综采工作面切顶卸压留巷技术研究

综采工作面切顶卸压留巷技术研究

赵霄康

  140121199001156031 ：山焦华晋沙曲一号煤矿综采一队 

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【摘要】本文主要分析矿井生产中运用到的综采工作面切顶卸压留巷技术。煤层开采过程中会出现矿压显现剧烈、回采巷道围岩控制困难等问题，因此需要运用切顶卸压留巷技术，运用破碎岩石支撑顶板岩层，从而改善巷道围岩体应力分布。合理运用该技术能有效提高沿空留巷的稳定性，提高矿井生产效率和质量。

【关键词】综采工作面；切顶卸压；留巷技术

当前我国煤炭开采规模、范围不断扩大，使得煤炭资源趋于枯竭。在煤炭开采的过程中，如果仍然使用传统的护巷煤柱方式会造成严重的资源浪费，同时还会影响煤炭开采的安全性和稳定性。因此需要积极运用沿空留巷技术。该技术不仅能有效提高煤炭开采效率，同时能进一步缓解开采过程中可能出现的矿井采掘接替紧张状况。

1 切顶卸压沿空留巷原理与操作流程

1.1原理分析

切顶卸压沿空留巷技术是指在煤矿开采过程中用于解决煤层顶板失稳、岩层压力过大等问题的一种采矿技术。这种技术主要适用于煤矿井巷或工作面的支护和煤层开采。在传统的采煤方法中，当煤矿进行煤层开采时，煤层上方的岩层会受到压力，可能会引发顶板失稳或岩层崩落等安全隐患。随着当前矿井开采深度不断增加，开采过程中更加频繁出现煤柱的应力集中现象。在煤炭开采过程中很可能出现煤柱变形、瓦斯突出等问题。为了保障矿工的安全以及提高采煤效率，采用切顶卸压沿空留巷技术来进行采煤。

切顶卸压沿空留巷技术中切顶即通过采用先行切割煤层顶板的方式，减少煤层顶板的厚度，从而降低岩层受力面积，减缓顶板的压力。卸压指在切割煤层顶板后，逐步释放岩层的压力，使压力得到分散和释放，减轻岩层压力。沿空留巷指在煤层开采后，留下一定的空间或巷道，以便适时排放瓦斯和风流，减少煤矿灾害事故的发生。

相较于传统的采煤方式，切顶卸压沿空留巷技术能更好地保护矿工的安全，避免矿井事故的发生，并且对于煤矿的资源开采也具有更高的效率和经济效益。但是，实施该技术也需要根据具体的矿井地质条件和开采情况进行合理设计和操作，以确保安全和有效地进行煤层开采。

1.2具体施工工艺流程

切顶卸压沿空留巷技术是一种较为复杂的煤矿采煤技术，其具体施工工艺流程可能会因矿井的地质条件、采煤方法和设备等因素而有所不同。

首先要做好前期准备工作。在这个过程中需要确定采煤区域的地质条件、煤层厚度、岩层性质等情况，并制定详细的施工方案和安全措施。针对切割后的顶板，要及时进行支护，采用钢支撑、锚杆支护等方式，稳固顶板，防止岩层失稳。开展煤层开采作业要选在切顶区进行。这时，切割后的煤层顶板不断释放岩层压力，降低了岩层的应力。由于煤层开采过程中会释放大量的瓦斯，需要进行瓦斯抽放以确保瓦斯浓度在安全范围内。此外，还需要对沿空留巷的区域进行合理的风流调节，确保通风系统的畅通，有利于瓦斯和煤尘的排放。

在采煤进程中，应当预留一定宽度的巷道或空间，称为留巷。留巷有助于稳定岩层，减缓煤层顶板压力，也为适时排放瓦斯和通风提供通道。在整个施工进程中，还需要做好针对岩层、瓦斯、风流等的安全监测工作，如果发现异常情况要及时进行处理。

切顶卸压沿空留巷具体施工工艺流程包含四部分：对沿空留巷顶板进行支护、形成切顶缝、进行顶板支护工作，最后待采空区围岩稳定之后回撤支柱。

1.3切顶卸压留巷关键

对沿空留巷顶板下沉量进行控制会直接影响到切顶卸压留巷效果，因此需要做好针对沿空留巷顶板的控制工作，以此来保证顶板的稳定性。由于切顶裂缝扩展情况会直接影响到上区段采空区覆岩能否正常下落并形成巷帮，在运用切顶卸压沿空留巷技术时应将重点放在恒阻锚索支护和顶板裂缝。此外，上区段采空区覆岩下沉之后应当在切缝侧布置相应的挡矸支护。

为了保证沿空留巷巷道能正常运行并发挥自身的功能和作用。完成切顶卸压工作之后需要进行相应的支护，在这里可以选择工字钢配合钢筋网作为支护材料。

2 切顶卸压留巷技术效果分析

切顶卸压留巷技术主要用来处理煤矿开采过程中出现的岩层压力、顶板失稳等问题。煤炭开采过程中运用这一技术的实际效果如下：

首先运用切顶卸压留巷技术能实现对岩层压力的有效控制。通过切顶和卸压，减少了岩层受力面积，使岩层压力得到分散和释放。这样可以降低岩层对煤层顶板的压力，减少岩层的变形和失稳现象，从而减少岩层突出和岩爆等事故的发生概率。其次运用切割的支护技术，对煤层顶板进行支撑能有效防止煤层顶板出现塌落、变形等问题，从而保证巷道、工作面的安全性和稳定性。

煤层采煤过程中会释放大量的瓦斯，运用切顶卸压留巷技术可以留下一定的空间，有利于瓦斯的抽放和集中排放，从而降低瓦斯爆炸的风险。留巷的设计为巷道、工作面提供了良好的通风条件，同时在实际开采的过程中能更好疏散瓦斯、煤尘等，从而保证了施工作业的良好空气，进一步改善了矿井工作环境。运用切顶卸压留巷技术还能有效提高煤炭资源开采效果，降低煤炭开采过程中可能造成的资源消耗，最终提高煤炭企业的经济效益，提高煤炭开采作业的可持续性。运用该技术还能实现对岩层压力、瓦斯的控制，同时还能保证顶板的稳定性。运用该技术能有效提高煤炭开采的安全性和稳定性，降低事故发生的可能性。

然而，切顶卸压留巷技术的实施也面临着一些挑战和限制。比如，该技术的施工难度较大，需要对煤矿的地质条件和采煤方法进行详细的分析和设计，以确保施工的有效性和安全性。此外，施工过程中需要高度关注岩层变形和瓦斯等安全风险，及时采取应对措施。

综上，切顶卸压留巷技术是一种有效的煤矿采煤技术，能够改善传统采煤方法中存在的安全隐患和资源浪费问题。然而，其实施需要谨慎规划和科学管理，以确保施工安全、高效和可持续。

3 小结

运用沿空留巷技术可以有效降低巷道掘进量，同时改善矿井采掘接替紧张的局面，以此来提高矿井开采的效率。本文主要分析了切顶卸压沿空留巷技术的运用要点，在实际运用的过程中需要根据矿井实际状况和具体需求进行相应的设计，保证切顶卸压沿空留巷技术能更好满足矿井开采的需求。

【参考文献】

[1] 郭美俊. 复合顶板综采工作面切顶卸压留巷支护技术研究[J]. 机械管理开发,2022,37(3)

[2] 常芦锋. 马兰矿62711综采工作面切顶卸压沿空留巷Y型通风技术研究[J]. 山西化工,2019,39(2)

[3] 王琳,冯洪涛. 综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前支护技术优化[J]. 能源与环保,2019,41(6)