槽正下方液压支架不接顶，移架困 难。 为了解决以上问题，山西沁和能源集团有限公司曲堤煤 业有限公司与中国矿业大学合作，拟采取高水充填材料充填 瓦斯尾巷回风顺槽及回风顺槽，将空洞 空隙内积聚的瓦斯挤出同时胶结冒落松散的煤岩体，提高 顶板稳定性，为开采和工作面之间下分层煤柱提 供安全保障。拟采取以下方案采用高水充填材料充填满 瓦斯尾巷，在回风顺槽及回风顺槽采用高 水充填材料充填后形成厚胶结顶板在进行下分层 工作面工作面回采时，在瓦斯尾巷处超前循环探测，若 发现空隙，再采用高水充填材料将空隙充填满，解决瓦斯尾巷 正下方综采支架移架困难和瓦斯突然释放的难题在下分 层回采过程中，加强工作面顶板管理和瓦斯管理。 充填方案 瓦斯尾巷充填方案 从胶带顺槽下分层向瓦斯尾巷钻孔进行 充填，如图所示，首先从胶带顺槽垂直向瓦 斯尾巷布置个孔等距离，每孔间距，孔径，先 从胶带顺槽通过钻孔将直径为左右的塑料管送 到瓦斯尾巷附近，然后采用直径为英寸长度的钢管与直 径为左右的塑料管连接钢管做封孔管，采用瓦斯钻 孔封孔材料进行封孔，封孔长度为，钢管外端焊接 个快速接头，与充填高压胶管能够快速联结。 回风顺槽 回风顺槽下分层 胶带顺槽下分层 回风顺槽 胶 带 上 山 瓦斯尾巷 轨道顺槽 回 风 上 山 轨 道 上 山 钻孔布置平面图 倾斜向上钻孔 胶带顺槽 回风顺槽胶带顺槽 瓦斯尾巷 煤层 钻孔布置剖面图图中单位 图瓦斯尾巷充填钻孔布置示意图 施工步骤 从胶带顺槽底板以上向上倾斜钻孔角 度对瓦斯尾巷进行钻孔直达该巷顶部，需打孔见 实蓝线所示 向孔内塞入直径为长度为左右的管 向管内塞入英寸的钢管 钢管与管用封孔材料进行封孔，保证在充填时不 跑浆液 进行充填，依次通过孔将瓦斯尾巷全部充填 满，充满的标准是充填压力达到，充填量达到后面的预计 量，具体充填工艺见后面详细说明 再在已充填的孔中间补打钻孔见图虚蓝线所示位 置，采用钻孔窥视仪观看第次充填情况，采用以上步骤再 进行补充填。 为了进步保证安全，在工作面回采期间从瓦斯尾巷下方 的下分层工作面向前打探钻孔布置平面图 倾斜向上钻孔 胶带顺槽 回风顺槽胶带顺槽 瓦斯尾巷 煤层 钻孔布置剖面图图中单位 图瓦斯尾巷充填钻孔布置示意图 施工步骤 从胶带顺与管用封孔材料进行封孔，保证在充填时不 跑浆液 进行充填，依次通过孔将瓦斯尾巷全部充填 满，充满的标准是充填压力达到，充填量达到后面的预计 量，具体充填工艺见后面详细说明 打探测孔，采用钻孔窥视仪观察瓦斯尾巷 充填情况，若还存在较大空隙，再从工作面打孔充填，可保证 瓦斯尾巷空隙充填满及消除瓦斯尾巷正下方移架困难，见图图 所示。 倾斜向上钻孔 胶接顶板 采用钻孔窥视仪观察瓦斯尾巷充填情况 根据观察情况，决定是否进行充填 若进行充填，采用水灰比为的高水充填材料再 进行充填，能快速凝固，不影响工作面回采 重复以上步骤 山 轨 道 上 山 回风顺槽下分层 胶带顺槽下分层 回风顺槽 回风顺槽 图回风顺槽与回风顺槽充填孔布置示意 图 与瓦斯尾巷施工方的固结体。 下分层顶板稳定性分析与顶板管理 下分层顶板稳定性分析 根据顶板结构及应力分布可沿倾斜方向将工作面顶 板分为四种煤柱下方顶板上分层巷道下方顶板采空区下 方顶板瓦斯尾巷岩层结构 较好，但支承压力较大，易发生片帮，顶板稳定性较好，现场 应采取紧跟前滚筒移架确保支架有较高的初撑力等方法来保 持顶板稳定。 上分层巷道下方顶板结构特征及稳定性 上分层工作面回下方顶板采空区下 方顶板瓦斯尾巷下方顶板。下面分析这四种顶板的结构特征 及对其稳定的影响。 煤柱下方顶板结构特征及稳定性 煤柱两侧的上分层工作面回采后，在采空区侧向支承压力 作用下煤 轨 道 上 山 图工作面布置示意图 工作面煤层顶底板岩性特征见表所示。 表工作面煤层顶底板特征 顶底 板名 称 岩石名称厚度特征 基本 顶 中粒砂岩深灰色，质地较坚硬，般不易冒 落。 直接 顶 泥岩粉 砂岩 深灰色，开采达定范围后开始冒 落。 伪顶炭质泥岩黑色薄层，随开采过程极易冒落 底板砂质泥岩深灰色，局部较软弱，开采时围压条件改变后可能产生底鼓现象。 为了提高煤炭回收率提高矿井生产效率，工作面 下分层与上分层工作面呈外错型布置方式，如图所示。 在回采上分层和工作面时，为加强瓦斯尾 巷支护，在瓦斯尾巷布置了大量木垛，因此，瓦 斯尾巷存在空洞和工作面的顺槽随工作面推进 基本垮落，但这条顺槽顶底板可能存在空隙，这对安全开采 和工作面之间下分层煤柱存在以下影响由于 曲堤煤矿煤层为高瓦斯煤层，空洞空隙内会聚积大量瓦斯， 在下分层工作面开采过程中，如果积聚的大量瓦斯突然释放， 会影响安全开采条顺槽正下方液压支架不接顶，移架困 难。 为了解决以