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无煤柱开采技术在煤矿中的应用摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。
无煤柱开采技术在煤矿开采中发挥着重要作用，应用无煤柱开采技术可以进一步提升煤矿的开采质量和效率。
但是，在其应用过程中也出现了一些问题，例如沿空留巷采用的充填材料和设施设备成本较高、沿空留巷理论无法适应围岩控制的实际需要等，必须在深入探究如何合理有效地发挥无煤柱开采技术的基础上，制定针对性的措施对其应用问题加以调节和完善。
基于此，本文首先分析切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形特征，其次探讨无煤柱开采技术在煤矿中的运用，最后就无煤柱开采技术应用的注意事项进行研究，以供参考。
关键词：无煤柱开采；技术分析；煤矿生产引言煤炭是我国的核心能源资源，为国民经济的发展提供了重要支撑，目前多数煤矿在开采过程中主要是采用了以留设护巷煤柱为核心的综采技术方案。
随着煤炭资源的不断开采，井下煤炭资源不断减少，传统的预留煤柱开采所存在的煤炭回采率低、巷道掘进工作量大、综采成本高的不足愈加明显，因此迫切需要开发新的井下综采技术方案，满足高效、绿色、经济的开采要求。
1切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形特征根据大量现场实践结果，将切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形分为3个阶段。
阶段Ι：直接顶开始下沉至完全垮落阶段。
煤层被开采后，采空区直接顶岩梁开始下沉，由于预裂切缝接触面之间存在一定的摩擦力，采空区顶板下沉时对巷道顶板岩梁会产生向下的拉力，顶板变形量缓慢增长。
阶段Ⅱ：基本顶下沉至触矸阶段。
直接顶垮落后，在自重和上覆岩层压力作用下，顶板岩梁发生折断，并快速下沉运动，顶板下沉量迅速增大。
阶段Ⅲ：基本顶触矸至稳定阶段。
基本顶触矸后，矸石在顶板压力的作用下逐渐被挤密压实，矸石承载能力不断增强。
随着矸石的密实度增大顶板压力逐渐转移到实体煤帮和采空区矸石，顶板下沉减缓。
而巷道两帮由于顶板压力作用造成横向挤压变形增大，容易发生碎石帮臌出变形。
2无煤柱开采技术在煤矿中的运用分析2.1明确切顶高度煤矿开采中应用无煤柱开采技术，关键要点就是巷道顶板双向爆破技术，利用巷道顶板双向爆破技术，能够对顶板本身的受力情况加以调整和改变。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究发表时间：2019-10-10T11:36:57.773Z 来源：《建筑模拟》2019年第33期作者：刘尚典[导读] 沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
刘尚典山东里能里彦矿业有限公司山东济宁 273517摘要：沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
特别是在高瓦斯矿井中，有效实现了作业面的Y型通风，自根本上实现了上隅角瓦斯超限问题的解决，确保了回采作业的安全性。
但由于沿空留巷巷道先后会经历多次强烈采动的扰动，尤其是本作业面回采时，巷道同时处于不同介质中，导致矿压显现现象十分强烈，巷道变形破坏现象突出，维护难度较大。
因此，探寻高效的沿空留巷加固技术便显得极为重要。
关键词：沿空留巷技术；煤矿开采；应用沿空留巷是将工作面下顺槽巷道保留下来供下一个工作面作为上顺槽巷道使用的方式，不仅能够实现无煤柱开采、Y 型通风、缓解采掘接替紧张，同时还能够提高工作面煤炭回采率，沿空留巷已成为煤矿巷道技术革新的重要发展方向。
近年来，随着锚杆、锚索主动支护技术的应用和高强度高延伸率锚杆、锚索新型材料的发展，为沿空留巷的发展提供了强有力的技术保障，煤矿中应用的沿空留巷技术要求具有安全性、便于操作、低成本和环保性等特点。
1、沿空留巷围岩控制机理沿空留巷主要有带巷旁支护沿空留巷和切顶卸压沿空留巷两种技术形式。
沿空留巷巷道围岩控制关键是要使巷旁支护体有足够的支护强度及适量的可缩量。
