煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究

第1页 浅谈顶板预裂爆破切顶卸压

在沿空留巷技术中的应用

摘要：作为无煤柱护巷的一种主要方式，沿空留巷技术对于提高煤炭回收率、消除隅角瓦斯积聚、降低煤矿开掘率，乃至对消除保护煤柱引起的井下灾害都有明显的效果。通过分析国内外沿空留巷技术和巷内、巷旁支护形式及其理论研究现状，指出了我矿沿空留巷目前所存在的顶板坚硬不易垮落造成巷道矿压显象大的主要问题。针对这一问题，本文对我矿2205采煤工作面运料巷沿空留巷在顶板预裂爆破切顶卸压及其支护技术方面进行了研究，提出了沿空留巷矿压控制方法，并以我矿2205工作面运料巷为例，介绍了沿空留巷技术在实践中的应用。

关键词：沿空留巷 ；预裂爆破 ；切顶卸压 ；支护设计

1.工程背景

孙庄采矿有限公司矿井瓦斯绝对涌出量为0.189 m3/min，相对涌出量为3.279 m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.284m3/min，相对涌出量为4.927

m3/t。该矿井属低瓦斯矿井。为低瓦斯矿井。该矿2号煤煤尘有爆炸危险，爆炸指数为12.5%，煤层无自燃倾向性，为不自燃煤层。

2205工作面开采煤层为2#煤，层位稳定。原煤层厚度为1.8m~2.2m，结构简单，煤质优良，走向SE，倾向SW，倾角7°~21°，平均倾角14°。

煤层直接顶板为3.5m左右的粉砂岩，黑色，含植物化石和黄铁矿，直接顶板完整且较坚硬，放炮后难以随顶板垮落，间接顶板为6m左右的中粒砂岩，灰黑色，含砂较多。直接底板为6m左右的泥岩。

该工作面采用走向长壁采煤法，缓慢下沉法管理顶板，炮采工艺，一次采全高。

中粒砂岩粉砂岩2#煤碳质泥岩6.0m3.5m1.8-2.2m6.0m柱状图粗粒砂岩粉砂岩

图1-1 2205工作面顶底板岩层柱状图

工作面情况见图1-2。

图1-2 2205工作面回采巷道布置平面图

2.双向聚能顶板预裂爆破

2.1 双向聚能爆破技术原理

双向聚能拉张成型爆破与其它控制爆破最大的区别是：借助双向聚能0+800 F H=60m ∠60-70°

第７期　２０１０年７月　山西焦煤科技　Ｓｈａｎｘｉ　Ｃｏｋｉｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＮＯ．７　Ｊｕ１．２０１０　

・试验研究・　

沿空留巷充填墙体注浆堵漏技术研究与应用　

马步才①　（山西焦煤西山煤电集团有限责任公司屯兰矿）　

摘要针对沿空留巷“Ｙ”型通风工作面充填墙体泄漏瓦斯安全隐患，结合充填墙体施工与接　顶工序所用材料进行分析与对比，找出了墙体产生裂缝的原因。为保证已施工墙体正常使用，提出了　改进方案，选择了合理的注浆堵漏材料，使墙体瓦斯泄漏得到有效控制，解决了沿空留巷技术推广过　

程中的难题，确保工作面正常回采。　

关键词　沿空留巷；注浆；瓦斯；堵漏；效果；分析　

中图分类号：ＴＤ７２８文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－－０６５２（２０１０）０７－－００２９—０３　

１　概况　

屯兰矿是山西焦煤西山煤电集团有限责任公司　

所属的一座特大型国有重点煤矿，属高瓦斯矿井。综　

采工作面布置为传统的“一面三巷”方式（皮带顺槽、　

轨道顺槽、回风顺槽），工作面采用“Ｕ＋Ｌ”通风系统。　

该布置方式及通风系统存在吨煤掘进率较高、上隅角　

至排瓦斯横贯段瓦斯浓度难以控制、独头尾巷的问　

题，且回风顺槽与皮带（轨道）顺槽之间的护巷煤柱导　致矿井煤炭资源回收率低、容易自燃发火等缺点。为　消除上隅角至排瓦斯横贯区域及尾巷瓦斯超限隐患，　缓解矿井采掘衔接紧张局面，有效提高煤炭资源回收　

