沿空留巷技術在煤礦開采中的應用研究

（汾西礦業集團曙光煤礦 山西 032300）

煤礦開采作業比較特殊，所以需要確保作業的效率及安全問題，如果為不穩定礦井、開采環境不良，則需要獲得沿空留巷技術的支持，同時制定相應的沿空留巷技術方案、合理使用支護措施、做好安全事故防范工作、加強煤礦開采等，進而切實提高煤礦開采效率，確保工作人員的生命安全。

1.沿空留巷技術的相關概述

煤礦開采中應用的沿空留巷技術，為新型可滿足現代工作相關需要的技術手段，絕大多數煤礦均使用這一技術實行開采作業，該項技術應用的過程需提前預留沿采空區的范圍，在空白區域提前預留巷道，以便順著邊沿巷道進到采空區，邊沿巷道位置回采巷道四周運用該項技術處理。如此一來，不但能加強對煤柱的保護，提前預留區域支護開采巷道，而且可以為正常施行施工作業、節省開采資源奠定堅實基礎[1]。由此可見，沿空留巷技術應用于煤礦開采中的價值較高，有助于加強開采能力、彌補實際應用時存在的不足。

2.煤礦開采中應用沿空留巷技術現狀研究

(1)砌墻支護效果問題

煤礦開采期間礦井隔離時，因煤矸石堆積方法不當、支架數量非常多，因而致使較多煤礦企業使用預制塊砌城墻的方式支護，使用該種方法在補救煤矸石堆積、大數量支護方面不足問題的處理效果尚可，但以煤礦企業遠期角度分析效果并不理想。此外，砌墻支護無法很好的將隔離墻、頂板融合，故而不能提高支護的整體效果。

(2)支架技術應用效果問題

當前，較多煤礦開采產業初期應用支架保護技術，提高井下巷道的牢固性、穩固性及開采作業安全。但聯系實際狀況來看，該項技術在淺礦井中運用效果較佳，在深一些礦井中使用支架承受能力加強，并且無法確保穩固的效果。除此之外，大型礦井于井下巷道安裝多個支架，這時必然會加大施工的難度，在礦井開采中埋下安全隱患，使用一般支架技術作業會逐漸暴露出一些問題，不能達到現代生產的相關標準[2]。

(3)巷幫充填支護效果問題

煤礦開采階段，會使用到巷幫充填支護技術處理，這一支護法應用的過程沿空留巷頂板受壓不能保持統一且承受力較大，生產時應用材料強度不足，而這也是無法滿足巷道支護要求、確保生產安全及煤礦開采效率等的基本原因。

(4)煤矸石堆法開采效果問題

煤礦開采的過程中應該及時清理煤矸石，究其原因和煤矸石堆積、煤矸石存放，直接關系到正常開采作業存在聯系[3]。需要注意的是，一般煤矸石堆積方便、應用時間較短，礦井實際作業時不能確保煤矸石固定于具體部位，因而煤礦開采作業期間會產生降低狀況，趨于該種狀態下則不能保障生產安全、開采速度方面情況。盡管采用了較多煤矸石堆積方法處理，然而生產時仍然會浪費過多資源，因而在不同程度上對煤礦事業發展造成嚴重威脅。

3.煤礦開采中應用沿空留巷技術作業的完善舉措探討

(1)構建沿空留巷技術方案

煤礦資源地理位置有一定差異，實際開采中礦井深度、受壓力均存在區別，因而沿空留巷技術應用時要求相關工作人員做好計算工作、研究工作，聯系具體狀況加以論證后，作以技術方面的應用、推廣。

(2)合理應用支護措施保障支護效果

通過支護措施處理，可以確保煤礦開采的安全問題，建議在煤礦開采時合理運用沿空留巷技術處理，以此確保整體支護效果。要求提前實行支護作業，使用支護技術處理的過程頂板、石墻聯系的時候，比較容易產生問題，這對支護工作的正常施行會構成一定阻滯。因而，沿空巷道支護作業期間可應用抗破壞能力較強螺紋錨桿預先支護，旨在有效處理混凝土石墻、礦井頂板連接問題。應用鋼棚/其他支護材料支護作業后，在前移采煤工作面預先支護，目的為有效避免發生頂板下降所致巷道空間不足問題，然后通過加大頂板支護強度、在礦井混凝土石墻澆筑前預留一定區域方式處理，使用混凝土石墻、金屬網加固巷道支護作業，借助梯形棚提高整體支護效果。此外，采取錨網支護方式也能夠達到頂板支護加固的效果。

