顶板使用φ18×1800㎜左旋无纵筋螺纹钢锚杆，钢带，锚索，拱形托盘，钢板联合支护。   

（2）、在1691m-1737m区段，使用?17.8×6000mm钢绞线配合3.4m三眼矿用11#工字钢梁，第一根钢梁施工在两根钢带中间，第二根钢梁施工在距钢带0.1m的位置以确保钢梁和钢带中间能施工组合钢板；施工要求两边锚索斜拉75°，中间锚索垂直向上打。                                

（3）、在1696m-1732m区段，使用?17.8×8000mm钢绞线配合三眼组合钢板，钢板间距2.0m。                                    

（4）、巷道炸帮超过0.5m时，使用?17.8×6000mm钢绞线配合0.6m工字钢梁，要求角锚索成75°角斜向上打。                                 

2、两帮支护

（1）护帮使用φ18×1700㎜的螺纹钢锚杆，短钢带，金属菱形网联合支护。（护帮锚杆按“五花”布置。 排间距为1250×1500mm ）

（2）在1701m-1727m区段，两帮施工帮锚索，使用?17.8×6000mm配合1.5米短钢梁，锚索斜拉75°，间距1.0米。       

3、底板处理

在1701m-1727m区段巷道底板施工卸压槽，距大帮1.5米施工卸压槽。卸压槽规格：长×宽×深=33m×1.0m×0.8m。

4、木柱，木垛支护情况 

（1）、在1701m-1727m区段，两帮处增加木柱，木柱采用密集支护左右两帮。                                                 

（2）、在1701m-1727m区段，增加木垛支护，间距3米。     

（3）、在1701m-1727m区段，增加堆柱支护，有条件的支护在木垛中间，没条件的支护在木垛旁边。                                    

5、注马丽散

在1701m-1727m共计26米处注马丽散。注马丽散孔深5米封空3米，顶板离帮1米左右交叉布置钻孔，钻孔间距3米左右，左右两帮对应布置钻孔间距6米左右。  

1. 压力分析

       通过多种支护方式的联合运用，以及对巷道顶、帮及底板采取的有效支护泄压手段，尤其是底板泄压槽的施工，孤岛煤柱下掘进巷道压力显现明显减弱，达到预期效果。以下为施工时压力表及巷道“十字观察法”记录图表，从图表中可以明显看出巷道顶帮变形不明显，压力得到了有效的控制。

    

    

     3、创新点：

   3.1、动压开采影响下，巷道过采掘交锋应力集中区域的顶、底、帮的维护难的问题得到了有效的控制。

   3.2、有效的降低了巷道片帮冒顶现象发生的概率，对人员的安全有保证。

   3.3、有效的控制了巷道垂直应力及水平应力的显现，

   3.4、通过该特种支护工艺使得在巷道周围形成了稳固拱，稳固了巷道的成型，降低了巷道后期维护的工作量。

    

    

   4、社会效益：

         14#层412盘区是我矿采掘衔接一个重要环节，特殊支护工艺的应用成功，有效的控制了巷道在煤柱下的掘进支护和动压开采影响下掘进巷道过采掘交锋应力集中区域的顶板下沉，两帮炸帮及巷道底鼓现象，从而稳固了巷道成型，控制力了巷道因应力集中区域对巷道的产生不良影响，加快了安全生产了，有效的提高了掘进速度及成巷率，为该盘区的准备工作节余了很多时间，更是对我们今后遇到动压开采影响下过上覆应力集中区域加强支护，提供很好的参考点。

   一种过上覆采空区孤岛煤柱掘进施工方法

   经济社会效益证明

   同煤集团四台矿14#层412盘区51220巷掘进工作面在掘进过程中需要过上覆12#层412盘区81220采空区与12#层412盘区81001采空区所留设的孤岛煤柱，在应力集中煤柱区域还要与同层相邻的14#层412盘区81218工作面进行采掘交锋，受动压开采影响，特对51220巷煤柱下支护工艺进行完善，提出一种受动压开采过上覆采空区孤岛煤柱掘进施工方法。

     通过多种支护方式的联合运用，以及对巷道顶、帮及底板采取的有效支护泄压手段，尤其是底板泄压槽的施工，孤岛煤柱下掘进巷道压力显现明显减弱，达到预期效果。

   这种巷道掘进技术的应用，有效的防止矿压显现造成的顶板下沉、两帮炸帮严重、底板鼓起等现象，给巷道维护及后期采煤创造了良好的条件，加快了安全生产了，有效的提高了掘进速度及成巷率，为该盘区的准备工作节余了很多时间。重要的是该成果的应用不仅节约了大量的煤炭资源，更对我们今后遇到极近距离小煤柱及采掘交锋巷道掘进提供很好的参考依据。

   节省了大量作业时间，提高了工作效率，创造了极大的经济、社会效益。对安全质量标准化的行为规范操作起到了很大的促进作用，在推广应用方面具有广阔的前景。

   确保了及时有效的支护方式和管理，取得良好效果，保证了安全生产，节省了大量作业时间，提高了工作效率，成本低。