无煤柱开采

大倾角薄煤层切顶成巷无煤柱开采技术摘要：沿空留巷技术是实现无煤柱开采的主要技术措施之一，是实现减少掘进成本，提高资源回收率，缓解采掘接替紧张的关键技术。

为解决我公司柏林煤矿045采区各区段回采巷道取消区段煤柱，实现无煤柱开采，实现沿空护巷，减少巷道顶板压力、变形严重、二次维修等技术难题，在该面试验采用深孔预裂爆破切顶技术。

通过该技术实现改变巷道顶板与采场顶板作为整体岩梁结构在运动上的连续性，弱化顶板岩梁活动压力对沿空巷道顶板压力的传递作用，在采场顶板周期来压作用下，采空区顶板沿着预裂面在巷旁切落，切落的矸石则隔断老塘并支撑上位移动岩层，达到减小沿空巷道围岩压力的目的，实现巷道稳定。

留巷后，巷道断面能够满足通风、行人和设备安装运输，取得了良好的经济效益。

关键词:深孔聚能预裂爆破切顶卸压预裂爆破川煤集团达竹公司柏林煤矿煤层属须家河组三叠纪煤层，目前开采深度距地表500～600 m，开采水平在-200 m水平，各煤层均为近距离大倾角薄及中厚煤层，两主采煤层间距平均0.66～1.93 m，煤层平均倾角35～42°。

在现场实践过程中发现，采用目前的巷旁充填式沿空留巷方式已经越来越多出现巷旁充填体压裂、外鼓等大变形，下帮片帮量大，范围广，底臌严重等严重影响沿空巷道二次复用的非线性大变形现象，目前的巷旁充填式沿空留巷方式已经不能满足该水平煤层安全、高效、经济开采的需要，因此，针对对达竹须家河组近距离大倾角煤层开采矿山压力显现剧烈，瓦斯突出等灾害严重的特点，从矿山压力这一根源入手，进行治理，进行“近距离大倾角煤层切顶卸压沿空护巷理论及关键技术”研究，无巷旁充填沿空留巷，不仅能够消除充填体对下伏邻近煤层的应力集中，降低下层煤开采困难，还能够降低护巷成本、缓解采掘关系、简化施工工艺等诸多优点。

该技术试验的成功研究给整个达竹矿区须家河组煤层无煤柱开采技术的成功实施奠定基础。

1 柏林煤矿0456（24）工作面概况045采区位于矿井南翼，上起+230 m标高下至±0 m标高，走向长1200 m，共划分为5个区段，下行式开采，试验工作面为0456（K24）工作面，该工作面北以开切眼为界，南以采区运输上山煤柱为界，上以0456（k24）风巷为界，下以0456（k24）机巷为界。

科技成果——厚煤层无煤柱自成巷110工法技术
适用范围厚煤层开采
成果简介
针对厚煤层长壁开采提出一种新的成巷技术方法，即厚煤层切顶卸压沿空自动成巷无煤柱安全开采技术（简称厚煤层110工法）。

这种新的自动成巷方法通过改变传统长壁开采一面双巷模式，采用定向预裂切顶留巷技术，将上一区段工作面上顺槽维护保留，作为下一区段工作面回采的下顺槽，从而实现单面单巷开采，如图1所示。

它具有能够消除邻近工作面煤体上方应力集中，减小采掘比，提高生产效率，减少资源浪费，避免因煤柱留设造成的煤与瓦斯混合突出、冲击地压、煤体自燃等地质灾害的发生，属于一种安全高效经济科学的开采新技术。

工艺技术及装备
运用“切顶短臂梁”理论，利用恒阻锚索加强支护、采前切顶技术卸压，自动成巷，实现无煤柱开采。

主要关键技术有：
1、采用NPR恒阻大变形锚杆（索）顶板控制技术；
2、双向聚能张拉成型爆破超前预裂切顶技术；
3、采用“NPR锚索+单体液压支柱+U型钢”巷道围岩支护技术；
4、切顶卸压自动成巷PU监测系统。

市场前景
该技术通过在采空区侧定向切顶，切断部分顶板的矿山压力传递，进而利用顶板岩层压力和部分岩体，实现自动成巷和无煤柱开采，形
成切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术，消除或减弱了顶板周期性压力，工人作业环境安全性大大提高。

适宜在神府东胜煤田、陕北榆神煤田、宁夏灵武煤田及新疆哈密煤田等地区推广，这些地区煤层埋藏浅、赋存稳定、近水平、低灰、低硫、低磷、高发热量，开采条件优越，解决了顺槽巷道事故频繁发生的问题，开采效益极佳。

综采放顶煤无煤柱采煤技术摘要：本文根据山西晋城无烟煤的地质条件特点，以山西晋城兰花科创伯方煤矿无烟煤的综采放顶煤无煤柱开采作为研究对象，探讨了该技术的实际应用方法及应用的效果。