(3)認真做好安全事故防范工作

煤礦開采作業期間煤層會釋放較多瓦斯氣體，瓦斯爆炸的危險系數較高，關系到工作人員安全問題，所以需加強安全管理、有效防范瓦斯爆炸安全事故的發生，如果發生安全事故也可以在第一時間選擇對應對策處理問題。與此同時，要求相關管理人員定時對瓦斯、煤炭數據檢測，構建相應的煤礦通風機制，實行通風防止產生串聯通風狀況[4]。要求管理人員遵循相關要求落實各項工作，定期進行煤層瓦斯地質檢測、分析方面工作，充分了解瓦斯分散狀況，將煤礦開采、瓦斯預防作以合理區分、管理，通過不同的預防對策防止開采中產生瓦斯爆炸問題。進行通風該系統管理同樣極其關鍵，澆筑礦井巷道時遵循相關標準安裝通風系統，四周抽放鋼管距離設置為8m左右，將采空區、抽放瓦斯設備聯系起來，確保氣體流動為通暢的狀態，及時排出煤層瓦斯、將瓦斯濃度控制在規定范圍。另外，通風系統中通道、通風管道將需合理設置按鈕，進行瓦斯相關數據檢測的時候，關注到瓦斯濃度變化，提高相關工作人員安全意識、充分應用并發揮出通風安全技術的應用價值。

圖1 煤礦巷道通風

(4)加大煤礦巷道開采力度

圖2 煤礦巷道開采

準確了解頂板下沉程度、回采工作面支護應用量，以便確保巷道整體承載水平，滿足混凝土柔韌性、堅硬度方面需要，要求使用混凝土保證巷道承載力。除此之外，混凝土堅硬程度、柔韌性，直接關系到穩固效果，能夠對煤礦生產安全提供良好支持，建議選擇符合煤礦開采石墻結構混凝土，聯系煤礦開采相關標準合理調節混凝土石墻長度、深度，從而逐漸加深煤礦開采深度[5]。需要注意的是，混凝土石墻在各方位受力程度有所差異，尤其為石墻傾斜時壓強增加，石墻作用下需作以垂直監管，建議借助木樁的作用達到撐開煤層、混凝土石墻空隙的目的，需要在煤層、石墻連接位置使用木樁支護，以此加強石墻支護方面能力，避免發生頂板下沉的現象。要求煤礦開采企業順應時代發展需要，定期引用先進開采技術，編制沿空留巷技術方案，將通風巷道設計、沿空留巷技術融合。使用沿空留巷技術過程考慮到煤炭開采區域、礦井內部沿空巷道深度和長度，以及沿空巷道承壓能力、礦井沿空巷道內部支護、礦井沿空巷道外部受力等多方面差異性，然后聯系具體需要編制沿空留巷技術計劃，使用沿空留巷技術運算逐漸形成沿空留巷開采機制，為煤礦開采作業提供良好支持。

(5)實行頂板支護工作

若是頂板下沉則會占據較大巷道面積，所以需要正確看待這一問題，根據具體需要選擇適合的支護方式，進行頂板支護防止產生下沉情況。澆筑礦井混凝土石墻前，預留一定空間并使用混凝土石墻、金屬網進行頂板支護，將墻體澆筑厚度設置為1.2m左右。除此之外，通過梯形棚支護處理的時候，可通過混凝土澆筑，合理運用錨索、錨網提高整體支護效果[6]。

(6)對預警系統加以完善

煤礦開采安全危險性較大，主要體現在巷道穩定性、瓦斯泄露風險率高方面，因此若是沒有及時針對性處理，則會埋下安全隱患。故而，要求在礦井設置預警系統檢測瓦斯濃度，如果檢測瓦斯濃度超標會自動發出警報，做好井下工作人員疏散工作、應急處理工作，將造成的危害降到最低。同時，巷道澆筑前需認真實行通風設計工作，促使抽放瓦斯設備、采空區為連接的狀態，做好巷道通風工作，進而及時將泄漏瓦斯氣體排放出去[7]。

圖3 預警系統

4.結語

煤礦開采作業期間，使用沿空留巷技術能確保煤礦生產開采效率、安全，維護煤礦企業的經濟效益，因而建議在煤礦開采中應用沿空留巷技術處理，并且以不同的路徑出發，為煤礦開采作業提供良好支持，比如：優化預警系統、加大煤礦巷道開采力度，以及安全事故防范對策的實施等，進而有效促進煤礦企業的可持續發展。