2021年第5
语文无处不在期2021年5月
由于近距离煤层上下层间距较小，回采过程中相互影响较为明显，如何实现对近距离煤层的有效回采一直是矿井生产研究的重点。特别是对于应用下行开采方式的近距离煤层而言，上部煤层回采作业的方方面面均会对下部煤层应力区域分布及顶板结构造成显著影响，使得下部煤层围岩控制难度大幅增加[1-2]。 1工程概述
A 矿设计生产能力为1.20×106t/a ，井下一水平联合开采2#，3#和4#煤层，煤层倾角均值3°，埋深均值400m 。2#煤层和3#煤层层间距介于0.6~11.8m ，3#煤层和4#煤层层间距介于2.2~9.9m ，3个煤层间隔厚度均值均不超过6m ，属于典型的近距离煤层，回采作业顺序为下行开采。图1即为煤层综合柱状示意图。
对于井下近距离煤层的联合开采而言，鉴于上下煤层间隔较小，下行开采时，下煤层巷道围岩破碎严重，支护难度较大。为缩减区段巷道的维护时间，多采取2个以上的工作面向同一方向同步回采的布设方式。这就要求在回采巷道的布设上提前合理预测上煤层采空区遗留煤柱对下煤层应力分布规律的影响，确保下煤层巷道布置时能够有效避开煤柱应力集中区，保持良好的稳定性。此外，在支护方式和相关参数的设置上，要确保参数选择科学合理，最大程度提升围岩强度的同时减少巷道围岩变形量。 常见的下煤层巷道布设方式主要有外错式、重叠
式、内错式。采用内外错布设方式时，错距对下煤层巷道的布置影响极为突出；采用重叠式布设方式时，巷道处于上煤层采动影响区内，不仅巷道顶板完整性差且围岩压力大；采用内错式布设方式时，下煤层巷道位于上煤层采空区下部，虽然会缩减工作面长度，降低采出率，但巷道在低应力影响区内，作业施工和维护难度大幅降低；采用外错式布设方式时，下煤层巷道布设于上煤层工作面外侧，能够显著增加工作面长度，提升煤炭采出率，但下煤层巷道位于应力增加区，巷道围岩变形较大，维护难度增大[3]。
收稿日期：2021-01-20
作者简介：张伟，1984年生，男，山西兴县人，2009年毕业于中国矿业大学采矿工程专业，工程师。
减压蒸馏近距离煤层联合开采巷道布置及支护分析
张
伟
（山西凯嘉集团义棠矿业管理公司，山西介休032000）
摘要：以近距离煤层联合开采巷道布置及支护为对象开展分析探究，结合具体工程实际，在进行回采巷道合理布置
分析的基础上，对所设计巷道布设方式和支护工艺进行实践分析，并对其应用效果做出探究。结果表明，所设计方案能够有效满足近距离安全回采作业的要求。
关键词：矿井；近距离煤层；联合开采；巷道布设；巷道支护中图分类号：TD353文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2021)05-0130-02
Analysis on Roadway Layout and Support in Combined Mining of Closed Coal Seams
ZHANG Wei
(Yitang Mining Management Company,Kaijia Group of Shanxi,Jiexiu 032000,Shanxi,China)
Abstract:The analysis and discussion of the roadway layout and support in combined mining of closed coal seams was carried out.Combined with the actual engineering,on the basis of the rational layout analysis of the mining roadways,this paper carried out practice analysis of the designed roadway layout and support technology,and discussed its application effects.The results show that the designed scheme can effectively meet the requirements of short-distance and safe mining operations.Key words:mine;closed coal seams;combined mining;roadway layout;roadway
support
（总第188期）技术研究
图1煤层综合柱状图
岩性描述
标志层
及煤层
层厚/m
柱状
深灰粉砂岩，夹灰细砂岩条带，半坚硬
含一层夹矸，不可采南部为细砂岩，北部为砂质泥岩伪顶，黑泥岩，易碎不稳定半光亮型，
稳定可采煤层灰黑细砂岩，含泥质细条纹，质硬
煤层区内不稳定，不可采煤层
深灰粉砂岩，夹灰泥质条纹，半坚硬
光亮型，
稳定可采煤层区内南部为灰黑砂质泥岩，夹砂质条
纹；北部地段上部为砂质泥岩，下部相变为粗砂岩，厚层状光亮型，稳定可采煤层
