進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷方案設(shè)計(jì)

1、<p>　　5211進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷方案設(shè)計(jì)</p><p>　　山西柳林凌志柳家莊煤業(yè)有限公司</p><p><b>　　二○一二年五月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1項(xiàng)目研究的意義1</p><p>　　25

2、211綜采工作面生產(chǎn)地質(zhì)條件概述3</p><p>　　3巷旁充填體作用機(jī)理與巷旁支護(hù)參數(shù)分析5</p><p>　　3.1巷旁充填體作用機(jī)理5</p><p>　　3.2沿空留巷力學(xué)模型的建立6</p><p>　　3.3巷旁支護(hù)阻力計(jì)算8</p><p>　　4高水充填材料及其沿空留巷技術(shù)簡(jiǎn)介

3、10</p><p>　　4.1高水充填材料簡(jiǎn)介10</p><p>　　4.2高水充填材料巷旁充填沿空留巷技術(shù)12</p><p>　　5巷旁充填工藝與系統(tǒng)15</p><p>　　5.1充填工藝15</p><p>　　5.2充填設(shè)備清單16</p><p>　　5.3

4、人員配備及勞動(dòng)組織18</p><p>　　6加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案21</p><p>　　6.1原巷道加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案21</p><p>　　6.2留巷段加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案21</p><p>　　6.3充填體加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案22</p><p>　　7礦壓觀測(cè)方案24</p>

5、<p>　　7.1觀察內(nèi)容24</p><p>　　7.2測(cè)站設(shè)置24</p><p>　　7.3觀測(cè)要求26</p><p><b>　　8效益概算27</b></p><p>　　8.1留巷成本概算27</p><p>　　8.2經(jīng)濟(jì)效益概算27</p

6、><p>　　8.3其它效益27</p><p>　　9安全技術(shù)措施29</p><p>　　9.1一般規(guī)定29</p><p><b>　　9.2頂板30</b></p><p>　　9.3“一通三防”及安全監(jiān)控32</p><p><b>　　

7、9.4機(jī)電34</b></p><p>　　10 避災(zāi)路線36</p><p><b>　　項(xiàng)目研究的意義</b></p><p>　　沿空留巷技術(shù)是無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的一大發(fā)展方向，它是維護(hù)在工作面后方的采空區(qū)邊緣巷道，即在工作面回采過(guò)程中，通過(guò)有效的巷旁支護(hù)和巷內(nèi)支護(hù)技術(shù)，將本工作面的回采巷道保留下來(lái)，作為鄰近工作面的一條回采

8、巷道使用，如圖11所示。但是，正是由于沿空留巷在工作面后方，受兩次工作面采動(dòng)影響引起的礦壓顯現(xiàn)要比用煤柱保護(hù)引起的礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈地多，巷道維護(hù)比較困難。</p><p>　　圖11沿空留巷示意圖</p><p>　　巷旁支護(hù)是保證沿空留巷成功的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)外對(duì)巷旁支護(hù)機(jī)理及方法進(jìn)行了較多的研究和實(shí)踐。上世紀(jì)50年代以來(lái)巷旁支護(hù)長(zhǎng)期采用矸石帶、木垛、密集支柱和混凝土砌塊，上述巷旁支護(hù)普遍存在

9、增阻速度慢、支承能力小、壓縮變形量大、密閉性能差、機(jī)械化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，或力學(xué)性能與沿空留巷圍巖變形不相適應(yīng)等缺點(diǎn)，不利于沿空留巷維護(hù)和防止采空區(qū)漏風(fēng)、煤層自燃，沿空留巷效果不好。高水充填材料具有支護(hù)阻力大、增阻速度快、適量可縮，巷道維護(hù)效果好，機(jī)械化整體構(gòu)筑巷旁支護(hù)采空區(qū)密閉性好、勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)；整體澆注的高水充填材料巷旁支護(hù)體能克服傳統(tǒng)巷旁支護(hù)的根本缺陷，把沿空留巷所需解決的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題——實(shí)現(xiàn)巷旁支護(hù)和密閉采空區(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)

10、，充分顯示出其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)越性。自上世紀(jì)八十年代初從英國(guó)引進(jìn)了高水充填材料和充填設(shè)備，到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)引進(jìn)、吸收、消化，研制成功我國(guó)自己的高水充填材料和充填設(shè)備，其性能達(dá)到或超過(guò)英國(guó)的材料和設(shè)備，它標(biāo)志著我國(guó)在沿空留巷技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。硬石膏巷旁支護(hù)在德國(guó)有大量應(yīng)用，由于留巷成本昂貴、輸送管道磨損嚴(yán)重、粉塵大，我國(guó)基本沒(méi)有應(yīng)用。膏體材料充填沿空留巷具有較大的支護(hù)阻力，但管路輸</p><p>　　柳家莊煤

11、礦為山西凌志投資集團(tuán)的一個(gè)現(xiàn)代化礦井，是國(guó)家優(yōu)質(zhì)主焦煤生產(chǎn)基地。隨著礦井產(chǎn)量和效率的不斷提高，要求成巷速度越來(lái)越快，而傳統(tǒng)的三巷掘進(jìn)方式越來(lái)越不能滿足采掘接替的需要，同時(shí)也造成大量焦煤資源的浪費(fèi)。由于沿空留巷技術(shù)具有降低巷道掘進(jìn)率、提高煤炭采出率、減小工作面隅角瓦斯含量、實(shí)現(xiàn)Y型通風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，有必要針對(duì)柳家莊煤礦5211綜采工作面煤層、頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)等生產(chǎn)地質(zhì)條件，開(kāi)展高水充填材料巷旁充填沿空留巷技術(shù)的系統(tǒng)研究對(duì)解決5#煤層回采工作

12、面布置、保證接替、降低開(kāi)采成本等具有重要的意義，同時(shí)，對(duì)推動(dòng)沿空留巷技術(shù)發(fā)展具有重大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　5211綜采工作面生產(chǎn)地質(zhì)條件概述</p><p>　　5211進(jìn)風(fēng)順槽為5211綜采工作面的進(jìn)風(fēng)順槽。井下相對(duì)位置位于本礦井田5#煤層西采區(qū)北部，南為西采區(qū)三條主要運(yùn)輸、通風(fēng)巷道（西采區(qū)軌道巷、西采區(qū)皮帶巷、西采區(qū)回風(fēng)巷），北接山西東輝煤焦鄧家莊煤業(yè)有限公司

13、實(shí)體煤層，西為本礦實(shí)體井田，東接5210已采綜采工作面。地面標(biāo)高為+922.5~+825m，工作面標(biāo)高為+639~+660m，其工作面采掘工程平面圖見(jiàn)圖21所示。</p><p>　　圖21 5211綜采工作面采掘工程平面圖</p><p>　　該工作面為4層煤和5層煤合采。4#煤層平均厚度為1.6m，5#煤層平均厚度為1.8m，4#、5#煤層之間夾矸平均厚度為0.5m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

14、頂板巖性為灰色砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖；底板為砂質(zhì)泥巖、灰色砂質(zhì)泥巖。煤層傾角為3°—6°，平均4°，穩(wěn)定可采，屬近水平煤層。煤層厚度為1.7~2.0m，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其煤層頂?shù)装鍘r性情況見(jiàn)表21所示。</p><p>　　表21煤層頂?shù)装迩闆r表</p><p>　　5211進(jìn)風(fēng)順槽沿4#煤層頂板、5#煤層底板掘進(jìn)；巷道設(shè)計(jì)斷面為寬×高（4.5m&#

15、215;4.0m）。遇地質(zhì)變化帶時(shí)，巷道高度適當(dāng)調(diào)整，但不得低于3.2m。 5211進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)計(jì)掘進(jìn)長(zhǎng)度為1282m，</p><p>　　5211進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)工作面頂板采用“螺紋鋼金屬錨桿＋錨索＋金屬菱形網(wǎng)＋鋼帶＋鋼托板”支護(hù)。其錨桿采用規(guī)格：Φ20×2400 mm，配合使用2卷CK2340樹(shù)脂錨固劑，要求錨固力不低于70KN，扭力矩不小于100N?m，其錨桿間、排距為：800 mm×

16、800 mm，間排距誤差±100 mm，呈矩形布置，頂板靠巷道兩側(cè)的錨桿向兩幫傾斜角度為80°，邊錨桿至兩幫距離均為200mm。錨索采用規(guī)格：Φ15.24×6300mm的鋼絞線錨索，間排距為1600 mm×2400 mm，鋼帶采用：長(zhǎng)4400 mm，寬230 mm，厚5 mm的7眼“W”鋼帶。托板中孔Φ=22 mm，厚5 mm的圓托盤配合支護(hù)，金屬菱形網(wǎng)使用6000mm×1000mm的1

