xx综采工作面沿空留巷 施工安全技术措施
为了保证采掘衔接，提高煤炭资源回收率，延长矿井寿命，可以提高矿井的社会经济效益。金晖荣泰煤矿在xx工作面回风顺槽推行单体配合铰接梁沿空留巷项目。根据技术科提供的《xx工作面运输顺槽沿空留巷支护设计》和《xx综采工作面作业规程》，特制订《xx综采工作面运输顺槽沿空留巷安全技术措施》。 一、工程概况
1、地质概况
xx工作面所采煤层10#煤，地面标高+1095～+1115m，工作面井下标高+822～+832m。地面相对位置位于副井工业广场东北部，地表为黄土山、梯田等，无其它建筑物。井下位置及四邻采掘情况：位于一采区三条大巷的左翼，北部、西部、南部为10112工作面采空区，东部为10115（2）工作面（未回采），沿空留巷平均长227m。
顶底板情况见下表：
顶底板名称 岩石名称 厚度（m） 老 顶 直 接 底 老 底 石灰岩 泥岩 砂岩泥岩 9 1 3.5 岩性特征 L1灰岩，灰白色，含有丰富的颜色为灰白色黄铁矿 颜色为浅灰-灰白色 详细水文地质情况参照《xx作业规程》。 2、留巷位置
10115（2）运输顺槽，与工作面回采相对位置见图 1.1
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图1.1 沿空留巷位置示意图
3、工程量及支护方式
xx综采工作面计划留巷总长度为227m，留巷宽度为4m。回采过程中，回风顺槽将采用单体配合十字铰接梁沿空留巷的方式进行支护。巷道超前支护20m（前10m采用一梁二柱，后10m一梁一柱），巷道滞后支护10m（采用一梁两柱），均采用单体液压支柱配合1.2m铰接顶梁支护方式（见图1.2）。鉴于10106、10201、10112、10116工作面顺槽沿空留巷施工经验，xx回风顺槽巷道顶板及留巷帮仍将采用补打锚索和锚杆进行补强支护。
4、施工组织
沿空留巷施工在两个煤班进行，沿空留巷应紧随53#支架切顶线，最宽距离不能超过0.6m，留巷位置见图1.2。
图1.2 沿空留巷支护平面示意图
5、施工顺序
回采前补打锚索、锚杆→工作面进刀→挂钢丝绳→挂网→单体加强支护→矿压观测→回收第二、四 排单体→留巷整修
6、支护材料准备
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（1）设计留巷长度为227米，巷旁永久支护材料中： DW35-350/110X悬浮式单体平均每米8根；2.6m/2.8m护帮π型钢平均每米2个；π型钢铁鞋平均每米2个；DJA500*500/250Z十字铰接顶梁平均每米2根；5.5m*1.5m经纬网平均每米2片。
（2）留巷120米内循环支护，DW35-350/110X悬浮式单体理论所需数量728根，平均每米3.2根，损耗率按5%计算，数量为36根，总计7根；1.2m铰接顶梁理论数量668根，损耗率按5%计算，追加损耗32根，总计700根；普通柱鞋理论数量728个，损耗率按5%计算，追加损耗36个，总计7个。 二、支护强度计算
(1)直接顶压力计算
巷道基本支架应控制并其与老顶贴紧，因此支护强度至少应当平衡直接顶的岩重，为：
qt=∑hzγzfz
式中qt——巷内基本支架支护强度，KN/㎡； hz——直接顶分层厚度，m；
γz——直接顶密度与当地自由落体加速度之积，KN/m³； fz——悬顶系数，一般情况下，可按fz=1计算。 qt=4×2500×9.8=98KN/m2
按每米巷道顶板面积计算，直接顶压力为： F=S qt =4×1×98=392KN （2）经验公式计算
按经验公式：Q=KHρ×10-5=4×3×2500×10-5=0.3Mpa
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式中： K----作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取4 H----采高，取3米
按每米巷道顶板面积计算，直接顶压力为： F= S Q =4×1×3000=1200KN 2、单体支护强度的计算
