沿空留巷技术

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1、沿空留巷技术近年来，淮南矿区发展卸压开采抽采瓦斯技术，将煤炭开采、瓦斯治理、巷道支护、地温地压治理等安全技术难题统筹考虑，提出了无煤柱煤与瓦斯共采的构想，规划实施了一批科研攻关项日，取得了技术和工程实践的突破，这一历程可分为三个阶段：第一阶段，2004-2007年，技术攻关阶段，以新庄孜矿52210工作面、顾桥1115(1)工作面为试验点，系统研究留巷围岩控制、巷旁充填材料、留巷装备及工艺、瓦斯抽采等技术，实现了Y型通风和煤与瓦斯共采，并成功举办全国“低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术现场推广会

2、”，在煤炭行业获得广泛影响，研究成果获得2008年度煤炭工业科技进步特等奖和2009年度国家科技进步奖。第二阶段，2008-2010年，技术调整和推广阶段，在皖北卧龙湖矿、淮北朱庄矿、铁煤小青矿、山西沙曲矿及集团谢一矿、潘二矿和新庄孜矿等开展工程验证和推广工作，20余个集团内外的留巷工程实践表明，浅部留巷可行，深部留巷全面来压、剧烈变形，巷道难以维护，以丁集矿1311(1)工作面为例，工作面回采380m后，迫于巷道的严重变形不得不放弃留巷。第三阶段，2010年至今，技术升级和再创新阶段，以朱集矿111

3、1(1)工作面为标志，通过支护理念及技术、充填材料、充填系统自动化等方面的再创新，初步实现了深井留巷成功,形成了无煤柱卸压开采和煤与瓦斯共采模式。由此可见，自淮南矿区开发Y型通风沿空留巷技术以来，该项技术始终处于不断创新和发展之中，并已成为矿区安全生产、沿空留巷技术近年来，淮南矿区发展卸压开采抽采瓦斯技术，将煤炭开采、瓦斯治理、巷道支护、地温地压治理等安全技术难题统筹考虑，提出了无煤柱煤与瓦斯共采的构想，规划实施了一批科研攻关项日，取得了技术和工程实践的突破，这一历程可分为三个阶段：第一阶段，2004

4、-2007年，技术攻关阶段，以新庄孜矿52210工作面、顾桥1115(1)工作面为试验点，系统研究留巷围岩控制、巷旁充填材料、留巷装备及工艺、瓦斯抽采等技术，实现了Y型通风和煤与瓦斯共采，并成功举办全国“低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术现场推广会”，在煤炭行业获得广泛影响，研究成果获得2008年度煤炭工业科技进步特等奖和2009年度国家科技进步奖。第二阶段，2008-2010年，技术调整和推广阶段，在皖北卧龙湖矿、淮北朱庄矿、铁煤小青矿、山西沙曲矿及集团谢一矿、潘二矿和新庄孜矿等开展工程验证和

5、推广工作，20余个集团内外的留巷工程实践表明，浅部留巷可行，深部留巷全面来压、剧烈变形，巷道难以维护，以丁集矿1311(1)工作面为例，工作面回采380m后，迫于巷道的严重变形不得不放弃留巷。第三阶段，2010年至今，技术升级和再创新阶段，以朱集矿1111(1)工作面为标志，通过支护理念及技术、充填材料、充填系统自动化等方面的再创新，初步实现了深井留巷成功,形成了无煤柱卸压开采和煤与瓦斯共采模式。由此可见，自淮南矿区开发Y型通风沿空留巷技术以来，该项技术始终处于不断创新和发展之中，并已成为矿区安全生产

6、、高效开采的核心技术。为推动该项技术的持续进步，全面推动留巷技术在矿区的应用，满足矿区仍至全行业下一步推广应用要求，现从留巷围岩控制技术，留巷工艺、装备及材料，瓦斯抽采技术等三方面对留巷技术进步进行总结，并对下一步的发展提出展望。巷围岩控制技术（一）留巷围岩控制原理、技术及原则研究指出工作面回采后，基本顶岩层在形成大结构之前的强烈回转使沿空留巷经受强烈的采动影响，留巷帮顶出现显著的剪切应力集中，合理的巷内支护形式应克服这种剪切破坏；同时沿空留巷内层支护围岩小结构很难承受外层岩体大结构运动冋转过程中岩层

7、移动造成的强烈破坏，不能实现自稳，应采取阶段性辅助加强措施。由此形成了巷道组合锚杆支护、巷旁充填墙体、巷内辅助加强支架“三位一体”的沿空留巷围岩整体支护原理。采用抗剪切性能的超高强度、高预紧力、系统高刚度为核心的“三高”锚杆支护技术，形成高强主动、高阻稳定的锚杆支护围岩承载结构，可以有效控制巷道掘进期间的变形。留巷前采用高强喷锚注加固技术，-方面高压浆液将巷道破碎区内围岩大裂隙封堵，小裂隙也在高压下趋于闭合，提高了围岩的完整性；另一方面通过喷注给锚杆索提供着力基础的同时实现了锚杆索的全长锚固，提高了锚

8、固系统的整体刚度，优化了巷道围岩的受力环境，有助于巷道围岩适应随后的采动影响。在具体手段上实现了由普通无缝钢管单一注浆向中空注浆锚索锚注一体化的跨越。针对深井留巷变形快速、剧烈的特点，开展留巷围岩加固空间的科学合理划分，提出基于四大控顶区的留巷顶板控制思路：超前撕帮控顶区、端头支架控顶区、预充填控顶区、充填墙体控顶区。超前撕帮控顶区明确了沿空留巷超前开缺口加固的重要性，指出开缺口加固不仅能够给充填提供安全的工作空间，而且可以保证充填墙体快速承载，为留巷尽