17、8#鍍鋅鐵絲編制而成。</p><p>　　兩幫采用“錨桿＋鋼帶＋金屬菱形網(wǎng)＋鐵托盤”聯(lián)合支護(hù)，幫錨桿選用規(guī)格為：Φ16×1600 mm鐵制錨桿，間、排距均為800 mm×800mm，幫頂錨桿距頂板400mm，幫底錨桿距底板500mm。錨桿必須與巷道兩幫成90°夾角。幫錨桿支護(hù)錨固力不得小于50KN，扭力矩不小于100N.m。金屬菱形網(wǎng)選用3500mm×1000mm的18#

18、鍍鋅鐵絲編制而成。網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接要相互掛接，且搭接長(zhǎng)度不得小于200mm，然后用鉛絲把網(wǎng)與網(wǎng)搭接處固定。</p><p>　　井下觀察，5211進(jìn)風(fēng)順槽巷道開(kāi)口處向里200m左右，高度在5.0m，里面局部高度也達(dá)到5.0m左右，巷道部分地段錨桿間排距為800mm×1200mm。由于掘巷前未考慮實(shí)施沿空留巷，支護(hù)強(qiáng)度比較低，不能滿足留巷要求，在實(shí)施留巷前需要對(duì)實(shí)煤體幫、頂板等進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。</p&g

19、t;<p>　　巷旁充填體作用機(jī)理與巷旁支護(hù)參數(shù)分析</p><p><b>　　巷旁充填體作用機(jī)理</b></p><p>　　鑒于沿空留巷頂板巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律，沿空留巷圍巖變形、巷旁支護(hù)體變形以及支護(hù)體載荷的變化都與回來(lái)工作面的周期來(lái)壓有關(guān)系?；夭晒ぷ髅婧蠓?0m范圍內(nèi)，巷道圍巖變形速度較大；當(dāng)周期來(lái)壓引起工作面后方基本頂弧形三角板失穩(wěn)時(shí)、巷道圍巖及巷旁

20、支護(hù)體產(chǎn)生劇烈變形，支護(hù)體承受載荷也劇烈增加，這個(gè)區(qū)域一般在工作面后方20～40m范圍內(nèi)。</p><p>　　巷旁支護(hù)體控制巷道頂板、維護(hù)巷道，關(guān)鍵是要有足夠的支護(hù)強(qiáng)度及適量的可縮量，足夠的支護(hù)強(qiáng)度能夠及時(shí)切落采空區(qū)側(cè)足夠高度的頂板巖層，使更上位巖層得到采空區(qū)冒落矸石及側(cè)向煤體支撐，同時(shí)，適量的可縮量滿足巷旁支護(hù)體服從巖層的旋轉(zhuǎn)下沉，防止在頂板巖層旋轉(zhuǎn)下沉?xí)r破壞巷旁支護(hù)體，實(shí)現(xiàn)控頂載荷向側(cè)向煤體及采空區(qū)冒落矸石

21、轉(zhuǎn)移。</p><p>　　因此，沿空留巷巷旁支護(hù)的作用機(jī)理為：</p><p>　　(1) 巷旁支護(hù)體應(yīng)具有早期強(qiáng)度高、增阻速度快的力學(xué)特性，緊隨工作面構(gòu)筑，及時(shí)支護(hù)直接頂，控制巷道圍巖變形，與巷內(nèi)支護(hù)共同作用，確保巷道內(nèi)直接頂不破碎、避免與上部基本頂離層，并切斷采空區(qū)側(cè)的直接頂，減小巷旁支護(hù)體所承受的載荷。</p><p>　　(2) 回采面的推進(jìn)，必然引起基本

22、頂破斷、失穩(wěn)、劇烈沉降，在基本頂破斷時(shí)巷旁支護(hù)體的支護(hù)阻力應(yīng)達(dá)到切頂阻力，切斷采空區(qū)側(cè)基本頂，減小巷旁支護(hù)體載荷。垮落的矸石由于破碎后體積增大，當(dāng)充填滿采空區(qū)時(shí)，更上位巖層在矸石及煤體的支撐作用下取得平衡，巷道圍巖變形趨于緩和并穩(wěn)定下來(lái)，所以巷旁支護(hù)體的切頂高度由采高及矸石的碎漲系數(shù)決定，并與煤層傾角有關(guān)；另外，巷旁支護(hù)體應(yīng)具有一定的可縮量，對(duì)上位巖層在取得平衡之前的急劇沉降有較好的適應(yīng)性，其大小與采高成正比，與采空區(qū)側(cè)冒落巖層的碎脹系

23、數(shù)，殘余碎脹系數(shù)及煤層傾角等有關(guān)。</p><p>　　(3) 巷道圍巖運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，巷旁支護(hù)體具有的支護(hù)阻力為后期支護(hù)阻力，其大小應(yīng)能夠維持巷道上方已切斷巖層的平衡，同時(shí)將巷道頂板下沉量控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，一般后期支護(hù)阻力小于切頂阻力。</p><p>　　大量的實(shí)測(cè)表明，沿空留巷和采場(chǎng)具有相似的邊界條件、受力特征及其它一些共同屬性。因而兩者的礦壓機(jī)理具有相似性，但也應(yīng)看出，沿空留巷與工作面

24、采場(chǎng)具有不同性質(zhì)的采空區(qū)邊界，沿空留巷是固定邊界，采場(chǎng)是移動(dòng)邊界，因而，它們的巖層活動(dòng)和礦壓顯現(xiàn)方面既有某些相同性又有各自的特殊性。一般情況下，采場(chǎng)頂板可以視為彈性薄板，支承基本頂?shù)闹苯禹敽兔簩涌梢暈閺椥越橘|(zhì)，符合Winkler彈性基礎(chǔ)假設(shè)，即P＝一Ky，式中y為基本頂巖層的豎向變形量，K為墊層系數(shù)，取決于煤層、直接頂及底板巖層的厚度和力學(xué)特性，P為作用于直接頂及煤層之上的支承壓力值，這樣在各種邊界條件下，基本頂與支承它的直接頂、煤層共

25、同組成的力學(xué)體系可簡(jiǎn)化為Winkler彈性基礎(chǔ)上的Kirchhoff板。隨著工作面的開(kāi)采和不斷推進(jìn)，在工作面下端頭處，由于該板的隅角處于直角固支狀態(tài)而產(chǎn)生的“角”效應(yīng)，使該處呈現(xiàn)弧形破壞，形成“弧形三角板”，“弧形三角板”的穩(wěn)定與否對(duì)沿空留巷影響較大，同樣，巷旁支護(hù)性能和早期支護(hù)參數(shù)要借助于“弧形三角板”結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)沿空留巷支護(hù)阻力等參數(shù)時(shí)，一般考慮其極限狀況，即以頂板達(dá)到危險(xiǎn)狀況的斷面為截面，得到彈性基礎(chǔ)梁模型</p&g

26、t;<p>　　圖31 沿空留巷力學(xué)模型</p><p>　　對(duì)上述模型作如下簡(jiǎn)化：</p><p>　　在巷旁支護(hù)體切頂頂板巖層前，矸石對(duì)塊體的支撐力為零，在采空區(qū)側(cè)受到的剪力為，沿巖層方向的推力為：</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　式中：——煤層傾角；——巖塊的長(zhǎng)度

27、；——巖塊單位長(zhǎng)度的自重；——巖塊的厚度；——巖塊被切斷時(shí)端的下沉量。</p><p>　　(2)因采空區(qū)上方直接頂與基本頂之間的離層，以及基本頂之上軟弱巖層與更上位巖層之間的離層，認(rèn)為其間的剪力為零；</p><p>　　(3)基本頂?shù)淖灾匮仄叫袔r層和垂直巖層方向分解成兩組力；</p><p>　　(4)基本頂之上的軟弱巖層，均勻地加到基本頂上；</p>

28、;<p>　　(5)基本頂以煤體彈塑性交界處為旋轉(zhuǎn)軸向采空區(qū)側(cè)旋轉(zhuǎn)傾斜；</p><p>　　(6)沿空留巷下側(cè)煤體支承壓力和應(yīng)力極限平衡區(qū)寬度計(jì)算式為：</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　式中：、——煤

