沿空留巷技术在煤矿开采中的应用研究

（汾西矿业集团曙光煤矿 山西 032300）

煤矿开采作业比较特殊，所以需要确保作业的效率及安全问题，如果为不稳定矿井、开采环境不良，则需要获得沿空留巷技术的支持，同时制定相应的沿空留巷技术方案、合理使用支护措施、做好安全事故防范工作、加强煤矿开采等，进而切实提高煤矿开采效率，确保工作人员的生命安全。

1.沿空留巷技术的相关概述

煤矿开采中应用的沿空留巷技术，为新型可满足现代工作相关需要的技术手段，绝大多数煤矿均使用这一技术实行开采作业，该项技术应用的过程需提前预留沿采空区的范围，在空白区域提前预留巷道，以便顺着边沿巷道进到采空区，边沿巷道位置回采巷道四周运用该项技术处理。如此一来，不但能加强对煤柱的保护，提前预留区域支护开采巷道，而且可以为正常施行施工作业、节省开采资源奠定坚实基础[1]。由此可见，沿空留巷技术应用于煤矿开采中的价值较高，有助于加强开采能力、弥补实际应用时存在的不足。

2.煤矿开采中应用沿空留巷技术现状研究

(1)砌墙支护效果问题

煤矿开采期间矿井隔离时，因煤矸石堆积方法不当、支架数量非常多，因而致使较多煤矿企业使用预制块砌城墙的方式支护，使用该种方法在补救煤矸石堆积、大数量支护方面不足问题的处理效果尚可，但以煤矿企业远期角度分析效果并不理想。此外，砌墙支护无法很好的将隔离墙、顶板融合，故而不能提高支护的整体效果。

(2)支架技术应用效果问题

当前，较多煤矿开采产业初期应用支架保护技术，提高井下巷道的牢固性、稳固性及开采作业安全。但联系实际状况来看，该项技术在浅矿井中运用效果较佳，在深一些矿井中使用支架承受能力加强，并且无法确保稳固的效果。除此之外，大型矿井于井下巷道安装多个支架，这时必然会加大施工的难度，在矿井开采中埋下安全隐患，使用一般支架技术作业会逐渐暴露出一些问题，不能达到现代生产的相关标准[2]。

(3)巷帮充填支护效果问题

煤矿开采阶段，会使用到巷帮充填支护技术处理，这一支护法应用的过程沿空留巷顶板受压不能保持统一且承受力较大，生产时应用材料强度不足，而这也是无法满足巷道支护要求、确保生产安全及煤矿开采效率等的基本原因。

(4)煤矸石堆法开采效果问题

煤矿开采的过程中应该及时清理煤矸石，究其原因和煤矸石堆积、煤矸石存放，直接关系到正常开采作业存在联系[3]。需要注意的是，一般煤矸石堆积方便、应用时间较短，矿井实际作业时不能确保煤矸石固定于具体部位，因而煤矿开采作业期间会产生降低状况，趋于该种状态下则不能保障生产安全、开采速度方面情况。尽管采用了较多煤矸石堆积方法处理，然而生产时仍然会浪费过多资源，因而在不同程度上对煤矿事业发展造成严重威胁。

3.煤矿开采中应用沿空留巷技术作业的完善举措探讨

(1)构建沿空留巷技术方案

煤矿资源地理位置有一定差异，实际开采中矿井深度、受压力均存在区别，因而沿空留巷技术应用时要求相关工作人员做好计算工作、研究工作，联系具体状况加以论证后，作以技术方面的应用、推广。

(2)合理应用支护措施保障支护效果

通过支护措施处理，可以确保煤矿开采的安全问题，建议在煤矿开采时合理运用沿空留巷技术处理，以此确保整体支护效果。要求提前实行支护作业，使用支护技术处理的过程顶板、石墙联系的时候，比较容易产生问题，这对支护工作的正常施行会构成一定阻滞。因而，沿空巷道支护作业期间可应用抗破坏能力较强螺纹锚杆预先支护，旨在有效处理混凝土石墙、矿井顶板连接问题。应用钢棚/其他支护材料支护作业后，在前移采煤工作面预先支护，目的为有效避免发生顶板下降所致巷道空间不足问题，然后通过加大顶板支护强度、在矿井混凝土石墙浇筑前预留一定区域方式处理，使用混凝土石墙、金属网加固巷道支护作业，借助梯形棚提高整体支护效果。此外，采取锚网支护方式也能够达到顶板支护加固的效果。

