采煤工作面回采对底抽巷的影响

采煤工作面回采对底抽巷的影响

黄友志,黄友应

贵州金沙龙凤煤业有限公司，551800

摘要：

随着煤炭资源的逐渐枯竭，采煤工作面的形成以及回采已成为矿井生产中的至关重要的环节。采煤工作面回采不仅会对采煤工作面两顺槽造成破坏，还会对底抽巷的稳定性产生一定的影响。本文通过对现有文献的综述和研究，总结了采煤工作面回采对底抽巷稳定性的影响因素，包括采动影响、矿山压力、巷道层间距、底抽巷布置方式等，并提出了相应的对策，如改变支护方式增强支护、改变断面形状、合理布置底抽巷层位等，以保障矿井生产的顺利进行。因此，本文可为相关矿井工作者提供一定的参考和借鉴。

关键词：煤炭资源，底抽巷，采煤技术

一、引言

随着工业化进程的不断推进，能源需求逐渐增大，煤炭作为传统能源，一直是世界各国不可或缺的能源来源之一。然而，随着煤炭资源的日益枯竭，采煤工作面的回采要求越来越高，已经成为煤炭矿井生产的重要环节之一。底抽巷是煤矿矿井煤层瓦斯治理中必须设立的抽采巷道，其在煤矿井下起着极其重要的作用，如治理瓦斯、通风、行人、运输等。因此，采煤工作面回采对底抽巷的影响问题不仅关乎煤矿井下的安全生产，也关系到整个煤炭行业的可持续发展。本文采用文献综述、实验研究和案例分析等方法，对采煤工作面回采对底抽巷的影响进行深入研究，旨在为煤炭生产提供技术支持和参考。

二、采煤工作面回采与底抽巷的基本概念

2.1采煤工作面回采概念

采煤工作面是指煤炭的第一生产现场，具有作业空间狭小、机械设备多、视觉环境差、温度高的特点，其安全事故频发，严重影响了整个煤矿的安全管理工作，是煤矿安全管理工作中的重点区域。采煤工作面回采是指在煤炭矿井中对煤层进行进一步采掘的工艺过程，是修建巷道后进行的采掘、装运、支撑等工序的总称。

2.2底抽巷概念

底抽巷是煤炭矿井中，为了满足煤层瓦斯治理需求、便于治理瓦斯等需要而设立的一种位于煤层底板岩层中的巷道，也被称为底板巷道。底抽巷是近距离煤层群综合治理瓦斯的方法之一，在巷道开拓之初制定科学合理的钻孔设计方案，提前对上部煤层巷道掘进进行提前预抽瓦斯，对使上部覆盖煤层得到充分卸压，使两顺槽掘进期间减少瓦斯影响。底抽巷在煤炭矿井中起到至关重要的作用，如瓦斯治理、排水、通风、行人运输等。因此，底抽巷的稳定性是煤炭矿井瓦斯治理的关键之一。

总之，采煤工作面回采和底抽巷治理瓦斯是煤炭矿井中不可或缺的两个环节，它们之间的关系密切，对煤炭生产的安全和效益都有着重要的影响。因此，深入研究采煤工作面回采对底抽巷的影响，探索有效的解决方案，具有非常重要的现实意义和科学价值。

三、采煤工作面回采对底抽巷的影响因素

采煤工作面回采对底抽巷的影响受到多种因素的影响，主要包括以下方面：

采动参数：采动参数是指采煤工作面回采过程中的采高、进刀速度、切割高度等参数。这些参数对底抽巷的影响非常大，采高的增加和进刀速度的加快都会加剧底抽巷的变形和破坏。

底抽巷结构：底抽巷的结构包括巷道的断面形状、支护方式、采煤工作面与底抽巷的层间距、煤岩层的厚度和倾角等因素。这些因素会影响底抽巷的稳定性和抗压能力，从而影响采煤工作面回采对底抽巷的影响。

工作面回采：不同的回采方式对底抽巷的影响也不同。例如，采用先支后采的回采方法，先对底抽巷进行加强支护在进行采面回采，会减少对底抽巷的影响，而采用倾斜长壁后退式回采的方法则会加剧底抽巷的变形和破坏，回采速度越慢，巷道围岩应力越集中，底抽巷变形越严重。