29、層與頂?shù)装鍘r層交界面的粘聚力和內(nèi)摩擦角；——煤層傾角；——支架對(duì)煤幫的支護(hù)阻力；——側(cè)壓系數(shù)；——采高；——開(kāi)采深度；——上覆巖層平均容重；——應(yīng)力集中系數(shù)。</p><p><b>　　巷旁支護(hù)阻力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)圖31，用平衡法對(duì)、兩巖塊分別建立力學(xué)方程。</p><p>　　巖塊，垂直于傾角方向，，得：</p

30、><p><b>　　(3-4)</b></p><p><b>　　平行于方向，，得：</b></p><p><b>　　(3-5)</b></p><p><b>　　，得：</b></p><p><b>　　(3-6

31、)</b></p><p><b>　　巖塊，，得</b></p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　式中：——煤層傾角；——巷道寬度；——巷旁支護(hù)體寬度；——基本頂巖層厚度；——巷旁支護(hù)體的切頂阻力；——基本頂巖層的極限彎矩；——端基本頂?shù)臍堄鄰澗?；——基本頂及其上部軟弱巖層單位長(zhǎng)度

32、的自重；——直接頂單位長(zhǎng)度自重；——基本頂跨落前端的下沉量，其計(jì)算式為：</p><p>　　——巖塊的長(zhǎng)度，其計(jì)算式為：</p><p>　　——基本頂來(lái)壓步距；——工作面長(zhǎng)度。</p><p>　　根據(jù)該順槽頂板巖層情況、公式計(jì)算和以往的實(shí)踐，充填體抗壓強(qiáng)度7.0MPa以上時(shí)、當(dāng)采高不超過(guò)4.0m時(shí)，初步設(shè)計(jì)巷旁支護(hù)體寬度3.0m能滿足沿空留巷的要求。</

33、p><p>　　高水充填材料及其沿空留巷技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p><b>　　高水充填材料簡(jiǎn)介</b></p><p>　　高水充填材料巷旁充填沿空留巷技術(shù)經(jīng)七五和八五國(guó)家科技攻關(guān)，材料本身和相關(guān)技術(shù)已經(jīng)完善，并在徐州、新汶、沁新、焦作、平頂山、邢臺(tái)等多個(gè)礦務(wù)局現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，留巷效果良好。</p><p>　　高水充填材料是一種

34、能在高水灰比條件(W/C=1.3:1～3:1)下快速凝結(jié)的特種水泥，是國(guó)家“七五”、“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目的研究成果。該材料以硫鋁酸鹽水泥熟料為基料，加入石膏、石灰、復(fù)合緩凝劑、懸浮劑、復(fù)合速凝劑等配制而成，為了使用方便，高水充填材料分甲料、乙料兩部分，按1:1的比例配合使用。甲料、乙料單獨(dú)與水混合12h不凝結(jié)，為避免管路堵塞和一定條件下不沖洗管路創(chuàng)造了條件，而甲料漿和乙料漿一旦相互混合則快速凝結(jié)硬化。</p><

35、p>　　高水充填材料之所以能夠在高水灰比條件下快速、全部凝結(jié)硬化，是因?yàn)槠渌磻?yīng)生成了大量的鈣礬石，其分子式為3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O。鈣礬石是含結(jié)晶水最高的水化物中最為常見(jiàn)的一種，在鈣礬石中，結(jié)晶水分子容積高達(dá)81.16%。這是高水充填材料不同于一般水泥材料的最顯著的特點(diǎn)之一。</p><p>　　與一般的水泥類材料相比，高水充填材料具有以下特點(diǎn)；</p><p

36、>　　(1) 高水灰比（2.5:1）條件下結(jié)石率100%；</p><p>　　(2) 凝結(jié)時(shí)間短，早期強(qiáng)度高并可調(diào)；</p><p>　　(3) 塑性好，凝結(jié)體單軸加壓應(yīng)變達(dá)15%時(shí)，其殘余強(qiáng)度還能維持在峰值強(qiáng)度的50%以上。</p><p>　　(4) 凝結(jié)體具有微膨脹性；</p><p>　　(5) 改變水灰比和添加劑成分就能獲得

37、不同強(qiáng)度的凝結(jié)體，可以滿足不同工程的需要。</p><p>　　(6) 單位體積充填材料用量少，在水灰比1.6~1.8:1的條件下，1m3充填體只需高水充填材料500kg；</p><p>　　高水充填材料的這種水化硬化反應(yīng)過(guò)程可描述如下：</p><p>　　1） 抗壓強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系</p><p>　　高水充填材料抗壓強(qiáng)度與水灰比的大

38、小成反比關(guān)系(見(jiàn)圖41所示)，水灰比越小，強(qiáng)度就越高，每立方米充填需要使用的高水充填材料越多，水用量越少，充填凝固體的強(qiáng)度就越高，反之，水灰比越大，每立方米充填需要使用的高水充填材料越少，水用量越多，充填凝固體的強(qiáng)度就越低，在水灰比W/C=0.5:1～0.75:1左右，這是普通水泥混凝土經(jīng)常使用的水灰比范圍，高水充填材料抗壓強(qiáng)度可達(dá)到30～50MPa以上。根據(jù)高水充填材料與水灰比的關(guān)系，調(diào)節(jié)水灰比改變充填體抗壓強(qiáng)度可以滿足多種強(qiáng)度要求

39、的工程需要。</p><p>　　圖41 高水充填材料單軸抗壓強(qiáng)度與水灰比關(guān)系</p><p>　　2） 高水充填材料的變形性能</p><p>　　利用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)MTS815型剛性伺服機(jī)測(cè)得高水充填材料在水灰比1.5：1條件下凝結(jié)7天以后的全應(yīng)力應(yīng)變曲線和變形特點(diǎn)如圖42所示。</p><p>　　圖42高水充填材料全應(yīng)力應(yīng)變曲線&

40、lt;/p><p>　　從圖42看出，高水充填材料具有突出的塑性特征，在載荷達(dá)到峰值強(qiáng)度后，高水充填材料并不立即完全破壞喪失承載能力，而是隨著應(yīng)變的進(jìn)一步加大，承載能力呈緩慢下降變化，承載能力隨應(yīng)變?cè)黾泳徛陆档乃俣冗h(yuǎn)小于一般的混凝土和巖石材料，此水灰比條件下高水充填材料峰值抗壓強(qiáng)度為10.4MPa，當(dāng)應(yīng)變達(dá)到10%時(shí)，其抗壓強(qiáng)度還維持在峰值強(qiáng)度的65%以上，應(yīng)變繼續(xù)增加達(dá)到18%，殘余抗壓強(qiáng)度為峰值的59%左右。

41、</p><p>　　高水充填材料充填體呈現(xiàn)明顯的塑性材料特征，在壓力作用下可以允許較大的塑性變形，強(qiáng)度衰減比較緩慢，可以維持較高的殘余強(qiáng)度。</p><p>　　高水充填材料巷旁充填沿空留巷技術(shù)</p><p>　　1）高水充填材料巷旁充填體的力學(xué)特性與沿空留巷圍巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律相適應(yīng)</p><p>　　為了保證沿空留巷效果，巷旁支護(hù)體應(yīng)具有足

42、夠的支護(hù)強(qiáng)度及適量的可縮量。足夠的支護(hù)強(qiáng)度指巷旁支護(hù)體能夠切落足夠高度的頂板巖層，使更上位巖層得到采空區(qū)冒落矸石的支撐；適量的可縮量指巷旁支護(hù)體滿足控頂高度以上巖層的旋轉(zhuǎn)下沉，防止在上位頂板巖層旋轉(zhuǎn)下沉?xí)r巷旁支護(hù)體被破壞。高水充填材料塑性較好，具有較大的可縮量，滿足上位頂板巖層旋轉(zhuǎn)下沉。</p><p>　　高水充填材料巷旁充填沿空留巷又分為高水充填材料凈漿充填和高水充填材料灰渣充填。高水充填材料凈漿充填是僅在高

43、水充填材料中按配比加水?dāng)嚢?；高水充填材料灰渣充填不僅在高水充填材料中按配比加水、還要按配比加入粉煤灰攪拌。ZKD高水充填材料加灰渣的單軸抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表41、高水充填材料凈漿單軸抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表42。</p><p>　　由表41和表42可見(jiàn)，高水充填材料灰渣充填可以減少膠結(jié)料的用量、降低沿空留巷成本，同時(shí)可以有效防止充填體風(fēng)化，但添加灰渣增加了施工難度和井下輔助運(yùn)輸工作量。</p><p&g

