1、立項原因：
煤礦開采往往采用至上而下的分層開采方法，這樣下層開采的時候就要涉及到過上覆采空區(qū)煤柱應(yīng)力集中區(qū)的問題。過上覆采空區(qū)煤柱，現(xiàn)在普遍采取的掘進方案就是加強頂板及護幫支護，增加護幫錨桿支護密度，頂板吊掛鋼梁掘進。加強支護方式單一，且遇到上覆孤島煤柱時，巷道壓力顯現(xiàn)明顯，頂幫變形嚴重，支護往往不能滿足預(yù)期效果，造成巷道后期維護工作量加大，給工作面帶來安全隱患。因此，掘進工作面遇上覆孤島煤柱，壓力顯現(xiàn)明顯時，必須研究制定一種更切合實際、更安全的掘進支護方案。
2、成果內(nèi)容：
為了解決目前煤礦掘進巷道過上覆采空區(qū)煤柱施工方法存在的問題，針對目前施工方案不能有效的控制巷道頂?shù)装遄冃瘟浚荒苡行У慕档?/span>巷道垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力的顯現(xiàn)的弊端，我們提出了一種受動壓開采過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進施工方法。
同煤集團四臺礦14#層412盤區(qū)51220巷掘進工作面在掘進過程中需要過上覆12#層412盤區(qū)81220采空區(qū)與12#層412盤區(qū)81001采空區(qū)所留設(shè)的孤島煤柱，在應(yīng)力集中煤柱區(qū)域還要與同層相鄰的14#層412盤區(qū)81218工作面進行采掘交鋒，受動壓開采影響，特對51220巷煤柱下支護工藝進行完善，提出一種受動壓開采過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進施工方法。
51220巷掘至1701m出上覆12#層81220面采空區(qū)，掘至1727m進入12#層81001面采空區(qū)。煤柱寬26m。為避免由于煤柱壓力及相鄰14#層81218工作面回采時動壓開采影響，造成巷道頂板下沉、炸幫嚴重等壓力顯現(xiàn)，特對巷道1691m-1737m段采取加強支護措施。
1、頂板支護
（1）、51220巷頂板使用φ18×1800㎜左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，鋼帶，錨索，拱形托盤，鋼板聯(lián)合支護。
（2）、在1691m-1737m區(qū)段，使用?17.8×6000mm鋼絞線配合3.4m三眼礦用11#工字鋼梁，第一根鋼梁施工在兩根鋼帶中間，第二根鋼梁施工在距鋼帶0.1m的位置以確保鋼梁和鋼帶中間能施工組合鋼板；施工要求兩邊錨索斜拉75°，中間錨索垂直向上打。
（3）、在1696m-1732m區(qū)段，使用?17.8×8000mm鋼絞線配合三眼組合鋼板，鋼板間距2.0m。
（4）、巷道炸幫超過0.5m時，使用?17.8×6000mm鋼絞線配合0.6m工字鋼梁，要求角錨索成75°角斜向上打。
2、兩幫支護
（1）護幫使用φ18×1700㎜的螺紋鋼錨桿，短鋼帶，金屬菱形網(wǎng)聯(lián)合支護。（護幫錨桿按“五花”布置。 排間距為1250×1500mm ）
（2）在1701m-1727m區(qū)段，兩幫施工幫錨索，使用?17.8×6000mm配合1.5米短鋼梁，錨索斜拉75°，間距1.0米。
3、底板處理
在1701m-1727m區(qū)段巷道底板施工卸壓槽，距大幫1.5米施工卸壓槽。卸壓槽規(guī)格：長×寬×深=33m×1.0m×0.8m。
4、木柱，木垛支護情況
（1）、在1701m-1727m區(qū)段，兩幫處增加木柱，木柱采用密集支護左右兩幫。
（2）、在1701m-1727m區(qū)段，增加木垛支護，間距3米。
（3）、在1701m-1727m區(qū)段，增加堆柱支護，有條件的支護在木垛中間，沒條件的支護在木垛旁邊。
5、注馬麗散