(3)认真做好安全事故防范工作

煤矿开采作业期间煤层会释放较多瓦斯气体，瓦斯爆炸的危险系数较高，关系到工作人员安全问题，所以需加强安全管理、有效防范瓦斯爆炸安全事故的发生，如果发生安全事故也可以在第一时间选择对应对策处理问题。与此同时，要求相关管理人员定时对瓦斯、煤炭数据检测，构建相应的煤矿通风机制，实行通风防止产生串联通风状况[4]。要求管理人员遵循相关要求落实各项工作，定期进行煤层瓦斯地质检测、分析方面工作，充分了解瓦斯分散状况，将煤矿开采、瓦斯预防作以合理区分、管理，通过不同的预防对策防止开采中产生瓦斯爆炸问题。进行通风该系统管理同样极其关键，浇筑矿井巷道时遵循相关标准安装通风系统，四周抽放钢管距离设置为8m左右，将采空区、抽放瓦斯设备联系起来，确保气体流动为通畅的状态，及时排出煤层瓦斯、将瓦斯浓度控制在规定范围。另外，通风系统中通道、通风管道将需合理设置按钮，进行瓦斯相关数据检测的时候，关注到瓦斯浓度变化，提高相关工作人员安全意识、充分应用并发挥出通风安全技术的应用价值。

图1 煤矿巷道通风

(4)加大煤矿巷道开采力度

图2 煤矿巷道开采

准确了解顶板下沉程度、回采工作面支护应用量，以便确保巷道整体承载水平，满足混凝土柔韧性、坚硬度方面需要，要求使用混凝土保证巷道承载力。除此之外，混凝土坚硬程度、柔韧性，直接关系到稳固效果，能够对煤矿生产安全提供良好支持，建议选择符合煤矿开采石墙结构混凝土，联系煤矿开采相关标准合理调节混凝土石墙长度、深度，从而逐渐加深煤矿开采深度[5]。需要注意的是，混凝土石墙在各方位受力程度有所差异，尤其为石墙倾斜时压强增加，石墙作用下需作以垂直监管，建议借助木桩的作用达到撑开煤层、混凝土石墙空隙的目的，需要在煤层、石墙连接位置使用木桩支护，以此加强石墙支护方面能力，避免发生顶板下沉的现象。要求煤矿开采企业顺应时代发展需要，定期引用先进开采技术，编制沿空留巷技术方案，将通风巷道设计、沿空留巷技术融合。使用沿空留巷技术过程考虑到煤炭开采区域、矿井内部沿空巷道深度和长度，以及沿空巷道承压能力、矿井沿空巷道内部支护、矿井沿空巷道外部受力等多方面差异性，然后联系具体需要编制沿空留巷技术计划，使用沿空留巷技术运算逐渐形成沿空留巷开采机制，为煤矿开采作业提供良好支持。

(5)实行顶板支护工作

若是顶板下沉则会占据较大巷道面积，所以需要正确看待这一问题，根据具体需要选择适合的支护方式，进行顶板支护防止产生下沉情况。浇筑矿井混凝土石墙前，预留一定空间并使用混凝土石墙、金属网进行顶板支护，将墙体浇筑厚度设置为1.2m左右。除此之外，通过梯形棚支护处理的时候，可通过混凝土浇筑，合理运用锚索、锚网提高整体支护效果[6]。

(6)对预警系统加以完善

煤矿开采安全危险性较大，主要体现在巷道稳定性、瓦斯泄露风险率高方面，因此若是没有及时针对性处理，则会埋下安全隐患。故而，要求在矿井设置预警系统检测瓦斯浓度，如果检测瓦斯浓度超标会自动发出警报，做好井下工作人员疏散工作、应急处理工作，将造成的危害降到最低。同时，巷道浇筑前需认真实行通风设计工作，促使抽放瓦斯设备、采空区为连接的状态，做好巷道通风工作，进而及时将泄漏瓦斯气体排放出去[7]。

图3 预警系统

4.结语

煤矿开采作业期间，使用沿空留巷技术能确保煤矿生产开采效率、安全，维护煤矿企业的经济效益，因而建议在煤矿开采中应用沿空留巷技术处理，并且以不同的路径出发，为煤矿开采作业提供良好支持，比如：优化预警系统、加大煤矿巷道开采力度，以及安全事故防范对策的实施等，进而有效促进煤矿企业的可持续发展。