44、t;　　表41 ZKD高水充填材料加灰渣的單軸抗壓強(qiáng)度</p><p>　　表42 ZKD高水充填材料凈漿單軸抗壓強(qiáng)度</p><p>　　高水充填材料凈漿充填沿空留巷與添加灰渣充填相比具有施工工藝簡(jiǎn)單、輔助運(yùn)輸工作量小、單一等優(yōu)點(diǎn)，存在費(fèi)用略高、充填體因失水表面風(fēng)化的缺點(diǎn)，但風(fēng)化速度較慢，30～40mm/年。</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)地質(zhì)條件和工作面推

45、進(jìn)速度的關(guān)系，確定5211進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷采用高水充填材料凈漿充填，初步參數(shù)設(shè)計(jì)為：充填寬度為3.0m，高度為采高，一班充填3.2m，水灰比為1.5~1.8，即1kg的高水充填材料加1.5kg~1.8kg的水。</p><p>　　2）充填系統(tǒng)和充填工藝簡(jiǎn)單、可靠，容易達(dá)到充填要求</p><p>　　高水充填材料出廠后分為甲料和乙料兩部分，要求甲料和乙料兩部分必須等量進(jìn)漿、混合均勻，其強(qiáng)

46、度才能達(dá)到最大，由于以往的充填泵大多采用往復(fù)式，不是專門針對(duì)高水充填材料而研究開(kāi)發(fā)的，一般兩側(cè)進(jìn)漿的充填泵不是等量的，而且不是同時(shí)進(jìn)漿、同時(shí)出漿，難以保證甲乙料等量進(jìn)漿、均勻混合。</p><p>　　通過(guò)我們與有關(guān)設(shè)備廠家共同努力，研究開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)單的充填泵，該泵能夠保證同時(shí)進(jìn)漿、同時(shí)出漿，甲乙料等量，從根本上保證了巷旁充填體的質(zhì)量。</p><p>　　我們研究確定的充填系統(tǒng)和充填工藝簡(jiǎn)單

47、，能夠保證高水充填材料等量進(jìn)漿、混合均勻，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3）巷道支護(hù)適應(yīng)沿空留巷圍巖大變形并有效控制留巷后圍巖大變形</p><p>　　沿空留巷經(jīng)歷兩次采動(dòng)影響，巷道圍巖發(fā)生大變形不可避免，采用工字鋼或U型鋼金屬支架支護(hù)，難以適應(yīng)沿空留巷的大變形，支架破壞嚴(yán)重、巷道維護(hù)效果較差，給沿空留巷巷旁支護(hù)帶來(lái)了困難，也嚴(yán)重影響了沿空留巷維護(hù)效果。</p>&l

48、t;p>　　錨桿支護(hù)強(qiáng)化圍巖強(qiáng)度、提高圍巖承載能力，同時(shí)，錨桿具有較大的延伸量，能夠適應(yīng)圍巖較大的變形，控制沿空留巷圍巖變形，是沿空留巷較為理想的支護(hù)方式。</p><p><b>　　巷旁充填工藝與系統(tǒng)</b></p><p>　　高水充填材料分甲、乙料兩部分，需要分別加水?dāng)嚢栎斔?，在充填點(diǎn)混合，甲、乙料單獨(dú)攪拌、輸送均不凝固，混合后能快速凝固。充填系統(tǒng)：攪拌

49、桶分別攪拌甲料、乙料漿液及混入相等量的粉煤灰，雙液充填泵分別對(duì)兩種漿液加壓，雙趟高壓管路輸送漿液，在回采工作面后方留巷位置充填到充填袋內(nèi)混合、凝固。</p><p><b>　　充填工藝</b></p><p>　　1) 高水充填材料巷旁充填工藝</p><p>　　高水充填材料巷旁充填布置包括充填泵站與充填點(diǎn)兩部分。其基本工藝流程如圖51所

50、示。</p><p>　　圖51 工作面巷旁充填工藝流程圖</p><p><b>　　2) 泵站準(zhǔn)備</b></p><p>　?、?卸料與檢修。卸料工將當(dāng)天所需甲料、乙料材料從礦車中搬運(yùn)到各自的存放處，避免混放。檢修工檢修充填泵、開(kāi)關(guān)、攪拌桶以及通訊線路等內(nèi)容。</p><p>　?、?充填泵站拌料。甲、乙料分別在

51、1#、2#攪拌桶和3#、4#攪拌桶中攪拌， 5#攪拌桶為備用。當(dāng)1#、3#攪拌桶給充填泵供料漿時(shí)，2#、4#攪拌桶加水、上料準(zhǔn)備攪拌。</p><p>　?、?充填點(diǎn)準(zhǔn)備與充填</p><p>　　充填班為工作面檢修班，根據(jù)巷道已經(jīng)構(gòu)筑好的充填體快速定位好充填空間位置，并對(duì)充填空間區(qū)域頂板進(jìn)行支護(hù)（根據(jù)頂板完整情況確定是否架設(shè)臨時(shí)支護(hù)），滿足安全要求。隨后進(jìn)行清理浮煤與吊掛充填袋等工作。同

52、時(shí)拆下已凝固好的充填體橫頭鋼筋網(wǎng)，將適宜的充填袋放入鋼筋網(wǎng)內(nèi)，聯(lián)接好鋼筋網(wǎng)，穿上對(duì)拉鋼筋(見(jiàn)圖52所示)，打牢單體液壓支柱，背實(shí)鋼筋網(wǎng)。</p><p>　　圖52 充填體加固示意圖</p><p>　　當(dāng)這些工作完成后，有專人進(jìn)行全面檢查，合格后發(fā)信號(hào)與充填泵站工作人員聯(lián)系，開(kāi)始啟泵。充填點(diǎn)人員觀察出料口流出均勻甲、乙混合料漿后，將混合管插入充填袋內(nèi)進(jìn)行正式充填。</p>

53、<p>　　在充填過(guò)程中，應(yīng)巡回檢查充填袋周邊情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。需要指出，當(dāng)充填體快要接頂時(shí)，應(yīng)密切觀察情況，盡可能地使充填袋接頂密實(shí)，不留縫隙。一旦接頂成功，應(yīng)立即將注漿管從充填袋內(nèi)拿出（并立即給信號(hào)停止注漿），并用繩將充填口捆扎結(jié)實(shí)，防止?jié){液外溢。同時(shí)，充填站工作人員應(yīng)迅速將安放于甲乙料混漿管尾段的清水閥打開(kāi)，沖洗混漿管，以免其被堵塞。如果此時(shí)充填工作已經(jīng)結(jié)束，則應(yīng)通知泵站，開(kāi)打清水，清洗管路。</p>

54、;<p><b>　　3） 需準(zhǔn)備工具</b></p><p>　　防塵口罩10個(gè)、膠皮手套10個(gè)、小刀（劃水泥袋）5把、卷尺2個(gè)、通訊器材（拌料點(diǎn)、充填點(diǎn)各一部）、管鉗2把、大扳手2把等工具。</p><p><b>　　充填設(shè)備清單</b></p><p>　　充填設(shè)備清單具體見(jiàn)下表51所示。</

55、p><p>　　表51 充填設(shè)備清單明細(xì)表</p><p><b>　　人員配備及勞動(dòng)組織</b></p><p><b>　　1） 人員配備</b></p><p>　　必須設(shè)置沿空留巷的班組成員共計(jì)9人(包括機(jī)電工1名負(fù)責(zé)泵、攪拌桶的操作及維護(hù)、保養(yǎng)，另外8人負(fù)責(zé)泵站及充填點(diǎn)的工作)。</

56、p><p>　　機(jī)電工：負(fù)責(zé)攪拌桶、注漿泵的開(kāi)啟及設(shè)備維護(hù)、操作，管路檢修等工作、吸漿管在兩個(gè)攪拌桶之間的切換，充填期間漿液生產(chǎn)站與充填點(diǎn)的通訊聯(lián)絡(luò)。</p><p>　　鋼筋網(wǎng)架設(shè)工：負(fù)責(zé)充填鋼筋網(wǎng)的架設(shè)、充填袋的安放、鋼筋網(wǎng)內(nèi)對(duì)拉鋼筋固定。</p><p>　　運(yùn)料工：負(fù)責(zé)將高水充填材料從堆放點(diǎn)搬運(yùn)倒入攪拌桶，同時(shí)負(fù)責(zé)往攪拌桶加入定量的水等工作。</p>

57、<p>　　充填工：充填期間負(fù)責(zé)從混液器到充填袋管路控制及與注漿泵操作員的通訊聯(lián)系、充填袋堵漏等工作。</p><p>　　支護(hù)工：負(fù)責(zé)充填體周邊頂板維護(hù)、工作面后方、充填鋼筋網(wǎng)兩側(cè)單體支柱的架設(shè)，充填鋼筋網(wǎng)內(nèi)側(cè)木點(diǎn)柱的安設(shè)等工作。</p><p>　　清洗工：負(fù)責(zé)充填前、充填后攪拌桶、注漿泵的清洗工作。</p><p>　　說(shuō)明：充填開(kāi)始前除兩名機(jī)電

