沿空留巷技術在煤礦開采中的應用研究

陳建國 唐建強 卓軍

（1.四川川煤華榮能源公司廣能安全生產管理中心，四川華鎣 638600；2.四川華鎣山龍灘煤電有限責任公司，四川廣安 638020）

0.引言

在煤礦開采工作當中，沿空留巷技術是其中一項非常重要的技術類型，主要是保留原有的煤礦巷道回采工作當中，可以得到有效防護作用，屬于回采工作面和煤礦資源巷道運輸的重要施工方法。該項技術之所以被稱之為沿空留巷，主要是因為在原有的煤礦巷道順槽位置基礎之上，沿著煤礦巷道采空區域的邊緣被直接完整的保留下來。在實際的開采工作當中主要的作用是降低煤炭資源的損失量，并且可以對煤炭資源進行有效的回收以及循環運用。提高沿空留巷技術的運用，可以最大限度提高整個煤礦資源的開采效率和開采質量，對實現整個煤礦開采單位的經濟效益有著重要的保障。

1.沿空留巷技術特點

沿空留巷技術是一種相對新型的技術手段，現在已經被廣泛應用到煤礦開采中，對進一步提高煤礦開采效率起到了重要作用。沿空留巷是目前所應用的巷道支護方法中的一種，簡單來講就是沿著采空區域邊緣對原回采巷道進行維護，能夠對傳統采礦技術中留下的保安煤柱進行回收，并重新對上個區段的巷道來進行支護，作為下一個區段施工的巷道，以此來進一步提高煤礦資源的回收率，降低煤體損耗[1]。因其所具有的技術優勢，近年來應用越來越多，同時也暴露出了一定問題，還需要做出針對性的調整優化，爭取能夠將其所具有的功能性充分發揮出來，推動煤礦開采行業進一步發展。

2.當前煤礦沿空留巷技術存在的問題

2.1 傳統支架形式施工量大且效果差

現階段在我國煤礦產業的發展過程當中，在煤礦資源開采工作面中，經常出現無煤柱采煤的不良問題。隨著我國煤礦開采技術的發展速度不斷加快，在傳統的巷道支架形式上整體的工作效果相對明顯，在實際的開展工作當中可以有效預防很多不良安全隱患。但是在新階段我國煤礦產業的發展過程當中，其中很多煤礦的開采深度不斷加大，傳統的煤礦支架工作形式不能充分滿足整個煤礦開采工作的安全需求，傳統的煤礦支護形式只能適用于一些比較淺層的資源開采，或者是一些低瓦斯濃度的礦井開采工作當中，對于現階段一些煤層開采工作來講，由于受到整個地層以下的環境影響，煤礦資源的開采難度相對較大，并且會伴隨較高濃度的瓦斯氣體，傳統的支護工作形式無法充分滿足該項工作的要求，必須要對該項技術進行有效的變革和升級[2]。

2.2 煤矸石堆垛法存在落后性

當前階段在我國社會經濟的發展層次不斷提高的形勢下，推動著我國煤礦產業的快速發展，現階段我國煤礦產業的發展過程當中，在整個開采流程上相對比較簡單，在沒礦的礦井支護工作方面也受到了人們廣泛的重視，通過傳統的石塊堆砌的方式來進行支撐，無法充分滿足礦井內部的隔離工作效果，煤礦巷道的頂板很容易產生不良下沉問題。針對這一問題在實際的煤礦開采工作當中，給煤礦開采工作人員帶來了較大的工作難度，在煤研石堆做法的使用過程當中，需要投入到大量的人力資源和物力資源，但是由于受到傳統煤礦開采流程以及開采工藝的影響，現階段仍然存在很多煤礦開采單位在資源開采過程當中使用該方式來進行工作，造成了整個煤礦開采工作的質量和安全性無法得到充分的保障。

2.3 砌墻法支護效果不理想

煤礦開采中，預制塊砌墻也屬于支護技術的一種，該方式可解決密集支架及礦矸石堆法弊端，但是該方式不可長久使用，多應用于臨時支護，無法使頂板及隔離墻緊密結合，支護效果不理想。