使用DW35-350/110X型液压单体，额定工作阻力为350KN。每米巷道面积是4㎡，有8根液压单体支护。
直接顶：平均液压单体承受压力=392/8=49KN＜350KN，满足支护要求。
经验公式：平均每根单体承受压力=1200/8=150KN<350KN，满足支护要求。
实际检测：平均每根单体承受压力=980/8=123KN<350KN，满足支护要求。
三、沿空留巷支护要求 1、巷内永久支护
为了减弱采空区悬臂梁顶板对煤帮压力的传递作用从而造成的煤壁片帮现象的产生，需对留巷进行补强支护。
（1）巷内采用锚索锚杆补强支护。
（2）巷道内顶部采用φ17.8×6000锚索配合W钢带补强支护，巷中两排，右帮肩窝一排，巷中两排间排距1.8m×2.8m，肩窝一排排距2.8m。巷中两排锚索采用W钢带，钢带宽度280mm，长度2200mm。锚索配300×300×16mm大托板。锚索锚固剂采用2卷树脂锚固剂锚固。锚索预应力不小于100KN，锚固力不得小于200KN。
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（3）巷道内右帮采用φ16×1600mm圆钢锚杆加固，间排距0.8×1m，采用1卷树脂锚固剂锚固，配150×150×10mm铁托板及300×150×50mm木托板。
（4）留巷长度设计为227米,巷内永久补强支护材料中：φ17.8×6000锚索（含托盘）平均每米消耗1.1套；W钢带平均每米消耗0.36条；φ16×1600mm圆钢锚杆平均每米消耗3根。
10001000补强金属圆钢锚杆，φ16×1600mm，间排距800×1000mm2800180040016001600400280028001400补强锚索，φ17.8×6200mm40001000
图2.1 补强支护
2、巷旁永久支护
（1）单体支护：主要采用单体配十字顶梁、铰接顶梁和2.6m/2.8mπ型钢支护顶板（2.6m/2.8mπ型钢的长度选型根据现场实际施工煤层及巷道高度所定），单体排距500mm，保证单体迎山有力，具体支护参数见设计图；顶板破碎或压力异常时，采用一梁两柱进行加强支护，支柱必须穿鞋，保证单体初撑力。
（2）采空帮采用双层经纬网和单体支柱配2.6m/2.8mπ型钢护帮，使用旧钢丝绳固定经纬网。经纬网在钢丝绳边折叠，并用单体配十字铰接顶梁压住网片。铺网要求：第一片网压第二片网，其搭接部
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分750mm，并用铁丝单排连接，扣距100mm，联网均为双丝双扣，每扣扭结不少于3圈，联网丝采用18#铁丝，依次是前片网压后片网，其余经纬网都甩入采空区。在经纬网和π型梁之间挂设沿空留巷专用风帐，以达到隔绝采空区目的。
补强锚索，φ17.8×6200补强金属圆钢锚杆，φ16×1600mm，间排距800×1000mm500十字铰接顶梁(500*500)π型钢（2.6m）12001200700经纬网（5.5m*1.5m）钢丝绳一排单体600二排单体500三排单体11004000四排单体1800π型钢柱鞋 图3.1单体配合十字铰接梁沿空留巷施工图
（3）在动压影响时间内，对损坏、不迎山的单体，及时更换或更改，维持单体良好支护状态。巷道压力稳定后，撤去巷道第二、四排单体，保留第一、三排单体与2.6m/2.8mπ型钢作为留巷永久支护。 3、超前、滞后加强支护情况
为了保证留巷不因工作面超前和滞后支承压力影响而严重变形破坏，根据荣泰煤矿10106、10201、10116工作面顺槽沿空留巷实际情况，xx工作面回风顺槽超前工作面20m选用单体液压支柱配合1.2m铰接顶梁进行临时支护。铰接梁铰接率100％，铰接梁走向与顺槽方
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700800木托盘