为使上位岩层能够受到采空区冒落矸石及侧向煤体支撑，巷旁支护体必须有足够的支护强度，并能及时切落采空区侧一定高度的顶板岩层。
同时，由于巷道支护不可能改变基本顶的回转下沉，巷旁支护体必须有适量的可缩量，防止在顶板岩层旋转下沉时破坏充填体，使顶板载荷向煤体及采空区转移。
因此：1）巷旁充填体应具有早期强度高、增阻速度快的力学特性，紧跟工作面充填，与巷内支护共同控制巷道围岩变形，确保直接顶完整，避免离层的发生。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究与应用
张孝忠
【期刊名称】《煤炭新视界》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为解决综采工作面预留煤柱支护导致的煤炭回采率低、安全稳定性差等
问题,结合寨崖底矿3817工作面情况及矿井地质条件,对基于“110工法”的切顶
卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理与实际应用进行研究。
经实践,该技术有效提高
了3817工作面的回采率,减少因留设煤柱导致的煤炭资源浪费;巷道围岩稳定性得
到有效控制,保证了工作面的安全回采,有效满足了井下高效、高经济性的综采需求。
【总页数】2页(P188-189)
【作者】张孝忠
【作者单位】山西省柳林县应急管理局
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
【相关文献】
1.切顶卸压沿空留巷无煤柱开采工作面巷道三区临时支护技术研究
2.切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究与应用
3.切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究
4.切顶
卸压沿空留巷无煤柱开采工作面支护技术研究5.丁集矿切顶卸压沿空留巷无煤柱
开采技术研究
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Value Engineering0引言随着我国煤矿产业结构发展方向的不断调整，浅层矿井的开发进度放缓，越来越多的企业开始尝试深井工程开发。
在这类工程中，由于需要进行高深度作业，有时会在矿井中遗留一部分设置的煤柱，这些煤柱在通常情况下较难回收。
一方面遗留的煤柱形成了煤矿资源的浪费；另一方面这些煤柱也容易形成集中应力，对巷道围岩的控制形成威胁。
综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术是专门应对深挖矿井巷道围岩控制问题所开发的新型技术[1]。
在深挖矿井工程中，可以无需预留煤柱，以恒阻大变形锚杆和定向预裂爆破技术等对综放综采工作面进行切顶、卸压等，实现运输巷沿空留巷围岩的科学、高效控制，进而有效缓解矿井深度掘进过程中某些衔接位置的矛盾等。
本文以我国某煤矿综采工作面为例，对该技术的应用思路进行总结，通过与传统方法的对比归纳了沿空留巷切顶卸压技术的优势等。
1工程背景1.1工程概况己16-17-2206工作面是该煤矿中首个综放综采工作面，位于己16-17煤开拓大巷的东侧，开采煤层2-2煤。
该综放综采工作面的工作范围主要包括南侧未开采的深挖矿井煤层和西北侧未开采的深挖矿井煤层。
该煤层的开切眼和顺槽开口分别位于22062工作面的西部边界和大巷保护煤柱内。
22062工作面的整体开采面积约1.68km 2，其工作面长约265m ，推进长度约6017m ，深挖煤层总储量约2446.59万t 。
1.2工作面煤层赋存条件该工作面煤层所形成的煤种主要为不沾煤，煤层整体的赋存条件并不复杂，煤层厚度普遍在11.48~13.16m 范围内，平均厚度约12.7m ，煤层的整体埋藏深度约300.7~352.5m ，综放综采工作面的挖掘范围内煤层底板标高约+960.76~986.95m 之间。
在该煤矿其他类似煤层的开采过程中，多采用传统的巷道掘进技术，普遍存在工程量大、工作面采出率难提升等问题。
1.3工作面平面布置情况在该工作面中首次采用了沿空留巷切顶卸压技术，将该工作面的运输巷道保存以后作为下一个工作面的回风巷。