希望本文的研究对于我们更好的利用综采放顶煤无煤柱采煤技术，能够起到一定的参考和借鉴作用。

关键词：综采放顶煤；无煤柱开采；采煤技术无煤柱采煤技术能够在采煤过程中，不保留护巷煤柱，而采用其他方法维护巷道，从而提高回采率、减少冲击地压，同时期掘进率先对较低，巷道维护费用也相对较少，是一种非常先进的采煤技术。

选取山西晋城兰花科创的伯方煤矿二盘区3＃煤层作为研究对象，探讨综采放顶煤无煤柱采煤技术在该煤层的应用方法和可行性。

1工作面概况山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿二盘区3＃煤层，平均厚度为5.25m，有0.1～0.24m的黑色泥岩和炭质泥岩伪顶；直接顶为厚层灰黑色的粉砂岩，性脆，井田中部变为南北向的粗砂岩；顶板以上0～9.37m（一般为1～3m）有厚层中粗砂岩，一般厚10m以上，泥质胶结，为3＃煤层的老顶或直接顶，裂隙发育中等，不易冒落，开采时易管理，属Ⅱ～Ⅲ类顶板。

其柱状图如图1。

瓦斯相对涌出量1.7m3/t，绝对涌出量2.3m3/min，属于低瓦斯矿井，煤属于不易自燃煤层，地温、地压稳定。

图1山西晋城兰花科创的伯方煤矿二盘区3＃煤层地质条件柱状图2无煤柱开采的可行性分析无煤柱开采技术是通过沿空留巷或者沿空掘巷的方式实现的，如果直接采用沿空留巷技术实现无煤柱开采必然是非常困难的。

煤巷锚网索联合技术的出现使得对煤巷围岩的支护强度大大增强，从而使得沿空留巷技术条件下实现无煤柱开采也成为了现实。

目前伯方煤矿正在开采的为3#煤层，如图1所示，该煤层下以黑灰色泥岩、粉砂岩为主，夹有一层较薄的菱铁矿层，底部是K7砂岩层，顶部即为3号煤层，煤层的厚度较大，非常稳定，是目前伯方煤矿的主要煤层。

除此之外，目前该煤层本身就是采用的综采放顶煤技术，在早期也采用了煤巷锚网索联合技术，而摒弃了传统的架棚巷道技术，因此在支护强度方面也能够达到无煤柱开采的要求，沿空留巷效果也能够得到保障。

临涣煤矿Ⅱ3采区无煤柱注浆充填效果的探查发布时间：2022-01-13T01:35:30.634Z 来源：《科学与技术》2021年28期9月作者：陈亮[导读] 覆岩隔离注浆充填已成为淮北矿区建筑物下压煤开采重要方法，陈亮淮北矿业股份有限公司临涣煤矿，安徽淮北 235136摘要：覆岩隔离注浆充填已成为淮北矿区建筑物下压煤开采重要方法，在近10对矿井的多个工作面进行了成功应用，具有显著的优势。

为进一步提高注浆充填工作面采出率，开展了无煤柱注浆充填开采试验。

为进一步查明无煤柱条件下的注浆充填效果，在临涣煤矿II3采区进行了钻孔探查。

论文介绍了采区基本条件注浆充填试验情况，重点对无煤柱条件下的注浆充填效果进行了评价。

关键词：无煤柱开采；注浆充填；探查；效果引言：煤矿注浆充填技术已成为解决建筑物下压煤开采的重要方法，淮北矿区在近10对矿井的多个工作面进行了成功应用，都具有显著的优势。

为进一步提高煤炭采出率，有必要开展无煤柱条件下注浆充填开采试验，以拓展注浆充填技术的应用。

临涣矿Ⅱ3采区的三个工作面均被地面建筑物压覆，资源量达150万t。

但地面建筑物密集，搬迁费用高、实施难度大。

为解决村庄压煤的高回收率开采问题，其Ⅱ1032、Ⅱ1034工作面首个开展无隔离煤柱条件下注浆充填开采试验，成功采出80.6万t，建筑物也得到了有效保护。

这种无煤柱注浆充填，各工作面之间的注浆充填层位是否一致，注浆充填体分布、注浆充填量和地表沉陷控制效果等，仍要结合覆岩充填数据进行验证，因此有必要进行探查与评价研究。