向一致。端头采用一梁二柱支护方式，超前支护前10m采用两排一梁一柱支护方式，后10m采用两排一梁两柱支护方式。滞后支护10m，采用一梁两柱。人行道宽度不小于0.8米，高度不小于1.8米。巷道压力严重时，可采取延长超前支护和加打密集支护。工作面端头区适当加密单体支护，留巷区域采用四排单体支护方式，其中梁端距煤帮600mm。待沿空留巷施工120m后，视情况开始回收第二、四排单体和铰接梁。
4、顶板临时支护情况
沿空留巷的临时支护直接影响巷旁支护体的护巷效果，在端头支架后采用打点柱进行临时支护，以保证支护强度足够，避免顶板过早下沉、顶板离层，使得巷道达到设计高度，保持顶板的完整性。 四、矿压观测
1、监测内容
荣泰煤矿xx工作面回风顺槽沿空留巷矿压监测内容主要有： （1）工作面超前巷道围岩断面变形监测； （2）工作面滞后巷道围岩断面变形监测； （3）巷道矿压及顶板离层监测； （4）单体工作阻力监测 2、监测要求
指定专门观测人员，每天监测人员对工作面前方巷道围岩变形、工作面后方巷道围岩变形、巷内顶板离层情况及单体工作阻力进行监测，检测人员如实填写顶板离层情况表，并测量出当时工作面煤壁位置。现场数据测量、填写完毕后，升井后将矿压监测表按时交区队或
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生产部门矿压观测技术员整理、总结、归档。
3、工作面超前巷道围岩断面变形监测
（1）工作面前方巷道围岩断面变形监测采用十字监测法进行监测，如图4.1所示。在工作面回风顺槽超前支护20m处开始布设测点，以此向外（工作面推进方向）每隔20m设一个测点，连续布置5个间距为20 m 的测点，每个测点设置巷道两帮、顶底板的移近量测点。由里向外，各观测断面按序编号。
（2）巷道两帮移近量测点设置：在巷道两帮距底板1.5m处分别作一标记，分别记作A点、B点。AB两点距离即为巷道两帮移近量测量值。两帮测点可采取固定铁钉的方式标记。
（3）巷道顶底板移近量测点设置：在测点断面的巷道中间顶板处作一标记，记作C点，在C点的底板垂足处，作一标记，记作D点。C、D两点距离即为顶底板移近量测量值。
A D
C
B
图4.1巷道两帮及顶底板测点位置示意图
4、工作面滞后巷道围岩断面变形监测
工作面后方巷道围岩断面变形监测方法同上；随着工作面的向前推进，继续沿用工作面前方巷道围岩断面变形监测中使用过的C、D两点（顶板、底板设点），唯一不同的是在煤帮和对应单体上重新设置两帮收敛监测点A、B。
5、巷内顶板离层监测
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顶板离层仪每一测点安设一组，用于该测点留巷过程中顶板离层的检测。
6、滞后区域单体工作阻力监测
为了监测工作面运顺沿空留巷过程中单体工作阻力变化规律，对四排单体进行随机检测，单体测力计定期校验，以确保所测数据真实有效。
五、存在风险及管控措施
1、存在沿空留巷未按要求打设、单体液压支柱卸液未及时注液，存在顶板支护失稳、冒顶风险。
管控措施：
（1）沿空留巷单体液压支柱打设期间，区队跟班队长现场顶板，严格按照设计要求打设。
（2）每班后，班组长检查沿空留巷单体液压支柱受力情况，发现单体液压支柱卸液后，及时补液或更换的单体液压支柱。
（3）后，班组长检查沿空留巷顶板情况，发现隐患及时处理，处理完毕之后方可继续施工。
2、存在单体维修质量不合格，导致泄液，造成顶板冒顶风险。 管控措施：每班对支设后的单体进行二次补液，确保初撑力符合要求，对漏液点柱进行标记并更换。
3、存在搬抬沿空留巷材料造成磕手碰脚的风险
管控措施：往工作面运料时，使用绞车要按矿运输规定严格执行，人抬扛物料时要选好路径，统一口号，避免磕手碰脚事故发生。
4、存在初采初放期间顶板初次来压造成大面积催倒单体伤人风
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险
管控措施：工作面回采初次来压前必须每班对沿空留巷单体进行检查，保证单体初撑力满足要求。预计来压前，人员严禁在留巷内滞留。
六 安全注意事项
1、顶板管理
1）严格执行“敲帮问顶”制度，发现异常，经过处理后在进行施工。
2）支架初撑力达到24MPa，泵站压力达到30MPa。