58、工檢修充填設(shè)備、充填管路外，其余人員全部到工作面后方充填點(diǎn)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)架設(shè)、充填袋安放、鋼筋網(wǎng)聯(lián)結(jié)、支護(hù)等工作，開(kāi)始充填后，充填點(diǎn)需要留2個(gè)人觀測(cè)、處理充填點(diǎn)的事情，其他人到泵站上料、卸料等。</p><p><b>　　2） 材料消耗</b></p><p>　　預(yù)計(jì)每個(gè)充填袋（長(zhǎng)×寬×高=3.2×3×3.8m）需消耗材料如下：

59、</p><p>　　甲料：200袋，乙袋：200袋，加甲料：60袋，加乙料：60袋；</p><p>　　對(duì)拉錨桿：20根（φ20×3200mm），錨索：16根（φ18.94×8000mm）；</p><p>　　梯子梁：8根，鋼筋網(wǎng)：9個(gè)，金屬菱形網(wǎng)：8卷（長(zhǎng)×寬=10×1.3m）。</p><p>

60、;<b>　　3） 勞動(dòng)組織</b></p><p>　　預(yù)計(jì)沿空留巷后工作面推進(jìn)長(zhǎng)度不會(huì)超過(guò)7m/d，一天充填兩班，每次充填長(zhǎng)度3.2m，具體充填長(zhǎng)度由工作面推進(jìn)長(zhǎng)度決定。</p><p>　　充填工作主要有泵站附近的工作和充填點(diǎn)的工作。</p><p>　　泵站附近工作主要有：</p><p><b>　　

61、準(zhǔn)備高水充填材料。</b></p><p>　　充填泵及5個(gè)攪拌桶的維護(hù)、保養(yǎng)。</p><p><b>　　檢查清水供給情況。</b></p><p>　　試運(yùn)轉(zhuǎn)充填泵、攪拌桶，用清水試驗(yàn)整套充填系統(tǒng)。</p><p>　　鋼筋網(wǎng)架設(shè)完畢后，分別攪拌甲料、乙料，泵送。</p><p>

62、;　　清洗工作，泵送結(jié)束或暫停較長(zhǎng)時(shí)間，清洗系統(tǒng)。</p><p>　　充填點(diǎn)的工作主要有：</p><p><b>　　充填點(diǎn)附近的清理。</b></p><p>　　架設(shè)鋼筋網(wǎng)；充填點(diǎn)附近的頂板支護(hù)。</p><p>　　充填過(guò)程中的堵塞防漏。</p><p><b>　　接頂工作。

63、</b></p><p>　　充滿、接頂后，關(guān)閉閥門、將剩余漿液充填到采空區(qū)。</p><p><b>　　清洗閥門及三通等。</b></p><p>　　充填作業(yè)安排見(jiàn)圖53。</p><p>　　圖53 充填作業(yè)圖</p><p><b>　　人員安排見(jiàn)</b

64、></p><p><b>　　表52。</b></p><p>　　表52 充填人員安排表</p><p><b>　　加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案</b></p><p>　　原巷道加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案</p><p>　　方案一：由于該工作面地質(zhì)條件較好，巷內(nèi)支護(hù)（實(shí)煤體

65、幫和頂板）暫不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，根據(jù)礦壓監(jiān)測(cè)結(jié)果決定是否補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　方案二：初步補(bǔ)強(qiáng)方案為：頂板在未加強(qiáng)錨索支護(hù)的兩排錨桿中間，補(bǔ)強(qiáng)一排3根Φ18.94×8000mm的錨索，中間1根，其余2根距兩幫1.2m。</p><p>　　留巷段加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案</p><p>　　工作面回采后，該順槽保留作為下一個(gè)工作面順槽使用，在工作面回采及留巷期

66、間，頂板活動(dòng)強(qiáng)烈為了保證在沿空留巷工程的安全順利進(jìn)行，必須對(duì)充填帶及留巷段頂板進(jìn)行支護(hù)。支護(hù)方案為：</p><p>　　1、大量觀測(cè)結(jié)果表明，頂板活動(dòng)強(qiáng)烈的范圍在工作面后方100m范圍內(nèi)，由于我礦采高較大，巷道局部高度達(dá)5.0m，因此，工作面后方100m范圍內(nèi)需要采用單體液壓支柱加強(qiáng)支護(hù)。在5211進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)支設(shè)4排單體液壓支柱加型鋼梁加強(qiáng)支護(hù)，單體液壓支柱必須穿鐵鞋、戴木帽、拴防滑鏈。支護(hù)參數(shù)為：一梁三柱，柱

67、間距為1200mm，排距為1000mm，邊柱距兩幫為450mm，每排打4根單體液壓支柱，單體液壓支柱初撐力≥90KN。</p><p>　　2、根據(jù)工作面生產(chǎn)地質(zhì)條件，初步確定工作面后方待充填區(qū)域上方頂板支護(hù)參數(shù)為：A.在充填帶后方每隔9m打一個(gè)木垛，木垛采用1m的油枕木。B.在倒數(shù)兩個(gè)充填袋的范圍內(nèi)及其距綜采工作面液壓支架后方的范圍內(nèi)共支設(shè)三排單體液壓支柱配和木背板加強(qiáng)支護(hù)，一排為加強(qiáng)充填帶頂板單體柱，兩排為控

68、制采空區(qū)的密集柱，所有單體液壓支柱必須穿鐵鞋、戴木帽、拴防滑鏈, 單體液壓支柱初撐力≥90KN。①靠近充填帶的一排單體支柱距充填帶為200mm，柱排距為800mm。②剩余兩排密集柱成邁步式布置，間排距為400×400mm，距靠充填帶的一排單體柱為500mm。一柱一帽，柱帽垂直于工作面布置，密集柱前必須增設(shè)戧柱，密集支柱后方必須鋪設(shè)雙層金屬菱形網(wǎng)并接頂接地，防止回撤密集支柱時(shí)大塊落石竄出柱外傷人。</p><

69、p>　　要求充填體靠采空區(qū)預(yù)留1.5 ~2.5m操作空間。</p><p>　　3、為了保持充填區(qū)域范圍內(nèi)的頂板完整性，根據(jù)我礦頂板條件，需要進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，為不影響工作面的正常推進(jìn)，采用錨索進(jìn)行充填區(qū)域的頂板加固。錨索采用直徑18.94×8000mm的錨索，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)護(hù)頂（在頂板破碎厲害時(shí)配合鋼帶加強(qiáng)支護(hù)，并適當(dāng)減小錨索間距，變?yōu)?.6m），其它支護(hù)參數(shù)與原巷道錨索支護(hù)一致，工作面每割一刀0.8m

70、支護(hù)1排，每排5根。具體施工方案為：靠巷道側(cè)1根可以提前進(jìn)行補(bǔ)打，其它4根在刮板輸送機(jī)上補(bǔ)打。</p><p>　　附圖：沿空留巷支護(hù)示意圖</p><p>　　圖6-1沿空留巷支護(hù)示意圖</p><p>　　充填體加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)與方案</p><p>　　設(shè)計(jì)要求充填體寬度為3000mm，長(zhǎng)度為3200mm，高度以實(shí)際采高為主，要求完全接頂。

71、為了增加充填體的承載能力和抗橫向變形能力，在充填體內(nèi)布置對(duì)拉鋼筋，加固充填體，對(duì)拉鋼筋間排距為800 mm 800mm，最下面1根距底板400mm，最上面1根距頂板400mm，對(duì)拉鋼筋采用22mm的螺紋鋼材料制作，采用14圓鋼焊制的鋼筋梯子梁，托盤規(guī)格為：200×200×10mm。鋼筋網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)絲要求使用12#鐵絲雙股聯(lián)網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)搭接部分不小于100mm。其加固示意圖見(jiàn)圖63所示。</p><p&g

72、t;　　圖63 充填體加固示意圖</p><p><b>　　礦壓觀測(cè)方案</b></p><p><b>　　觀察內(nèi)容</b></p><p>　　為了觀測(cè)5211進(jìn)風(fēng)順槽在本工作面留巷期間和二次采動(dòng)影響期間的圍巖活動(dòng)規(guī)律，考察巷道圍巖變形和充填體的變形，研究支護(hù)參數(shù)的合理性，在沿空留巷過(guò)程中設(shè)置相應(yīng)的測(cè)站，對(duì)圍巖表面