率，降低掘巷成本，屯兰矿借鉴淮南快速沿空留巷经　

验，设计了沿空留巷“Ｙ”型通风综采工作面。该工作　

面位于南二盘区下组８　煤（１８２０５工作面），为两巷　

加一借用巷道布置方式。巷道分别为１８２０５皮带顺　

槽、轨道顺槽及借用下一工作面（１８２０７）轨道顺槽（工　

作面回采时，１８２０７轨道顺槽、切眼作为１８２０５工作　

面回风巷），三巷平行布置，其中皮带顺槽为机轨合一　

巷道（工作面及巷道布置平面图见图１）。　

图１　工作面及巷道布置平面图　

浅谈沿空留巷煤矿开采技术

[摘要]沿空留巷技术便是是煤矿开采技术的一项重大改革。在此技术的优势研究基础上，研究了沿空留巷开采技术的施工工艺和性能要求，并展望了技术发展更新的大概性。

[关键词]沿空留巷 煤矿 开采技术

中图分类号：tg333.7 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）05-0027-01

对于矿井煤炭资源越来越趋于紧张的实际状况，为最大限度回收煤炭资源，延长矿井开采寿命，各煤矿大力推广施行科技兴企战略，成功落实了采煤工作面沿空留巷新工艺，继续解放了留煤柱所带来的滞煤量，提升了煤炭资源回收率，提高了企业效果与利益。沿空留巷技术便是煤矿开采技术的一项重大改革，它对提升煤炭回收率，减少掘进率，缓解采掘接替的紧张局面，提升矿井的经济效果和利益都有相当重要的意义。

1.技术优势

（1）经过对巷道受力机理和各式各样支护特性的联合，形成对二次沿空留巷的可行支护，从而使得处理数次采动条件允许下的支护难题。巷道回采期间最为基础的保障完好，其收缩量在允许控制范围之内，从而使得为高瓦斯工作面顺利实现y型通风提供了技术上的支持与保障。

（2）实现无煤柱开采，提升煤炭回采率，延长矿井有关服务年限。方便于处理工作面瓦斯难题。过去u+l型通风方法经过排瓦斯横贯排放瓦斯，应用采空区通风，不光使得采空区瓦斯大量涌出，并且从而使得上隅角至排瓦斯横贯段瓦斯浓度处于爆炸临界状态。

（3）处理生产衔接紧张难题。过去u+l型通风方法，要前期投入大量时间去准备新的采煤工作面。而沿空留巷工艺的采纳应用，大量减少了掘进量，使沿空巷道继续有关服务下一个工作面；另外，掘进工程量大量减少，工作面提前构成，为瓦斯抽放提供充足的时间和空间，可从实际上处理采、掘、抽衔接紧张难题，使矿井采、掘、抽工程衔接步入良性发展轨道。

（4）关键点处理了以下一些问题：1）取消了高抽巷、低抽巷，处理了工作面回采期间的瓦斯难题和上、下邻近煤层的瓦斯突出难题；2）处理了采掘接替困难难题，缓解了生产衔接紧张的局势；3）防止了工作面跳采和工作面孤岛开采，实现了持续开采，保管了矿井安全、稳定、高效生产；4）采煤工作面的温度得到有效改善，完善了采煤工作面的作业环境；5）提升了矿井煤炭资源回收率，节省了煤炭资源。

煤矿沿空留巷技术的分析应用

摘要：煤矿资源是促进我国经济发展的重要因素，科学技术的日益成熟也在不断优化着煤矿开采技术，沿空留巷技术是煤矿开采中十分常用且重要的技术之一，其能够有效的提升煤矿开采的质量及效率，但在该技术的实际应用过程中，还是存在一定的不足之处对行业发展造成了阻碍，基于此背景下，本文针对沿空留巷技术在煤矿开采中的应用展开了探讨，以供参考。

关键词：沿空留巷技术；煤矿开采；应用

一、沿空留巷技术简述 护，或是利用梯形棚、锚网等支护方式，从而确保实际煤矿开采巷道的作

沿空留巷技术顾名思义指的是利用已经采空的煤矿区域边缘进行原 业空间能够满足需求，更好的提升开采作业的质量与效率[3]。

有巷道的预留，并维护采空区域后沿边缘的原回采巷道，从而实现对于传 （二）借助混凝土强化煤矿巷道力度

统煤矿开采过程中所预留的安保煤柱的回采，并立足于此，针对开采区段 沿空留巷技术在煤矿开采中的实际应用过程中，还需要重视对于煤矿

巷道发挥一定的支护作用，确保煤矿开采工作的全面顺利开展，并减少对 巷道强度的提升，基于此，可以借助混凝土落实这一目标，混凝土这一材

于煤矿资源的损坏与浪费，可以说具备十分优良的应用成效[1]。 料具备十分优良的韧性、硬度与强度，且承载能力较强，具体来说，可以 二、沿空留巷技术在煤矿开采应用过程中存在的问题 在回采工作面进行保护垫以及混凝土石墙的数量的合理增加，从而尽可能

（一）支架技术滞后 规避顶板下沉的问题发生，实际应用较多的通常是石墙构造混凝土，且其

支架技术是保障煤矿开采工作安全性与稳定性的重要因素，特别是在 还会随着煤矿开采作业实际挖采深度进行灵活的调整，但要注意，对于混

固定巷道以及井下作业等方面有着举足轻重的应用意义，但支架技术在实 凝土石墙的支护也需要确保稳定性与稳定性，从而避免石墙倾斜状态下由

际煤矿开采中的应用，还是存在一定的技术范围限制，其只能够在较浅的 于受力影响而对实际开采工作造成阻碍，并且，对于煤层与混凝土石墙的