3.探討沿空留巷技術在煤炭開采中的實際應用

沿空留巷技術本身屬于一項比較系統性的工作，在實際的使用過程當中對煤礦開采工作的后期工作產生了明顯的影響，只有通過系統的工作模式才可以充分的發揮出沿空留巷技術對煤礦資源開采工作所帶來的優勢。

3.1 運用混凝土石墻提升巷道承壓力

在現階段我國各大工程的施工過程當中，經常使用到的是混凝土施工材料，該材料的強度較高、承載力較好具有良好的韌性，因此被各大工程施工所廣泛運用。通過使用混凝土施工材料在煤礦開采工作當中的優勢也非常明顯，以混凝土材料作為石墻和防護墻，可以有效防止煤礦內部頂板出現下沉等不良問題，同時提高了整個煤礦支護點的牢固程度。因此，針對混凝土材料在煤礦開展工作當中的具體應用進行了分析和研究，在煤礦開采工作面當中，沿著煤礦巷道朝著混凝土墻方向來進行開采，隨著深度的不斷提高必須要充分做好混凝土的澆筑和延伸工作，在此過程當中還需要充分考慮到混凝土所產生的傾斜壓力，對煤礦巷道周圍環境所產生的不良影響。在施工過程當中必須要將其預留一定的施工寬度，同時在石墻和煤層相連接的一側，使用韌性更高強度更好的木樁來作為支護點，以此來有效降低墻體所產生的分段壓力大小，有效降低了頂板出現不良下沉問題。隨著煤礦巷道的開采深度不斷提升，在混凝土實墻當中經常會面臨坍塌或者是產生不良形變的問題。

3.2 沿空留巷支護工作

在沿空留巷的支護工作當中，其中混凝土墻和煤礦巷道頂板區域的銜接會存在一定的誤差問題，因此在實際的工作過程當中，必須要使用強度更高的螺紋桿來進行加固，同時還需要配合鋼帶來進行保障。在煤礦巷道的開采工作當中，由于開采的寬度會不斷縮小，在外部的支架形態上會發生不良形變，嚴重情況下會出現支架的折斷問題。因此，在工作過程當中必須要有效強化煤礦巷道后方區域的支護程度，在此過程當中必須要充分考慮到支護梁的強度大小以及單體支撐柱的支撐力大小。在煤礦巷道的移動過程當中，必須要充分做好煤礦巷道的支護工作，以此來最大限度上保證整個煤礦開采工作的順利進行。

3.3 確定并完善留空方案

沿空留巷技術的使用可以有效防止瓦斯事故的產生，在現階段的煤礦資源開采工作當中，瓦斯是比較常見的氣體類型，該氣體具有比較強的毒性，如果瓦斯濃度過高會直接影響到煤礦開采工作人員的人身安全，嚴重的情況下很有可能會造成瓦斯爆炸等不良事故。因此在實際工作中，針對煤礦的沿空留巷方案的設定必須要充分考慮到巷道內部的通風系統設置，通常情況下需要每間隔10m～15m距離需要預埋通氣管道，這種設置方式主要是在煤礦的采空區域和瓦斯管道之間提高內部氣體的流通性，以此最大限度上防止瓦斯氣體出現泄漏，或者是濃度過高等不良問題，有效防止了煤礦開采過程當中出現瓦斯爆炸事故。

3.4 完善頂板支護

如果頂板出現下沉問題，將會占據部分的巷道空間，因此必須要重視此問題，選擇不同支護方式來對頂板支護進行完善強化，避免下沉問題的發生[3]。要求在澆筑礦井混凝土石墻之前要預留足夠的空間，然后利用混凝土石墻和金屬網來完成頂板支護，且控制墻體澆筑厚度在1.5m左右。另外，選擇梯形棚來進行支護處理，應用混凝土澆筑方式澆筑，設計錨索，并采用錨網來對支護效果進行強化，提高支護效果。

4.結語

在現階段我國煤礦產業的發展過程當中，煤礦沿空留巷技術的應用還存在很多方面的問題，直接影響到了整個煤礦開采工作的順利開展，因此，必須要針對煤礦沿空留巷技術的有效應用展開詳細的分析和研究，以此來推動整個煤礦開采工作的高質量發展。