唐來輝

【摘 要】沿空留巷技術(shù)能夠較好地實現(xiàn)無煤柱護巷，它是煤礦開采技術(shù)的一項重大改革，此項技術(shù)不僅是合理開發(fā)煤炭資源、提高煤炭資源采出率、延長礦井服務(wù)年限、減少巷道掘進量、緩解采掘接替矛盾、取消孤島工作面及縮短搬家時間、防止發(fā)火、有利于礦井安全生產(chǎn)和改善礦井技術(shù)經(jīng)濟效果的一項重大的護巷技術(shù)。本文將主要探討沿空留巷支護技術(shù)在煤礦綜放開采作業(yè)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】沿空留巷支護；煤礦綜放開采；無煤柱

到目前為止，我國在沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用方面進行了許多的探索，積累了豐富的經(jīng)驗，從薄煤層到厚煤層，從緩傾斜煤層到急傾斜煤層，都已有沿空留巷的成功經(jīng)驗。但是，由于我國煤礦地質(zhì)條件多樣，沿空留巷圍巖控制機理研究復(fù)雜、巷旁支護技術(shù)還不十分完善，在沿空留巷技術(shù)研究與應(yīng)用中仍存在著不足之處，目前在支護設(shè)計思路、巷內(nèi)支護、巷旁支護及理論研究方面還存在一定問題。

一、當(dāng)前我國煤礦綜放開采作業(yè)中沿空留巷支護的主要問題

因為我國煤礦的地質(zhì)狀況差異較大，所以使得進行沿空留巷圍巖控制時需要進行復(fù)雜的研究，巷旁支護技術(shù)處于初步使用階段，技術(shù)層次和水平等沒有很好的適合生產(chǎn)的需要。當(dāng)前在沿空留巷的支護設(shè)計，巷旁支護的實踐和理論方面存在著一些問題。

（一）沿空留巷支護設(shè)計思路問題

我國采煤生產(chǎn)以往使用的沿空留巷技術(shù)，其設(shè)計的思路存在一定的不合理性，多數(shù)都將工作面回采之前的巷道掘進以及回采之后的留巷進行獨立的設(shè)計，沒有從系統(tǒng)的角度進行考慮，更沒有實現(xiàn)把沿空留巷作為一個系統(tǒng)工程進行支護，例如在進行需要保留巷道掘進之前，巷道支護形式和支護參數(shù)的確定時，對后期沿空留巷技術(shù)的實際需要，沒有進行預(yù)先的考慮，致使沿空留巷后巷里面的支護體強度不符合兩次采動影響的要求，巷內(nèi)和巷旁支護匹配度不夠，致使達不到預(yù)期的留巷目標(biāo)。

（二）巷內(nèi)支護存在的問題

很多的理論和采煤生產(chǎn)實踐的研究表面，提高留巷圍巖的強度，正確地進行巷內(nèi)支護方式的選擇，是實現(xiàn)煤礦所留巷道在留巷后發(fā)揮作用的關(guān)鍵。隨著我國的綜采綜放技術(shù)的不斷進步，工作面的采煤越來越多，因為工作面采煤能夠估出厚度較大的煤層，上覆巖層的活動程度和波及范圍也有了一定的增加。回采巷道內(nèi)的壓力隨著采煤高度的增加而增大，加上已采區(qū)、工作面的采動引起的支承壓力的疊加，使得巷道圍巖的應(yīng)力變大，造成了工作面超前支承壓力受影響的距離增加，礦壓顯現(xiàn)更加的急劇。沿空留巷的頂板下沉量，在開采厚度增加的情況下也慢慢的增大，在采煤面的前方，巷道斷面收縮率較大，如果不采取及時合理的巷內(nèi)支護，把巷道的變形控制在合理的范圍下，則可能會影響所留巷道進行下區(qū)段回采時候的正常使用。

（三）巷旁支護存在的問題

沿空留巷技術(shù)的難點之一就是巷旁支護，這一技術(shù)在我國的煤礦生產(chǎn)中，沒有得到很好的處理和解決。傳統(tǒng)的巷旁支護容易產(chǎn)生支護阻力以及可縮性等，不符合沿空留巷圍巖變形，其密閉性和機械化程度較低等一些缺點，這些缺點的存在，對巷道的維護以及采空區(qū)漏風(fēng)和自燃的預(yù)防是不利的。因此，一段時期以來，沿空留巷技術(shù)基本上都是在條件較好的中厚或者薄煤層的采煤工作中應(yīng)用，采煤條件較差或者厚煤層的開采時候，使用沿空留巷技術(shù)的實際困難較大，效果不理想，多數(shù)的留巷需要進行翻修才能使用。傳統(tǒng)的巷旁支護方式只能夠用在中厚及以下煤層的低瓦斯煤礦以及沒有自燃發(fā)火傾向的穩(wěn)定煤層。高水速凝材料和高水灰渣材料巷旁填充，硬石膏等風(fēng)力進行填充，需要進一步建立較為復(fù)雜的填充體系。