在1701m-1727m共計26米處注馬麗散。注馬麗散孔深5米封空3米，頂板離幫1米左右交叉布置鉆孔，鉆孔間距3米左右，左右兩幫對應(yīng)布置鉆孔間距6米左右。
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壓力分析
通過多種支護方式的聯(lián)合運用，以及對巷道頂、幫及底板采取的有效支護泄壓手段，尤其是底板泄壓槽的施工，孤島煤柱下掘進巷道壓力顯現(xiàn)明顯減弱，達到預(yù)期效果。以下為施工時壓力表及巷道“十字觀察法”記錄圖表，從圖表中可以明顯看出巷道頂幫變形不明顯，壓力得到了有效的控制。
3、創(chuàng)新點：
3.1、動壓開采影響下，巷道過采掘交鋒應(yīng)力集中區(qū)域的頂、底、幫的維護難的問題得到了有效的控制。
3.2、有效的降低了巷道片幫冒頂現(xiàn)象發(fā)生的概率，對人員的安全有保證。
3.3、有效的控制了巷道垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力的顯現(xiàn)，
3.4、通過該特種支護工藝使得在巷道周圍形成了穩(wěn)固拱，穩(wěn)固了巷道的成型，降低了巷道后期維護的工作量。
4、社會效益：
14#層412盤區(qū)是我礦采掘銜接一個重要環(huán)節(jié)，特殊支護工藝的應(yīng)用成功，有效的控制了巷道在煤柱下的掘進支護和動壓開采影響下掘進巷道過采掘交鋒應(yīng)力集中區(qū)域的頂板下沉，兩幫炸幫及巷道底鼓現(xiàn)象，從而穩(wěn)固了巷道成型，控制力了巷道因應(yīng)力集中區(qū)域?qū)ο锏赖漠a(chǎn)生不良影響，加快了安全生產(chǎn)了，有效的提高了掘進速度及成巷率，為該盤區(qū)的準備工作節(jié)余了很多時間，更是對我們今后遇到動壓開采影響下過上覆應(yīng)力集中區(qū)域加強支護，提供很好的參考點。
一種過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進施工方法
經(jīng)濟社會效益證明
同煤集團四臺礦14#層412盤區(qū)51220巷掘進工作面在掘進過程中需要過上覆12#層412盤區(qū)81220采空區(qū)與12#層412盤區(qū)81001采空區(qū)所留設(shè)的孤島煤柱，在應(yīng)力集中煤柱區(qū)域還要與同層相鄰的14#層412盤區(qū)81218工作面進行采掘交鋒，受動壓開采影響，特對51220巷煤柱下支護工藝進行完善，提出一種受動壓開采過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進施工方法。
通過多種支護方式的聯(lián)合運用，以及對巷道頂、幫及底板采取的有效支護泄壓手段，尤其是底板泄壓槽的施工，孤島煤柱下掘進巷道壓力顯現(xiàn)明顯減弱，達到預(yù)期效果。
這種巷道掘進技術(shù)的應(yīng)用，有效的防止礦壓顯現(xiàn)造成的頂板下沉、兩幫炸幫嚴重、底板鼓起等現(xiàn)象，給巷道維護及后期采煤創(chuàng)造了良好的條件，加快了安全生產(chǎn)了，有效的提高了掘進速度及成巷率，為該盤區(qū)的準備工作節(jié)余了很多時間。重要的是該成果的應(yīng)用不僅節(jié)約了大量的煤炭資源，更對我們今后遇到極近距離小煤柱及采掘交鋒巷道掘進提供很好的參考依據(jù)。
節(jié)省了大量作業(yè)時間，提高了工作效率，創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟、社會效益。對安全質(zhì)量標準化的行為規(guī)范操作起到了很大的促進作用，在推廣應(yīng)用方面具有廣闊的前景。
確保了及時有效的支護方式和管理，取得良好效果，保證了安全生產(chǎn)，節(jié)省了大量作業(yè)時間，提高了工作效率，成本低。