3）采空区在挂钢丝绳和经纬网时严禁移架并设置相邻五架闭锁。 4）xx运顺超前支护为20m，采用两排单体支护,其中前10m一梁两柱，后10m一梁一柱，最后一道梁设双柱。工作面采过之后采用两排单体支护，单体按设计要求进行支设。
5）单体支柱必须迎山有力，打成一条直线，偏差允许范围为±50mm，所有单体挂好防倒钩，单体升紧升牢，靠采空区侧单体穿π型单体铁鞋，其他三排单体穿普通柱鞋。
6）所有铰接梁铰接率为100%，铰接梁垂直于巷道。
7）支设支柱及顶板上板梁时，必须有3人配合作业，1人观察顶板情况，2人支柱，禁止人员不足时作业。作业人员必须在支柱的安全地点作业，观察顶板人员在其侧后方，如有异常，立即停止作业撤到安全地点。作业地点5m范围内不得有人员通过。
8）查支柱的完好情况和支护状况，发现有碰倒、损坏或失效的支柱时，应及时恢复、更换。损坏的单体支柱要做好标记，及时升井
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检修。
2、材料搬运和管理
1）搬运单体、π型钢、铁鞋、交接梁时，要统一口号，轻搬轻放。
2）材料码放整齐，且挂设物料码放牌板 3）运输材料时，严格按矿运输规定执行。 3、回撤单体
1）放倒单体至少3人同时作业，一人观察顶板，两人放倒作业。 2）如单体较难拔出，不得多人摇晃单体，需清理单体根部浮渣后，再用拔柱器拔出单体。
3）回撤单体前，安全通道内杂物必须清理干净。
4）如发现顶板异常，必须停止作业，撤离工作地点，待顶板稳定后再回到作业地点继续作业。
4、“一通三防”安全注意事项 1）通风系统必须保持合理畅通。 2）瓦斯防治
①沿空留巷内风流中瓦斯浓度不得超过0.4%。
②沿空留巷内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。 ③沿空留巷内风流中二氧化碳浓度达到1.2%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。
④严格执行瓦斯巡回检查制度和请示汇报制度，每班3次，每次间隔时间不超过3个小时。
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⑤瓦斯防治具体内容参照《xx工作面作业规程》中相关内容 3）防尘
随工作面推进沿空留巷每半月由通风科进行一次测尘，煤尘超标时，严格按照《xx作业规程》中防尘措施执行。
4）防灭火，工作面正常推进，严禁留顶底煤，并将工作面浮煤清净。沿空留巷段在工作面推过后及时向采空区及巷道喷洒阻化剂。定期检测沿空留巷段温度，铺设束管检测定期取气样，使用气体分析仪对一氧化碳、芳香族碳氢化合物浓度进行分析，有芳香族碳氢化合物增加较快、CO浓度超过0.0024%、发现温度上升明显时，重新制定有针对性的措施对采空区进行处理。在回风顺槽铺设黄泥灌浆管道，黄泥灌浆管道紧跟机尾架留设注浆口，用软管联接，向老空灌浆。具体施工措施见通风科《xx工作面防灭火设计》
5.如发生底鼓，且底鼓量超过巷道断面的1/3时，须及时卧底。 6.巷道内码放材料所占巷道断面不得超过巷道断面的1/3。 7.其他未尽事宜严格按照《煤矿安全规程》和《xx工作面采煤作业规程》执行
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编号：xx-4
xx综采工作面沿空留巷施工
安全技术措施
工程名称：xx工作面沿空留巷 施工单位： 编制日期：
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xx煤业有限公司措施审批意见表
措施名称 编制单位 xx综采工作面沿空留巷施工安全技术措施 审批时间 综预队 编 制 人 区 队 审 批 意 见 审 批 签 字 安全负责人 施工负责人 审 批 签 字 生产技术科 安 监 科 调 度 室 矿 领 导 审 批 意 见 通风矿长 生产矿长 安全矿长 总工程师
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