沿空留巷技術在綜采工作面中的應用

摘要：沿空留巷技術是煤礦開采中重要的綜采工作面技術之一，在我國已經相對成熟，大量的實踐結果表明，煤礦綜采工作面應用沿空留巷技術以后，可以有效降低生產過程中的各項消耗以及損耗，同時可以顯著提升生產效率。但在實際生產過程中，因技術應用不當對開采產生影響的情況較多，文章針對沿空留巷技術在煤礦綜采中的應用展開分析研究，旨在提高綜采工作質量和效率。

關鍵詞：沿空留巷技術;煤礦綜采;應用

沿空留巷技術應用依賴，在煤礦綜采中有著良好的表現，沿空留巷技術是針對采空區進行維護和加固，一般采用在應力場中設置巷道，實現對應力的分散于緩解，減少巷道破損變形等事故的發生概率。同時該技術應用后可以提高巷道的密封特性，有效減少氣體、水等物質進入巷道的可能，因此也提高了綜采工作面的生產安全。沿空留巷技術也可以對生產中可回收資源進行有效回收降低生產成本，迎合我國節能增產的發展戰略。

1煤礦工作面概況

文中以我國煤炭開采中常見的綜采工作面為例進行沿空流向技術的應用研究，常見工作面長度約為700m，寬度為120m。工作面總面積約為11m2。多數煤礦綜采工作面中沒有河流以及其他水域的出現，地質平坦居多，煤層主要為粉末狀以及碎塊狀。

2常用設備

綜采工作面中采用傾斜長臂后退式的開采方法，在頂板處理中使用跨落法實施管理。進入風巷崗施工階段后，在下山位置遇到煤時從中線以及頂板位置進行事后。因此采用沿空留巷技術的綜采工作應以傾斜式做為主要推進方式，以俯斜式做為輔助的推進手段。常用設備有運輸機、采煤機、轉載機以及皮帶機等等。

3沿空留巷技術在煤礦綜采中的應用研究

3.1巷道設置

在煤炭綜采工作面的巷道設置中，在初期階段一般使用留設煤柱法工藝，該工藝技術成熟，扎實穩定成本也相對較低，但該工藝技術水平較低，靈活性較差。與如今迅猛發展的煤炭開采工藝不能良好匹配，無法應對煤炭開采中不斷增加的影響因素。首先煤炭開采行業在我國經歷了數十年的發展和進步已經逐漸實現了機械化生產，在生產過程中大量應用了自動化技術和連續生產控制技術，并使用了大量機械對人力環節進行替代，產能和產量都有了明顯的提高。在現有生產規模中，傳統的巷道設置技術以及滿足安全需求，無法確保生產平穩安全進行。因此，需要全新的巷道設置技術，來提高生產安全性和生產穩定性，減少生產壓力和安全隱患。

在上述背景下沿空留巷技術應運而生，沿空留巷技術可以有效降低綜采過程中瓦斯爆炸、粉塵爆炸發生的可能，對綜采工作面的產生環境有很大改善，有效保護了施工者的生命安全。沿空留巷技術是煤柱護巷技術延伸以及優化。該技術通過高密度的初瓦石堆砌支柱，并配合高水材料填充，實現對巷道的有效加固。我國于九十年代初期引入該技術，經歷了十余年的技術完善和升級，并結合實際應用的井眼和教訓逐漸成熟，從根本上解決了綜采工作面瓦斯超限的問題。

3.2沿空留巷技術

沿空留巷技術在生產過程中，可以使實現對鄰層面瓦斯的抽采，更為徹底的消除瓦斯帶來的生產隱患，為煤炭開采創造安全的生產環境。此外沿空留巷技術在煤礦資源回收方面相比其他技術有較大優勢，可以環境煤礦接替緊張的局面，實現煤炭資源的聯系開采。沿空留巷技術通過電泵機組設備將初瓦石等材料運送至留巷位置，采用高密度堆砌的方式完成加固，與原有的巷道支撐體系共同作用，形成更為完善的綜合巷道支撐體系。

3.3支護技術

支護技術在實際應用過程中主要有兩個技術應用要點：其一，巷道應根據實際情況選擇對應強度的填充材料，其中混凝土膏體材料應用最為廣泛。自巷沒到幫至切線選定寬度處是留巷填充體寬的約1.2倍，但是在實際應用中應充分考慮頂壓時，下位巖層和填充體的載荷系數，最終確定填充材料類型和填充數量。確保具備足夠的支撐作用和強度，減少巷道變形發生的可能。其二，材料填充一般使用電泵機組進行，填充工藝對施工的連續性有很高的要求，填充過程中出現斷電等問題導致停工，會對填充的整體質量帶來很大的應縣，因此填充設備應預設兩條供電線路，一條生產用限度，另一條為備用供電線路。

然而，對于工作面的留巷巷道內的支護，則主要涉及到填充體的臨時支護、巷內加強支護及頂板支護。然而，為了進一步增強充填體的支護強度，巷道內通過餃接頂梁與單體順著著工作面走向臨時搭設一梁兩柱鐵棚。其一排靠著填充垛，而另外一排則靠近巷道的中間位置。利用超前加強支護可降低動壓對沿空留巷產生的直接影響，提升頂板力度，從而為沿空留巷的施工提供更便利的條件。在對煤層工作而進行沿空留巷設計后，必須結合具體情況進行封閉式的處理，預測是否存在瓦斯等事故隱患問題。提升巷道通風的暢通性，同時為滅火工作的預防提前做好準備。

4效益分析

根據相關數據統計，在引入沿空留巷技術后，在生產過程中煤柱損失量減少近10%。根據回采巷道的掘金率計算，每145m巷道就可以回收5.6t煤礦，近112萬元的直接經濟效益。此外，沿空留巷技術在施工中使用的水泥、木材等材料總費用約為471元/m。相壁傳統技術節省了近20%。經過詳細的計算，使用沿空留巷技術后，每145m綜采長度，可以提高綜合經濟效益130萬元，同時還極大的降低了生產過程中可能出現的安全風險，為煤炭企業的平穩可持續發展奠定基礎。

5總結

總體來說，在煤礦綜采過程中，我國已經引人沿空留巷技術，而該技術既可有利于提升煤礦企業生產的安全性，而且又能大幅度提升煤礦企業的整體效益。除此之外，在新型煤礦企業生產過程中，由于自動化水平較高，因此，設備應用常會出現很多的問題。為減少對煤礦生產安全性的影響，我們必須進步加強對機械設備的管理與應用，同時認真做好設備的維修與保養工作，設備維修保養因分類別進行，不同機械設備有著不同的維修維護需求，以及養護周期，應根據設備類型制定差異化的保養方案。

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作者簡介：

劉濤（1986.09—），男，漢族，本科學歷，陜西合陽人;陜西陜煤澄合礦業有限公司西卓煤礦工程部;研究方向：采礦工程。