73、位移、圍巖深部位移、頂板離層狀況、錨桿載荷、充填體載荷及縱橫向變形進(jìn)行觀測(cè)。主要巷道礦壓監(jiān)測(cè)內(nèi)容、儀器、目的及數(shù)量見(jiàn)表71所示。</p><p>　　表71 監(jiān)測(cè)內(nèi)容、目的、儀器及數(shù)量</p><p><b>　　測(cè)站設(shè)置</b></p><p>　　1）巷道表面位移測(cè)站：沿空留巷開(kāi)始前30m設(shè)置第一測(cè)站，以后每隔30 m設(shè)1個(gè)測(cè)站，在每個(gè)

74、斷面的下幫和充填體頂、底板和兩幫的中部各布置1個(gè)測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)頂?shù)装搴蛢蓭拖鄬?duì)移近量和移近速度。觀測(cè)方法：用測(cè)槍、測(cè)桿或鋼卷尺進(jìn)行量測(cè)。</p><p><b>　　表面位移測(cè)點(diǎn)設(shè)置</b></p><p>　　2）深部圍巖位移測(cè)站：沿空留巷開(kāi)始20m設(shè)置第一個(gè)測(cè)站，以后隔30m 再設(shè)1個(gè)測(cè)站，共設(shè)置2～3個(gè)測(cè)站，每個(gè)測(cè)站1個(gè)測(cè)面，在每個(gè)測(cè)站頂板中部和實(shí)煤體幫中部鉆直徑2

75、8mm的孔，每孔各安設(shè)一個(gè)深基點(diǎn)位移計(jì)，鉆孔深度6.0m。</p><p>　　3）頂板離層監(jiān)測(cè)：每隔40~50m在頂板中部安設(shè)一個(gè)離層指示儀，監(jiān)測(cè)頂板錨固區(qū)內(nèi)和錨固區(qū)外的離層量。觀測(cè)方法：直接讀取離層指示儀數(shù)據(jù)。</p><p>　　4）錨桿、對(duì)拉錨栓載荷：沿空留巷開(kāi)始23～4實(shí)煤體幫和充填體幫</p><p><b>　　1</b><

76、/p><p><b>　　錨桿載荷測(cè)站布置圖</b></p><p>　　5）充填體橫向變形：沿空留巷開(kāi)始20m設(shè)置第一個(gè)測(cè)站，以后隔30m左右再設(shè)1個(gè)測(cè)站，共設(shè)置5～6個(gè)測(cè)站，每個(gè)測(cè)站設(shè)1個(gè)測(cè)孔，安設(shè)一個(gè)深基點(diǎn)位移計(jì)。</p><p>　　6）充填體載荷：沿空留巷開(kāi)始30m設(shè)置第一個(gè)測(cè)站，以后隔30m左右再設(shè)1個(gè)測(cè)站，共設(shè)置4～5個(gè)測(cè)站。<

77、/p><p>　　7）錨桿錨固力：每300根錨桿為1組，每組測(cè)6根，頂板3根、兩幫共3根，用拉拔計(jì)拉拔錨桿。</p><p><b>　　觀測(cè)要求</b></p><p>　　在測(cè)站設(shè)置2個(gè)星期內(nèi)每天觀測(cè)一次，2～4個(gè)星期每周觀測(cè)2～3次，變形穩(wěn)定后，一個(gè)月觀測(cè)一次。在測(cè)站受到工作面采動(dòng)影響期間，每星期觀測(cè)2~3次。</p><

78、p>　　每次觀測(cè)除了記錄上述內(nèi)容外，還要記錄觀測(cè)時(shí)間、最新測(cè)站與工作面的距離，采動(dòng)影響期間還要記錄觀測(cè)時(shí)間、回采面與測(cè)站的距離。</p><p><b>　　效益概算</b></p><p><b>　　8.1留巷成本概算</b></p><p>　　當(dāng)采高為4.0m時(shí)，充填寬度為3.0m，每班充填長(zhǎng)度3.2m，預(yù)計(jì)

79、需要9人，沿空留巷成本估算見(jiàn)表8-1所示，不包括支架上方補(bǔ)打錨索費(fèi)用。</p><p>　　表81沿空留巷每米成本估算</p><p><b>　　8.2經(jīng)濟(jì)效益概算</b></p><p>　　按噸煤利潤(rùn)300元計(jì)算，則20m煤柱每米經(jīng)濟(jì)效益為：</p><p>　　300元/噸×20m×4.0m

80、（采高）×1.4噸/m3(煤體密度)=33600元/m</p><p>　　若考慮新掘1條巷道成本為5000元/m，則留巷每米效益為：</p><p>　　33600＋5000－10701＝27899元/m</p><p>　　按留巷1200m考慮，則效益為：</p><p>　　27899元/m×1200m＝3347.8

81、8萬(wàn)元</p><p>　　由此可見(jiàn)，沿空留巷在經(jīng)濟(jì)上是非常合理的。</p><p><b>　　8.3其它效益</b></p><p>　　1）實(shí)現(xiàn)5211綜采工作面Y型通風(fēng)，減少該工作面回采時(shí)的隅角瓦斯超限，可大幅度提高工作面推進(jìn)速度，綜合效益高；</p><p>　　2）留巷后作為下一個(gè)工作面1條巷道使用，工作面抗

82、災(zāi)能力得到增強(qiáng)；</p><p>　　3）少掘一條巷道，減少掘進(jìn)費(fèi)用，節(jié)省工作面準(zhǔn)備時(shí)間；</p><p>　　4）將區(qū)段煤柱全部回收，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限；</p><p>　　5）可抽采沿空留巷后方采空區(qū)高濃度瓦斯，實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采；</p><p>　　6）為進(jìn)一步改革柳家莊煤礦甚至凌志能源投資集團(tuán)巷道布置提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例。</p>

83、<p><b>　　9安全技術(shù)措施</b></p><p><b>　　9.1一般規(guī)定</b></p><p><b>　　一、工作面安全制度</b></p><p>　　所有上崗人員必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全技術(shù)操作規(guī)程》和《5211綜采工作面作業(yè)規(guī)程》。嚴(yán)禁違章指揮、違

84、章作業(yè)、違反勞動(dòng)律。</p><p><b>　　二、安全技術(shù)措施</b></p><p>　　1、所有上崗人員都必須持證上崗，嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制、現(xiàn)場(chǎng)交接班制、設(shè)備維修制、質(zhì)量驗(yàn)收制、事故分析制。各崗點(diǎn)要認(rèn)真填寫運(yùn)轉(zhuǎn)日志。</p><p>　　2、工作面工程質(zhì)量和頂板控制，要按照煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)級(jí)辦法為內(nèi)容的各項(xiàng)要求嚴(yán)格執(zhí)行，做

85、到動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)、安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。</p><p>　　3、加強(qiáng)工作面設(shè)備的管理，要按照設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，保證設(shè)備完好狀態(tài)。</p><p>　　4、工作面的各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，應(yīng)時(shí)時(shí)保證其完好，并堅(jiān)持正常使用。</p><p>　　5、嚴(yán)禁在工作面輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)入工作面前和輸送機(jī)上方工作。如確需進(jìn)入，則工作面輸送機(jī)必須停電閉鎖。嚴(yán)格敲

86、幫問(wèn)頂制度，找掉危巖懸矸。</p><p>　　8、所有人員在整理各種管子前必須關(guān)閉截止閥，嚴(yán)禁帶壓作業(yè)。</p><p>　　9、管理人員要認(rèn)真填寫安全信息卡，值班人員安排每項(xiàng)工作時(shí)必須做到工作項(xiàng)目、工作標(biāo)準(zhǔn)、安全措施、安全負(fù)責(zé)人、質(zhì)量驗(yàn)收人五落實(shí)，并對(duì)管理人員填寫的安全信息內(nèi)容及時(shí)組織人員落實(shí)整改。</p><p>　　三、交接班安全檢查內(nèi)容和有關(guān)規(guī)定：<

87、/p><p>　　1、交接班時(shí)，上班班長(zhǎng)必須向下班班長(zhǎng)交清工作面存在的安全隱患及本班的處理方法、進(jìn)展程度，兩班的質(zhì)量驗(yàn)收員要根據(jù)“工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)工作面的工作質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，特別是支架的歪斜度、刮板輸送機(jī)的直線度、兩端頭的維護(hù)質(zhì)量、工作面的衛(wèi)生清理等。各崗點(diǎn)工交接時(shí)要對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況、存在隱患、處理方法、工具的數(shù)量等進(jìn)行交接。下一班接班后對(duì)上一班存在的安全隱患要立即處理，否則不得生產(chǎn)。</p><