当代化工研究Mo血加Chemical Research32技术应用与研究2021・08切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术应用分析*张磊（汾西矿业集团水峪煤业山西032300）摘要：在我国后续工程发展过程当中，为了确保其整体质量能够符合我国发展要求，必须对自有工艺实现有效提升，以确保可以满足我国建设需要。
其中，为了确保小煤窑破坏区煤层的安全开采，必须进行切顶卸压自动成巷无炭柱开采技术，对支护方式、预裂切缝深度以及爆破方法等实现合理有效的设定。
以科学有效的方案，确保整体工程的施工结果。
因此，本文将就切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术应用分析展开讨论。
阐述切顶卸压自动成巷无煤柱采集技术工作的原理，分析后续工程当中的关键问题。
研究如何通过切实可行的方法，对无煤柱开采技术进行有效应用。
关键词：切顶卸压；自动成巷；煤柱开采；综合应用中图分类号：T文献标识码：AApplication Analysis of Coal Pillar-free Mining Technology in Automatic Roadway withRoof Cutting and Pressure ReliefZhang Lei(Shuiyu Coal Industry of Fenxi Mining Group,Shanxi,032300)Abstract:In the development process of the subsequent projects in China,in order to ensure its overall quality meets the development requirements of C hina,it is necessary to effectively upgrade its own technology to ensure that it can meet the needs of t he construction in China.Among them,in order to ensure the safe mining of t he coal seam in the damaged area of s mall coal mines,it is necessary to carry out the coal p illar-free mining technology in automatic roadway with roof c utting and p ressure relief,and realize the reasonable and effective setting of t he supporting mode,the presplitting depth and the blasting method,so as to ensure the construction result of t he whole p roject with a scientific and effective scheme.Therefore,this paper discusses the application analysis of c oal p illar-free mining technology in automatic roadway with roof c utting and p ressure relief,expounds the working p rinciple of c oal p illar-free collection technology in automatic roadway with roof c utting and p ressure relief,and analyzes the key p roblems in subsequent p rojects.This paper studies how to effectively apply the coal p illar-free mining technology by practical methods.Key words：roof c utting and p ressure reliefs automatic roadway\coal pillar minings comprehensive application切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术作为一种安全、高效的新型技术，可以有效提升煤炭资源的回收率，避免了后续的矿山灾害。