采动区域位置：采动区域位置是指采煤工作面回采时的位置，包括采煤工作面回采的距离、方向和深度等。不同位置的采动区域对底抽巷的影响也有所不同，一般采动对顺槽影响是超前20—30m，对底抽巷的超前影响距离与层间距成反比，采面与底抽巷层间距越大，采面回采时对底抽巷影响越小，一般岩石坚固性系数在f＞6时，层间距超过30m，影响微乎其微。

四、采煤工作面回采对底抽巷的影响机理

采煤工作面回采对底抽巷的影响机理非常复杂，主要包括以下方面：

1.底抽巷的变形和破坏：采煤工作面回采时，煤层受到破坏，采空区垮落导致地压力分布发生变化，从而引起底抽巷的变形和破坏。此外，采煤工作面回采过程中的振动和冲击也会加剧底抽巷的变形和破坏。

2.底抽巷支护体系的失效：采煤工作面回采时，岩层的受力状态发生变化，顶板离层、底板底鼓、采空区水通过裂隙流向底抽巷导致底抽巷支护体系失效。底抽巷支护体系失效后，会加剧底抽巷的变形和破坏。

3.底抽巷周围岩体的变形和破坏：采煤工作面回采时，煤层受到破坏，周围岩体也会发生变形和破坏，采面周期来压从而影响底抽巷的稳定性。

4.底抽巷处于应力高峰区：采煤工作面回采时，底抽巷处于应力高峰区，应力集中，导致底抽巷的稳定性受到影响。

综上所述，采煤工作面回采对底抽巷的影响机理非常复杂，包括地压力变化、支护体系失效、采面回采速度、周围岩体变形破坏等多个方面的综合作用。对于底抽巷的稳定性和安全性，需要全面考虑这些因素，并采取相应的措施来保障煤炭生产的安全和高效进行。

五、底抽巷加筋支护方案研究

为了解决采煤工作面回采对底抽巷稳定性的影响，底抽巷加筋支护方案被广泛研究和应用。该方案通过在底抽巷中加设钢筋和锚杆（索）等加筋材料，增强底抽巷的抗拉强度和承载能力，从而提高底抽巷的稳定性。

底抽巷加筋支护方案的研究内容主要包括以下方面：

加筋材料的选择：根据煤层的地质条件和底抽巷的实际情况，选择合适的加筋材料，如钢筋、锚杆、锚索、焊接金属网等。

加筋方式的确定：根据底抽巷的结构特点和支护体系的情况，确定合适的加筋方式，如直接注浆加筋、加密锚杆（索）间排距、顶板加超前钢筋支护等。

加筋方案的设计：根据底抽巷的尺寸和形状，制定合适的加筋方案，如钢筋网格加筋、环形加筋、纵向加筋等。

加筋效果的评价：通过对底抽巷加筋后的稳定性进行监测和评价，确定加筋效果，并及时调整加筋方案。

在实际应用中，底抽巷加筋支护方案需要根据具体情况进行设计和调整。同时，加筋过程中需要注意施工质量的控制，确保加筋材料的牢固性和稳定性，从而达到提高底抽巷稳定性的目的[2]。

六、结论与展望

综上所述，采煤工作面回采对底抽巷的影响是不可忽视的，其中包括采空区回落导致的底抽巷变形和破坏、底抽巷顶板失稳等问题。针对这些问题，底抽巷加筋支护方案被提出和应用，通过在底抽巷中加设加筋材料，提高底抽巷的抗拉强度和承载能力，从而提高其稳定性。

此外，随着煤矿采掘深度的加深和煤层压力的增大，底抽巷的稳定性问题将更加突出。因此，在未来的研究中，还需要探索更加有效的底抽巷加筋支护方案和技术手段，进一步提高煤矿采掘的安全性和效率。

参考文献：

[1]郝建国﹒综放工作面支承压力分布数值模拟研究[J]·煤炭科学技术，2013(8) :115-116.

[2]樊胜强﹐邹喜正﹐刘国梁.工作面滞后支承压力分布规律[J]﹒黑龙江科技学院学报，2006(2) : 78-81.

[3]张荣立﹐何国纬﹐李铎.采矿工程设计手册﹒1956-1/TD802-62.