88、p>　　2、開(kāi)工前，班長(zhǎng)、安全員必須對(duì)工作面安全情況進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無(wú)危險(xiǎn)后，方準(zhǔn)人員進(jìn)入工作面工作。所有工作人員必須經(jīng)常認(rèn)真檢查工作地點(diǎn)的頂板、煤壁、支柱等的安全牢固情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。隱患未排除前，班組長(zhǎng)和安全員不得離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。</p><p><b>　　9.2頂板</b></p><p>　　一、工作面及巷道的支護(hù)質(zhì)量要求：</p>&

89、lt;p>　　1、工作面支柱打成一條直線，其偏差不超過(guò)±100mm，柱距偏差不超過(guò)±100mm,排距偏差不超過(guò)±100mm。</p><p>　　2、巷道超前維護(hù)單體液壓支柱必須打成一條直線，誤差不超過(guò)±100mm。</p><p>　　3、巷道超前維護(hù)和工作面的單體液壓支柱必須使用防倒鏈，防止倒柱傷人。</p><p>

90、;　　4、工作面上、下機(jī)頭堅(jiān)持正確使用一梁三柱支護(hù)，支護(hù)初撐力不小于90KN。</p><p>　　5、充填地點(diǎn)前后100m范圍內(nèi)的超前支柱初撐力不低于90KN，超前支架的初撐力不低于3091KN。</p><p>　　7、機(jī)道梁端至煤壁頂板冒落高度不大于200mm。</p><p>　　二、工作面冒頂、煤壁片幫的處理方法及安全技術(shù)措施：</p>&l

91、t;p>　?。ㄒ唬┕ぷ髅婷绊?shù)木S護(hù)</p><p>　　1、護(hù)頂工作要由班長(zhǎng)統(tǒng)一指揮。</p><p>　　2、護(hù)頂前應(yīng)首先敲幫問(wèn)頂，人員站在安全地點(diǎn)用長(zhǎng)把工具處理完懸矸、危巖，要有專人監(jiān)護(hù)，確定無(wú)危險(xiǎn)后方可作業(yè)。</p><p>　　3、護(hù)頂前采取臨時(shí)支護(hù)措施，嚴(yán)禁空頂、空幫作業(yè)。要看清退路，確保發(fā)生意外及時(shí)躲避。</p><p>　

92、　4、護(hù)頂前應(yīng)提前打好扶手，留好退路，護(hù)頂時(shí)要從冒頂?shù)囊欢讼蛄硪欢艘来巫o(hù)頂，嚴(yán)禁兩端同時(shí)作業(yè),并派有頂板控制經(jīng)驗(yàn)的工人監(jiān)護(hù)頂板。</p><p>　　5、護(hù)頂時(shí)必須將工作面刮板輸送機(jī)停電閉鎖，并有專人看管閉鎖。</p><p>　　6、護(hù)頂用單體液壓支柱時(shí)，必須進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。</p><p><b>　　三、巷道維護(hù)：</b></p&g

93、t;<p><b>　?。ㄒ唬┒祟^維護(hù)</b></p><p>　　1、端頭架柱應(yīng)先清理好退路，用放液手把將單體液壓支柱放液后拉出，然后再撤頂梁，嚴(yán)禁人員進(jìn)入采空區(qū)作業(yè)。</p><p>　　2、上下端頭頂梁與端頭支柱的頂梁末端相齊，最多拖后不得超過(guò)兩排，嚴(yán)禁超前回柱。</p><p>　　3、維護(hù)工在前移抬棚時(shí)，嚴(yán)禁人員在其下方

94、行走或站立。嚴(yán)禁拉移、活動(dòng)端頭支架。</p><p>　　4、回貼幫支柱時(shí)應(yīng)首先檢查煤壁片幫及支護(hù)情況，支柱受煤幫壓力較大時(shí)，人員必須站在可靠的安全地點(diǎn)回柱。嚴(yán)禁人員站在支柱彈出、歪倒、煤壁片幫所能波及的范圍內(nèi)。</p><p>　　5、放頂線打好密集支柱，柱距不大于0.3m。</p><p>　　6、回柱或改柱時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行先支后回制度，人員要站在支護(hù)完好的安全地點(diǎn)

95、。</p><p><b>　?。ǘ┏熬S護(hù)：</b></p><p>　　1、嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定的巷道超前維護(hù)方式和超前維護(hù)距離施工，確保巷道無(wú)積水、污泥、雜物，物料碼放整齊，各類圖牌板齊全、正規(guī)。</p><p>　　2、巷道超前支護(hù)頂梁完整，頂板不平或掉頂處要用小料墊平，切頂必須打好密集支柱（柱距不大于0.3m）。</p>&

96、lt;p>　　3、上下端頭巷道超前維護(hù)的第一排支架距離不得大于0.5m。</p><p>　　4、禁止使用折損、變形、腐朽的支護(hù)材料，經(jīng)常檢查巷道頂板及支架的完好情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。</p><p>　　5、巷道回出的柱梁必須及時(shí)運(yùn)到超前維護(hù)以外的安全地點(diǎn)，分類碼放整齊，不得影響行人。</p><p>　　6、維護(hù)時(shí)，首先要敲幫問(wèn)頂，找掉懸矸危巖。<

97、/p><p>　　8、不得使用失效的支柱、頂梁，所有支柱入井前必須逐根進(jìn)行壓力試驗(yàn)，合格后方可入井。</p><p>　　9、工作面必須存有正常維護(hù)量10%的備用支護(hù)材料，巷道所有閑置柱梁、物料必須轉(zhuǎn)到超前維護(hù)外碼放。</p><p><b>　　四、支回柱安全措施</b></p><p>　　1、每班支柱、回柱前，必須先進(jìn)

98、行敲幫問(wèn)頂?shù)陌踩珯z查，如有片幫，先要進(jìn)行處理，并認(rèn)真清理好退路，確認(rèn)安全后，方可作業(yè)。</p><p>　　2、在支設(shè)單體柱時(shí)，要3人同時(shí)操作，1人扶柱并觀察頂板，1人托柱帽，1人使用液槍，3人各負(fù)其責(zé)，互相配合，升緊升牢，支在實(shí)底上，嚴(yán)禁支在浮煤浮矸上。單體柱支設(shè)要求橫豎成排，直線偏差不超過(guò)±100mm。</p><p>　　3、每班跟班領(lǐng)導(dǎo)要檢查巷道支護(hù)情況，如有自降現(xiàn)象，立

99、即派人更換。</p><p>　　4、支架柱，要嚴(yán)格遵循“先支后回”的原則。</p><p>　　5、不論由于何種原因碰倒的支護(hù)都要及時(shí)扶起，否則嚴(yán)禁繼續(xù)作業(yè)。</p><p>　　6、頂煤出現(xiàn)大面積不塌落時(shí)，為防止出現(xiàn)一次性塌落損壞支架，必須將附近支架升緊、升牢，提高支護(hù)質(zhì)量，防止打壞梁或崩斷液管。</p><p>　　7、在開(kāi)采、充填過(guò)程

100、中，一切工作人員要隨時(shí)注意頂板活動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)有大面積頂板懸空或塌落高度達(dá)不到采高的1.5倍時(shí)，安監(jiān)員有權(quán)停止工作面生產(chǎn)，并匯報(bào)調(diào)度室，由調(diào)度室組織有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及生產(chǎn)技術(shù)部門制定計(jì)劃、編制措施進(jìn)行處理。</p><p>　　8、采空區(qū)留下頂煤或懸頂時(shí)，瓦斯員要及時(shí)測(cè)出采空區(qū)瓦斯情況，發(fā)現(xiàn)瓦斯超限及時(shí)通知撤人，并向調(diào)度及值班室及時(shí)匯報(bào)。</p><p>　　9.3“一通三防”及安全監(jiān)控</p

101、><p><b>　　一、通風(fēng)與防瓦斯</b></p><p>　　1、加強(qiáng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)、設(shè)施、設(shè)備管理，保證工作面有足夠的供風(fēng)量。</p><p>　　2、嚴(yán)禁損壞或隨意打開(kāi)風(fēng)門，造成風(fēng)流短路。</p><p>　　3、加強(qiáng)巷道及工作面的頂板管理工作，保證有足夠的通風(fēng)斷面。</p><p>　　4、