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究
发表时间：2019-10-10T11:36:57.773Z 来源：《建筑模拟》2019年第33期作者：刘尚典
[导读] 沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
刘尚典
山东里能里彦矿业有限公司山东济宁 273517
摘要：沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
特别是在高瓦斯矿井中，有效实现了作业面的Y型通风，自根本上实现了上隅角瓦斯超限问题的解决，确保了回采作业的安全性。
但由于沿空留巷巷道先后会经历多次强烈采动的扰动，尤其是本作业面回采时，巷道同时处于不同介质中，导致矿压显现现象十分强烈，巷道变形破坏现象突出，维护难度较大。
因此，探寻高效的沿空留巷加固技术便显得极为重要。
关键词：沿空留巷技术；煤矿开采；应用
沿空留巷是将工作面下顺槽巷道保留下来供下一个工作面作为上顺槽巷道使用的方式，不仅能够实现无煤柱开采、Y 型通风、缓解采掘接替紧张，同时还能够提高工作面煤炭回采率，沿空留巷已成为煤矿巷道技术革新的重要发展方向。
近年来，随着锚杆、锚索主动支护技术的应用和高强度高延伸率锚杆、锚索新型材料的发展，为沿空留巷的发展提供了强有力的技术保障，煤矿中应用的沿空留巷技术要求具有安全性、便于操作、低成本和环保性等特点。
1、沿空留巷围岩控制机理
沿空留巷主要有带巷旁支护沿空留巷和切顶卸压沿空留巷两种技术形式。
沿空留巷巷道围岩控制关键是要使巷旁支护体有足够的支护强度及适量的可缩量。
为使上位岩层能够受到采空区冒落矸石及侧向煤体支撑，巷旁支护体必须有足够的支护强度，并能及时切落采空区侧一定高度的顶板岩层。
同时，由于巷道支护不可能改变基本顶的回转下沉，巷旁支护体必须有适量的可缩量，防止在顶板岩层旋转下沉时破坏充填体，使顶板载荷向煤体及采空区转移。
因此：1）巷旁充填体应具有早期强度高、增阻速度快的力学特性，紧跟工作面充填，与巷内支护共同控制巷道围岩变形，确保直接顶完整，避免离层的发生。
同时，切落采空区侧直接顶，减小充填体载荷。
2）充填体的支护阻力不得低于切顶阻力，避免回采过程中由于基本顶破断、失稳引起的剧烈沉降，降低施加于充填体上的载荷。
3）巷旁充填体在巷道围岩稳定之后的支护阻力应能维持顶板岩层的平衡，并将巷道变形控制在设计范围内。
现阶段在我国煤矿产业的发展过程当中，在煤矿资源开采工作面中，经常出现无煤柱采煤的不良问题。
随着我国煤矿开采技术的发展速度不断加快，在传统的巷道支架形式上整体的工作效果相对明显，在实际的开展工作当中可以有效预防很多不良安全隐患。
但是在新阶段我国煤矿产业的发展过程当中，其中很多煤矿的开采深度不断加大，传统的煤矿支架工作形式不能充分满足整个煤矿开采工作的安全需求，传统的煤矿支护形式只能适用于一些比较浅层的资源开采，或者是一些低瓦斯浓度的矿井开采工作当中，对于现阶段一些煤层开采工作来讲，由于受到整个地层以下的环境影响，煤矿资源的开采难度相对较大，并且会伴随较高浓度的瓦斯气体，传统的支护工作形式无法充分满足该项工作的要求，因此必须要对该项技术进行有效的变革和升级。
2、沿空留巷技术在应用中存在的问题
2.1 煤矸石堆垛效率低，安全事故发生率高
受经济发展水平和科技水平的制约，很多地区将煤矸石堆垛用于矿井顶板的支撑，虽然此种技术具有成本低!操作简单等优点，但这种方法对矿井的隔离程度不够，会造成顶板不同程度的下沉，不能够可持续性开采。