在此，就需要大量的地测数据做支撑。

1.采区基本条件1.1基本条件。

Ⅱ3采区位于矿井东翼二水平，二叠系含煤地层，表土层厚230m，主采7、9、10三层煤。

东起补2线与Ⅰ5采区相邻，西以断层F10和2-3线及工广煤柱为界；南以-450ｍ水平等高线，北以-650等高线为界。

回采上限标高-450m，下限标高-650m。

走向长2163m，倾向长1243m，面积2.69km2。

一号煤矿无煤柱开采技术研究与应用实施方案一号煤矿生产技术部二○一九年五月目录第一章无煤柱开采技术发展及应用经历 (1)一、实施无煤柱开采的意义 (1)二、国外无煤柱开采发展及应用情况 (2)三、国内无煤柱开采发展及应用情况 (2)四、“110-N00工法”工法简介 (4)第二章一号煤矿无煤柱开采科研项目概述 (6)一、项目实施背景 (6)二、项目研究机构设置 (7)三、项目研究目标 (7)四、项目研究内容 (8)第三章一号煤矿简介 (9)一、矿井概况 (9)二、矿区地理环境 (9)（一）地理位置及行政区划 (9)三、矿井开采技术条件 (11)四、矿井开拓布局及生产系统 (14)五、科技项目开展情况 (16)第四章一号煤矿无煤柱开采科研项目实施规划 (17)一、项目实施总体规划 (17)二、较薄煤层无煤柱开采实施规划 (17)三、中厚煤层无煤柱开采实施规划 (23)四、厚煤层无煤柱开采实施规划 (23)五、N00工法实施规划 (24)第五章 501工作面无煤柱开采方案设计 (27)一、501工作面简介 (27)二、501工作面无煤柱开采总体方案设计 (33)三、501工作面巷道断面选择及设备布置 (33)（一）巷道断面选择 (33)（二）巷道设备布置 (34)四、501工作面巷道掘进支护设计 (35)（一）巷道支护设计 (35)（二）支护参数校核 (35)（二）支护参数校核 (38)五、切顶爆破预裂设计 (39)六、沿空留巷支护设计 (39)（一）恒阻锚索支护设计 (39)（二）恒阻锚索支护参数校核 (40)（三）恒阻锚索保护方案 (40)（四）沿空留巷超前支护设计 (43)（五）沿空留巷滞后支护设计 (43)七、通风、运料及供排水 (45)（一）通风 (45)（二）运料及排渣 (46)（三）供排水 (46)八、沿空留巷施工组织 (48)（一）施工步骤及工艺流程 (48)（二）劳动组织 (48)第六章灾害治理方案 (49)一、矿压监测及防治方案 (49)（一）测点布置及监测内容 (49)（二）监测方法及数据处理 (49)（三）矿压防治处理方案 (49)二、防灭火方案 (49)三、粉尘防治方案 (50)四、瓦斯防治方案 (51)（一）本煤层预抽方案 (51)（二）底板3#煤瓦斯预抽 (53)（三）高位裂隙抽放 (55)五、防治水方案 (57)（一）探放水设计 (57)（二）排水系统 (57)第七章沿空留巷成本预算及效益预测 (59)一、沿空留巷成本预算 (59)二、经济、社会效益分析 (59)（一）经济效益预测 (59)（二）社会效益分析 (59)第八章存在问题及建议 (60)第一章无煤柱开采技术发展及应用经历一、实施无煤柱开采的意义无煤柱开采是合理开发煤炭资源，提高煤炭回收率，减少巷道掘进量，改善巷道维护状况，并且有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益的一项先进的地下开采技术。

浅谈无煤柱开采技术在煤矿的实践与应用摘要：无煤柱开采技术在生产实践中的应用不仅是提高煤炭回采率，减少巷道的维护成本，改善矿井技术经济效益的一项先进开采技术。

更是对于现代化矿井技术革新和改善安全生产条件，尤其是在厚煤层开采中提高煤炭资源的回收率开采工艺方面的一项重要技术革新。

关键词：无煤柱开采；革新；经济效益1、无煤柱开采方案的提出1.1煤柱尺寸L的确定如图1所示，小甘沟煤矿所开采煤层情况为主要开采B4、B3两层煤，煤层倾角12°，其中：B4煤层可采厚8m-11m，平均9.5m。

B3煤层可采厚度1.01-4.73米,平均3.2米。

受采掘接续影响，B4煤层第四区段必须在B3煤层第三区段开采的同时进行准备，受2次采动、一次掘进的影响，在造成资源回收率降低的同时，是否能够保持巷道稳定尚需进一步论证。

图2 一侧采空实体煤一侧支承应力分布与分区意图1.2 提出无煤柱开采方案根据预留煤柱尺寸方案的比较，提出采用无煤柱开采技术进行对B4煤层和B3煤层进行煤炭资源的合理开发，提高煤炭回收率，改善巷道维护状况。

推行无煤柱开采，不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义，而且也是煤炭企业改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈的主要途径之一。

无煤柱开采技术在厚煤层开采过程中以及不同煤层之间开采的应用，工作面巷道布置形式主要有两种：一种是沿空掘巷；一种是沿空留巷。

在实际的生产当中采用哪一种巷道的布置方式要根据不同煤矿不同煤层的赋存情况确定。

2、无煤柱开采方案沿空掘巷回采巷道的布置方式2.1 错层位巷道布置方式如图3所示，在同一煤层当中采用错层位巷道布置方式，即区段进风巷沿煤层顶板布置，回风巷沿煤层底板布置，巷道布置的特点包括：巷道维护容易，沿顶板布置巷道，改善了特厚煤层底板巷道主动支护难以形成锚固点的特点，沿顶巷道支护可深入到老顶甚至更高稳定岩层中,回采率高。

接续工作面回风巷布置方位，在选择接续工作面时可将回风巷布置在上一工作面起坡段下方，类似于分层采下分层内错式布置，巷道仅仅承受上覆垮落岩体的重量，相对于实体煤布置承受较高载荷相比，支护强度要求不高,且工作面之间实现无煤柱布置，可显著提高回采率。