二、沿空留巷支護技術(shù)在煤礦綜放開采作業(yè)的應(yīng)用建議

（1）將沿空留巷技術(shù)視為一項系統(tǒng)工程，對于用沿空留巷技術(shù)保留的巷道要經(jīng)歷掘進和兩次強烈的采動影響，對所需留設(shè)的巷道，從掘進前的巷內(nèi)支護參數(shù)設(shè)計、巷道施工到留巷期間的巷旁支護方式與參數(shù)選擇，以及下個工作面回采期間的超前加強支護及日常的生產(chǎn)管理均應(yīng)統(tǒng)籌考慮，這樣才能保證沿空留巷技術(shù)的成功實施。

（2）采用錨網(wǎng)索支護作為沿空留巷巷內(nèi)基本支護。錨網(wǎng)索支護不僅具有成本低、操作方便、省時省力等特點，而且它的作用力不但作用于圍巖表面，且能作用于圍巖內(nèi)部，每根錨桿都在其周圍形成一錨固體，改變了錨固體內(nèi)巖體的受力，提高了圍巖自身的強度。在沿空留巷中采用錨網(wǎng)索支護，可克服金屬支架被動支護的缺點，能夠充分適應(yīng)頂板的下沉運動，保持巷道頂板的穩(wěn)定。

（3）由于我國不同礦區(qū)的地質(zhì)條件、支護材料來源，井型大小等差異甚大，因地制宜地應(yīng)用不同類型和不同技術(shù)水平的巷旁支護形式是符合我國實際情況的。從提高巷旁支護的技術(shù)水平和作業(yè)機械化程度來說，對于大型的現(xiàn)代化礦井，尤其是為了適應(yīng)快速推進的綜采或綜放工作面大斷面巷道實現(xiàn)沿空留巷要求，發(fā)展巷旁充填技術(shù)是一個重要的技術(shù)方向。今后要加強充填材料、充填工藝和充填設(shè)備研究，使充填材料成本低、來源廣，使充填工藝簡單，使充填設(shè)備可靠，能滿足充填材料輸送與攪拌的要求。膏體材料巷旁支護是今后的發(fā)展方向，膏體材料巷旁支護由膠結(jié)料與矸石加水?dāng)嚢杌旌暇鶆蛐纬筛囿w狀充填材料、經(jīng)膏體充填泵泵送、鋼管輸送到回采工作面后方由模板構(gòu)筑的充填空間內(nèi)凝結(jié)而成。以矸石為集料的膏體材料，在保留高水速凝材料力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，能顯著降低巷旁支護成本，并能利用大量矸石，其中矸石占固體材料總重的85%以上，據(jù)初步估算，膏體材料巷旁支護成本比高水速凝材料巷旁充填成本低一半左右。

（4）采用多種研究方法和手段，深入開展沿空留巷圍巖控制機理研究。針對不同類別的煤層地質(zhì)條件及回采條件，構(gòu)建不同的沿空留巷受力模型，設(shè)計合理的巷內(nèi)支護和巷旁支護形式，并進行支護參數(shù)設(shè)計，使支護體能適應(yīng)沿空留巷圍巖活動規(guī)律的要求。今后應(yīng)針對各類煤層的不同地質(zhì)和開采條件研究出一套完整的、具有指導(dǎo)作用的系列化沿空留巷技術(shù)方案和作業(yè)規(guī)范，供不同條件的礦井選用，以推動沿空留巷技術(shù)更廣泛的應(yīng)用。

（5）采用先進的觀測儀器，對沿空留巷進行全過程礦壓監(jiān)測，充分掌握留巷前、留巷期間、留巷后及二次復(fù)用期間所留巷道的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，以采取相應(yīng)支護對策，確保留巷效果。

（6）從擴大沿空留巷應(yīng)用范圍來說，應(yīng)當(dāng)加快研究和解決困難條件下應(yīng)用沿空留巷的技術(shù)。如應(yīng)針對軟煤層、難垮落頂板，極松軟頂板、高瓦斯煤層，易自燃煤層條件及大斷面巷道等困難條件的沿空留巷，研究有效的支護方式，只有這樣，才能使沿空留巷在我國得到更加廣泛的應(yīng)用和取得更好的技術(shù)經(jīng)濟效益。

三、結(jié)語

在煤礦井巷中，回采巷道的長度約占巷道總長度的60%以上，因此，采用無煤柱護巷的方法是維護回采巷道的必然趨勢，沿空留巷是無煤柱護巷中一項先進技術(shù)，具有一系列的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，因此凡是有條件的礦井應(yīng)將沿空留巷作為首選方案。

【參考文獻】

[1]趙斌，周傳勇，錢旭. 唐山溝煤礦切頂卸壓沿空留巷技術(shù)應(yīng)用[J]. 煤礦安全，2018，49（07）：71-72.

[2]劉碧野. 煤礦綜采過程中對沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用探討[J]. 能源與節(jié)能，2018，36（05）：10-11.

[3]邰高峰. 沿空留巷技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用[J]. 機械研究與應(yīng)用，2018，31（02）：176-177.

[4]張玉攀. “三軟”煤層綜采工作面沿空留巷技術(shù)應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代礦業(yè)，2018，34（04）：196-197.

[5]王小國，丁德才. 無煤柱沿空留巷剛?cè)崧?lián)合支護工藝的應(yīng)用研究[J]. 能源與環(huán)保，2018，20（03）：170-172.

[6]劉燕祥，盆偉偉，黃漢鋒. 軟巖巷道沿空留巷聯(lián)合支護技術(shù)研究[J]. 中國煤炭，2018，24（01）：71-72.