102、局部0.5m3空氣內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1.0%時(shí)，立即采取措施進(jìn)行處理，當(dāng)附近20m內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時(shí)，必須停止作業(yè)，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。</p><p>　　5、工作面停風(fēng)時(shí)及時(shí)撤出人員到新鮮風(fēng)流中。</p><p>　　6、因停電等恢復(fù)通風(fēng)后，應(yīng)先檢查瓦斯?jié)舛?，待確認(rèn)安全無(wú)誤后方準(zhǔn)人員進(jìn)入工作面。</p><p>　　7、工作面及巷道瓦斯檢查每班不少于

103、三次。</p><p>　　8、工作面氣體不正常時(shí)及時(shí)匯報(bào)礦調(diào)度室，并采取措施進(jìn)行處理。</p><p>　　9、嚴(yán)禁人員進(jìn)入盲巷等瓦斯超限區(qū)或氣體不明區(qū)。</p><p><b>　　附:通風(fēng)系統(tǒng)圖</b></p><p><b>　　二、防滅火</b></p><p>　

104、　1、所有入井人員嚴(yán)禁攜帶煙草和點(diǎn)火物品。</p><p>　　2、嚴(yán)禁在工作面硐室內(nèi)存放汽油、煤油，嚴(yán)禁潑灑剩廢油。</p><p>　　3、工作面檢修所用棉紗、布頭和紙等必須放入蓋嚴(yán)的鐵筒內(nèi)，并及時(shí)運(yùn)送升井，不準(zhǔn)在井巷內(nèi)亂扔亂放。</p><p>　　4、工作面存放油脂的筒蓋必須蓋嚴(yán)。</p><p>　　5、及時(shí)清凈輸送帶下浮煤泥等，及

105、時(shí)檢查檢修更換磨損的托輥，防止輸送帶跑偏、托輥摩擦著火。</p><p>　　6、及時(shí)清掃、沖洗巷道及工作面支柱等上的煤塵，使其經(jīng)常保持干凈。</p><p>　　7、不得向采空區(qū)遺棄背板等易燃物。</p><p>　　8、嚴(yán)禁井下敲打、拆開(kāi)、撞擊礦燈。</p><p>　　9、工作面不得進(jìn)行電氧焊作業(yè)，如必須進(jìn)行時(shí)，工作地點(diǎn)至少備有兩臺(tái)滅火

106、器，且每次都必須制定安全技術(shù)措施，由總工批準(zhǔn)后，嚴(yán)格按措施施工。</p><p>　　10、井下使用電氧焊，運(yùn)輸氧氣乙炔瓶時(shí)，氧氣、乙炔瓶必須有瓶口保護(hù)罩，在礦車上運(yùn)輸時(shí)，礦車必須有蓋。</p><p>　　11、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)時(shí)不得進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。</p><p>　　12、風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1.0%或CO2濃度超過(guò)1.5%時(shí)必須停止工作，撤出人員，采取措施，進(jìn)行處理。

107、</p><p>　　13、檢查工作面氣體要詳細(xì)、準(zhǔn)確，并且每班不少于三次。</p><p>　　14、杜絕一切外因火災(zāi)，預(yù)防生產(chǎn)中各種事故的發(fā)生。</p><p>　　15、不得在井下直接用鐵對(duì)鐵砸東西，以免產(chǎn)生火花引起火災(zāi)。</p><p>　　16、巷道必須采取綜合防滅火措施。</p><p>　　17、運(yùn)輸巷每

108、隔50m在供水管路上安設(shè)三通支管，回風(fēng)巷每隔100m安設(shè)三通支管，供消防灑水用。</p><p>　　18、巷道中部要存放一定數(shù)量的滅火器材，所有人員都必須熟悉滅火器材的使用方法。</p><p>　　19、巷道隔爆水棚，必須按要求檢查、加換水。</p><p>　　20、電器設(shè)備嚴(yán)禁失爆，嚴(yán)禁使用“明接頭”、“雞爪子”、“羊尾巴”等方式接線，接線必須使用防爆接線盒

109、。</p><p>　　21、嚴(yán)禁帶電檢修、搬遷電器設(shè)備。</p><p>　　22、采空區(qū)或巷道中出現(xiàn)自然發(fā)火征兆時(shí)，立即報(bào)告礦調(diào)度室，采取措施進(jìn)行處理。</p><p>　　23、當(dāng)出現(xiàn)外因火災(zāi)時(shí)，立即就地取材進(jìn)行抗災(zāi)處理，并立即報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)撤出受災(zāi)害威脅的人員。</p><p><b>　　三、防塵：</b>

110、</p><p>　　1、工作面支架、刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)機(jī)頭等各處噴霧設(shè)施齊全，霧化效果好。</p><p>　　2、生產(chǎn)時(shí)及時(shí)打開(kāi)各處噴霧降塵。</p><p>　　3、輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)必須安設(shè)噴霧裝置，作業(yè)時(shí)進(jìn)行噴霧降塵。</p><p>　　4、及時(shí)清掃、沖洗巷道頂幫、電纜、設(shè)備及支柱等上的煤塵。</p><p>

111、;　　5、加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)，有塵地點(diǎn)工作人員均要佩戴防塵口罩。</p><p><b>　　四、安全監(jiān)控：</b></p><p>　　1、所有的監(jiān)控設(shè)備必須每月至少調(diào)試、校正一次，以使其真實(shí)反映工作面氣體狀況。</p><p>　　2、不得甩開(kāi)工作面監(jiān)控器上的電源。</p><p>　　3、當(dāng)監(jiān)控器報(bào)警時(shí)，必須及時(shí)采取措施

112、進(jìn)行處理，不得盲目生產(chǎn)。</p><p>　　4、當(dāng)監(jiān)控儀器發(fā)生故障時(shí)，必須及時(shí)報(bào)告礦調(diào)度室進(jìn)行處理，不得隱瞞不報(bào)。</p><p>　　5、在處理監(jiān)控設(shè)備故障期間，必須有安全措施。</p><p><b>　　9.4機(jī)電</b></p><p>　　嚴(yán)格執(zhí)行“三大規(guī)程”，不斷提高工作面機(jī)電設(shè)備質(zhì)量，樹(shù)立質(zhì)量與安全、質(zhì)量

113、與效益的辯證統(tǒng)一關(guān)系。嚴(yán)格按以下措施使用、檢修機(jī)電設(shè)備：</p><p>　　1、各司機(jī)、電鉗工必須持證上崗，不得無(wú)證操作。</p><p>　　2、每一臺(tái)在用設(shè)備各部件必須靈活、可靠，螺絲緊固，接線完好，不失爆。</p><p>　　3、乳化泵站完好，泵壓力符合規(guī)定，無(wú)漏液現(xiàn)象。</p><p>　?、疟谜竟け仨氂山?jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)考試合格的人員

114、擔(dān)任，班中要嚴(yán)守崗位，檢查泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)停泵處理，始終保持乳化泵液壓系統(tǒng)完好不漏液。</p><p>　?、票谜竟っ堪啾仨氄J(rèn)真調(diào)配高水充填混合物的水灰比，必須保持在1.5：1。</p><p>　?、侨榛谩嚢柘涓鱾€(gè)部位，特別是壓力保護(hù)裝置必須牢固、可靠、齊全，損壞的要及時(shí)更換，泵站的自動(dòng)卸載閥嚴(yán)禁隨意調(diào)整，其輸出壓力必須保持在15Mpa以上。</p><

115、p>　　⑷液壓管路不得漏液，損壞的管子及密封件要及時(shí)更換，截止閥必須裝齊，U型銷必須齊全并插牢，不得用其他物品代替，所有膠鐵管的耐壓強(qiáng)度保持在30Mpa以上。</p><p>　?、蓛膳_(tái)泵應(yīng)交替使用，一臺(tái)工作，另一臺(tái)必須及時(shí)檢修使之處于完好狀態(tài)。</p><p>　?、拭看巫⑼隄{后后，必須將槍把、管收拾好，并將注液槍掛在靠煤壁第二排支柱的手把上，嚴(yán)防管路和槍把掉入溜槽內(nèi)。</p

116、><p>　?、吮谜竟ぴ诮唤影嗉鞍嘀姓＿\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要注意經(jīng)常檢查攪拌箱中高水充填材料混合物的容量及各曲軸箱油量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。</p><p>　?、瘫谜咎幈仨毰鋫溆袃蓚€(gè)CO2滅火器。</p><p>　　4、嚴(yán)禁開(kāi)清水泵，及時(shí)添加乳化液達(dá)到規(guī)定，無(wú)漏液現(xiàn)象。</p><p>　　5、泵站必須空載起動(dòng)，且排盡空氣，不得帶壓起動(dòng)。</p&g