灰黑砂质泥岩，砂质条纹，半坚硬灰褐中粒砂岩，中厚层状，石英为主，具
裂隙，半坚硬
K 3
4#煤层3#
煤层原3#煤层2#
煤层1#煤层5.0
4.90~
5.45
0.3~0.52.20.5~7.00.21.60.7~2.33.0
2.7~
3.7
0.4~0.62.5
1.75~3.501.10.9~1.55.95.2~7.6
1.4
1.3~1.63.2
2.6
灵魂深处闹革命130··
2021年第5期2021年5月
基于上述分析，确定3#煤层巷道布设选用同向内
错式。同时，在回采2#煤层时，采用沿空留巷开采，最大程度提升资源回收率的同时解决上隅角瓦斯问题。此外，开采3#煤层和4#煤层时均采用煤柱护巷支撑，4#煤层巷道布置同样采用同向内错式布设方式。
3
工程实践分析
3.1
巷道布设
2#煤层回采后所形成的采空区内部沿空留巷墙体塑性变形小，墙体承载的应力向底板深处延伸。这时，需要在布设3#煤层巷道时，预留1.3~1.5的富余系数，并适度增加巷道错距。4#煤层的布设同样采用内错式布设方式。以2#煤层的1204工作面、1206工作面、1208工作面，3#煤层的1302工作面、1304工作面、1306工作面，4#煤层的1404工作面、1406工作面为例，阐述工作面的布设位置。图2即为工作面布设位置示意图。
单位：m1983年的武则天三级
图2工作面布设位置示意图
3.2
巷道掘进与支护
下部煤层作业巷道的掘进应当在完成上部煤层回采3d 后再进行，此时矿山压力已稳定，能最大程度规避上煤层采动的影响，从而减小巷道作业及支护难度。
1304材料巷和1404材料巷均采用“锚网梁+锚索”的联合支护工艺，当局部层间距过小时，改为“锚网梁+工字钢棚”的支护方式。
1304材料巷道顶板支护所用锚杆为直径20mm 、长度2000mm 的左旋螺纹钢锚杆，布设排间距为900mm ×900mm ；支护锚索为直径17.8mm 、长度5500mm 的钢绞丝锚索，采取矩形布设方式，每排布设3根，间距为1000mm ；顶板表面同时配套使用钢筋托梁和菱形金属网。巷道两帮支护使用直径16mm 、长度1600mm 的端头锚固圆钢锚杆进行支护，每排布设2根，其中上部锚杆与顶板间隔400mm ，下部锚杆布设于煤岩交界区域，布设排间距为900mm 。
1404材料巷道顶板支护、巷帮支护所用锚杆和锚索类型及支护参数与1304材料巷基本相同，但锚杆布设排间距有差别。图3即为巷道支护断面示意图。
4矿压监测及反馈
巷道掘进期间，以50m 为间隔在巷道内布设监测
站，测站内使用十字测点法、顶板离层仪、锚索测力
计等设备，持续观测巷道顶底板移近量和巷道两帮移近量。图4即为顶板及巷帮围岩变形位移曲线示意图。
单位：mm
图3巷道支护断面示意图
图4顶板及巷帮围岩变形位移曲线示意图
分析图4可知，1304材料巷在开始掘进后，前45d 围岩变形速度较快并在第45天达到最大值，此时巷道顶底板移近量和两帮移近量分别为70mm 和23mm ；第45天后巷道变形速度大幅下降，顶底板及两帮移近量基本趋于稳定，表明所设计巷道布设和支护方式合理，能够满足安全作业的要求。1404材料巷在开始掘进后，前40d 围岩变形速度较快并在第40天达到最大值，此时巷道顶底板移近量和两帮移近量分别为80mm 和29mm ；第40天后巷道变形速度大幅下降，顶底板和两帮移近量基本趋于稳定，说明所设计巷道布设及支护方式合理，能够满足安全作业的要求。
5结语
近距离煤层联合开采作为一种特殊的回采形式，确保回采巷道布设及支护的合理性对于提升矿井生产作业的安全高效开展意义重大。参考文献：
［1］刘聪，聂琪，程涌，等.石桩煤矿极近距离煤层联合开采合理错
距研究［J ］.昆明冶金高等专科学校学报，2019，35(4)：6-10.［2］彭金龙.近距离三软煤层联合开采技术及其运用［J ］.石化
技术，2020，27(5)：265-266.［3］彭志妍，查文华.极近距离煤层同采工作面错距优化研究［J ］.
工矿自动化，2020，46(7)：94-99.
（责任编辑：白洁）
900800
100
400
1200
40004200
巷道中心线Φ17.8×5500的钢绞线
Φ20×2000左旋螺纹钢锚杆
Φ16×1600端头锚固圆钢锚杆
1208工作面
1206工作面1204工作面1302工作面
1306工作面51304工作面3030
1406工作面
1404工作面
3030
运输下山轨道下山回风下山
2#煤层工作面
3#煤层工作面
4#煤层工作面
图例：
1404顶板移近量1304顶板移近量1404两帮移近量1304两帮移近量
100806040200
10
15
20
25
30
35
noticeme40
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巷道变形监测时间/d
党英杰张伟：近距离煤层联合开采巷道布置及支护分析131··
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