無煤柱護巷開采技術與配套裝備研究

南齊鋒

摘 要：論文主要是對無煤柱護巷開采技術與配套裝備進行了分析，對該技術的基本原理、工藝流程、技術特點和適用條件進行了闡述。通過在中煤中天合創公司葫蘆素煤礦的工業性應用分析，實踐效果表明無煤柱護巷開采技術很好的開采優點，為煤礦創造了很好的經濟效益，可以在全國進行推廣應用。

關鍵詞：無煤柱護巷;開采技術;裝備;沿空掘巷;沿空留巷

1 技術概況

目前，我國的煤炭資源井工開采當中需要留設安全煤柱，相關數據統計因留設安全煤柱造成了8%～12%的煤炭損失。當前有煤礦采用無煤柱護巷開采技術進行開采，可以有效的節約煤炭資源，能起到有效回收和利用的技術手段，主要采用的方法是沿空掘巷和沿空留巷。該技術已獲得認證并在相應的煤礦進行了推廣應用。

2 基本原理

煤礦長壁開采方法必須在煤層中掘進運輸、通風、行人巷道和采煤工作面開切眼，從而組成有效的開采系統來進行開采。一般巷道側需要留設煤柱，支撐礦山壓力，維護必要的巷道斷面，但降低了資源回采率。當前對于無煤柱護巷來講，一般都是分為沿空掘巷和沿空留巷兩種方式。沿空掘巷是沿采空區邊緣開掘巷道，上下區段間對于煤柱的留設不需要或是只留3m左右的寬度，目的是用來進行擋矸石、阻水的作用或是對采空區有害氣體進行隔離。當煤礦井下瓦斯涌出量不大、煤層埋藏穩定的條件下，工作面順槽巷道可采用沿孔空掘巷方式，如圖1所示。理論和實踐證明，沿空掘巷和沿空留巷完全取消了區段煤柱，有利于提高工作面回采率。由于留巷道維護的難度較大，需要在巷旁支護，該方法多應用在薄及中厚煤層中。

3 工藝流程分析

沿空留巷工藝流程如下：

（1）前期的準備工作。移架，清理充填空間，預埋墻體連接錨桿，綁扎三維加強筋機械立模→管路架設→充填→清洗泵、管路。（2）采煤工作面開采期間，在留設巷道側進行臨時支護，每完成三個步距后，工作面機械停止運轉，應用液壓充填模板進行臨時支護設備側的水泥、砂漿等充填和掩護，形成支護體。充填前，應將充填空間內雜物清理干凈，并將該空間頂底板整理整齊。（3）待充填支護體完全固化支撐頂板后，將液壓充填模板支架前移，調整好充填模板，架設好充填管路，準備下一次充填工作。（4）為防止漏風，向采空區打鉆孔，進行巷旁注漿，充填墻體要與頂、底板及上次充填墻體接實，形成新的巷道體系。

4 技術特點和適用條件

無煤柱護巷開采技術是我國煤礦開采技術應用的重大技術革新，通過取消護巷煤柱的辦法，能夠大大提高煤礦煤炭資源的回采率，另外還可以有效的降低巷道掘進率，在這個過程中完全消除了因為留煤柱和丟煤現象而造成的火災事故的發生，大大提高了煤礦開采的安全。適用條件：無煤柱護巷開采技術與成套裝備適用于煤層頂板條件好，煤層傾角≤25°的薄及中厚煤層開采。

5 應用實例及效果分析

目前，無煤柱護巷開采技術與成套裝備已經成為提高資源回采率、節約開采的有效手段。各大煤炭企業都根據自身的條件不斷改善和探索成熟的無煤柱護巷開采技術。中煤中天合創公司葫蘆素煤礦進行了無煤柱護巷開采技術工業性應用，實踐應用效果表明無煤柱護巷開采技術具有以下的主要優點：

（1）采用留巷鉆孔法抽采瓦斯，相對以往的開采情況來講，節省了兩條用于瓦斯治理的巖巷工程及大量鉆孔工程，同時對于“一巷二用”簡化開采布局和采區巷道系統。（2）無煤柱護巷開采技術的應用，有效的回收區段煤柱8～20m，對于該煤礦資源回采率有了較大的提高，統計約為5%～8%;同時有效的減少了巷道掘進量，有利于緩解該煤礦采掘接替矛盾。（3）無煤柱護巷開采技術有效的實現了該煤礦低透氣性煤層群煤與瓦斯共采，實現了瓦斯抽采的最大化;井下開采采用的Y形通風利于消除采煤工作面上隅角瓦斯超限事故，該煤礦自無煤柱護巷開采技術應用半年以來，無瓦斯超限事故的發生，保障了井下開采的安全性。（4）該煤礦原井下工作面回風巷進行了改造，改造后成為新的工作面的輔助進風巷，檢測結果表明巷道內環境溫度下降了4℃～7℃。改造后大部份工作人員都是在進風流中工作，大大改造了技術人員的工作環境，同時降低了環境溫度，又利于深井開采的熱害治理。（5）在該礦的生產過程當中，采用沿空留巷開采成本為9432元/m，相對于以往新開采的巷道費用10637元/m，兩者進行對比該沿空留巷成本能節約1205元/m，為葫蘆素煤礦的井下掘進取得了非常好的經濟效益。

6 推廣前景

無煤柱護巷開采技術是有利于節約煤炭資源、提高礦井技術效果和改善經濟效益的重大技術改革。其適用條件相當廣泛。只要在實踐中不斷總結經驗加以完善.將得到進一步推廣和應用。今后應繼續擴大無煤柱護巷的應用范圍，使之不僅適用于緩傾斜的薄及中厚煤層，也能適應急傾斜煤層、厚煤層以及高瓦斯和易自燃煤層，使這項先進技術在我國地下采煤領域中獲得更廣泛的發展和應用。

參考文獻：

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