煤矸石堆垛技术看似经济但技术非常落后，不能有效支撑顶板，消耗了企业大量人力资源并且隔离效果差，目前还在大范围使用的堆垛技术影响了煤炭开采事业的发展，与可持续发展战略不相符。
2.2 预制砌墙难以有效隔离空间
很多煤炭企业通常用砌墙技术让矿井顶板和隔离墙结合，以起到支护的作用，实际应用中也可以克服密集支架和煤矸石堆垛的缺陷，但这种技术仍有较多弊端，从本质上起不到隔离矿井空间的作用。
所以，用预制砌墙来应对支架和煤矸石堆垛的不足是不能从根本上解决问题的。
2.3 巷帮充填不稳定
在煤炭开采工作中，矿井巷道支护方式在开采过程中应用较多的是巷帮充填法，该方法的优点在于支护范围广，故在现阶段的煤炭开采行业中应用较为普遍。
同时，巷帮充填法也有自身缺点，如受成本影响企业采用的填充材料强度低，支撑力度不够，不能对顶板进行有效支撑，造成安全性和稳定性低下，而目前大型煤炭开采企业对矿井巷道的承压要求非常高，安全效益才是企业最大的效益，故建议使用机械化施工的设备来增加安全性和稳定性。
3、探讨沿空留巷技术在煤炭开采中的实际应用
3.1 用混凝土石墙提升巷道承压力
在现代建筑施工中，混凝土因其高强度、高承载力和较好的韧性被广泛应用。
利用混凝土的优势在煤炭企业中用混凝土作为石墙和护墙点的材料，可以有效解决矿井顶板的下沉问题，增强支护点的牢固度。
因此，笔者认为混凝土在煤炭开采中的应用对于提升巷道的承受力具有重要意义。
在煤层回采面上，沿着巷道走向构筑一道混凝土石墙，并随着开采深度及时做好浇筑延伸，同时也要考虑到倾斜压力对石墙的影响，要预留一定宽度，再在石墙和煤层相连的一侧用韧性高、强度好的木柱作为护墙点柱来给石墙分压，提高石墙的支护力度，防止了顶板的下沉，这样也不会随着开采深度的增加，混凝土石墙面临坍塌的危险。
3.2 为沿空留巷工作提早做好支护
在沿空留巷的支护过程中，混凝土石墙和顶板在衔接上会有一些问题，这就需要用高强度的螺纹杆来增强螺杆强度同时配合钢带来辅助实现。
由于巷道在实际开采中宽度会越来越小，造成支架变形甚至折断，所以有必要强化后方动压区的支护力度。
这里考虑在开采中用钢梁棚或强度高的单柱体作临时支架，在向前移动煤面的过程中也要做好提前支护工作，确保安全顺利开采。
3.3 确定并完善留空方案
a）瓦斯防护。
瓦斯是煤炭开采过程中主要的有毒有害气体，瓦斯爆炸是煤炭开采工作中危害较大的安全事故，对开采人员生命造成极
大的威胁。
所以在实际开采中要选取留空方案，做好通风系统。
一般为每隔 10 m、15 m预埋抽放钢管，其作用就是在采空区和瓦斯管道之间增加气体的流通性，能够有效防止瓦斯泄漏，避免在开采中发生瓦斯爆炸，此外还要设置专门的开关来控制瓦斯浓度，加强日常的预防工作；b）火灾防护。
在混凝土石墙底部 800 cm 处，每隔 15 m设置加阀门的注浆管，防止漏气漏风，并且要求巡查员每天对管内的气体进行全分析，包括成分、浓度等，若在巡查中发现突发情况，要及时上报并采取有效措施；c）设置通风系统。
瓦斯爆炸很大程度是由通风不及时造成局部瓦斯浓度过高引起的，所以设置通风系统可以有效将瓦斯浓度控制在安全范围之内。
设置通风系统要本着预防为主的原则科学合理设计，煤炭企业要有预警措施和管理办法，以降低瓦斯爆炸率为先决条件来开展工作。
3.4 注重沿空留巷技术的研究和方案设计的科学性
在煤炭实际开采中因地理环境不同，不同规格矿井的沿空留巷技术并非一成不变，要根据矿井深度的不同、承压的差异来对内部支护进行改进和完善，需要在日常中加强对该技术的研究，在应用中注重科学计算和设计，综合实际情况进行充分论证后推广。
4、结束语
煤炭资源作为中国不可或缺的资源之一，在中国经济发展中扮演着举足轻重的角色，作为重要的经济支撑，煤炭开采中的沿空留巷技术也将在一定时期内起到关键作用。
虽然目前的沿空留巷技术还有诸多问题，但这项技术能有效促进煤炭开采的安全性提升，能够保障开采人员的人身安全，推进煤炭开采行业的可持续发展。
参考文献：
[1]闫鹏.中兴煤矿沿空留巷技术对比分析[J/OL].机械管理开发，2018（10）
[2]王尚鑫.沿空留巷宽度对围岩变形影响的模拟分析[J].机械管理开发，2018（09）
[3]杨刚.中兴煤矿综采工作面沿空留巷技术实践[J].机械管理开发，2018（09）
[4]王刚.沿空留巷锚网索联合支护技术研究[J].机械管理开发，2018（09）。
