——王莊煤礦不斷探索“墩柱+柔模沿空留巷順序開采”技術(shù)

1月初，隨著王莊煤礦91-103工作面第一刀煤的順利割下，該礦第一個沿空留巷復(fù)用推進至見方區(qū)域，墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術(shù)得到初步驗證，回采效果理想。截至目前，工作面沿空留巷復(fù)用已正?；夭?00米，突破了資源、環(huán)境、安全等多方面瓶頸，“沿”出可持續(xù)，“留”住大效益。

集思廣益 沖破思想藩籬

市場波動、接續(xù)緊張、資源減少、生產(chǎn)條件復(fù)雜，如何提高煤炭開采的安全性、把剩余資源吃干榨凈？該礦致力于此，破題求變。為此，沿空留巷工藝正式走上了該礦開采的“舞臺”。

頂層設(shè)計有了支撐，試點工作迅速開展。通過超前風險預(yù)判和現(xiàn)場研判，該礦著手對回采初期的91105風巷進行加固留巷復(fù)用，為日后正規(guī)有序的安全高效生產(chǎn)邁出堅實的一步。

沿空留巷能否留設(shè)成功，關(guān)鍵在于沿空留巷是否能夠承受頂板的來壓，而檢驗的標準是頂板要支得穩(wěn)，巷道要留得住。

該礦91105風巷留巷長度2495米，復(fù)用長度2235米，這種長度的留巷在集團兄弟礦井中暫無先例，且該巷道形成初期，并未考慮沿空留巷回采，對巷道加固和后續(xù)安全管理帶來極大難度。

逢山開路，遇水架橋。通過一場場分析會、專題會、提醒會……該礦領(lǐng)導(dǎo)班子與各業(yè)務(wù)科室廣開言路、集思廣益，以超前風險預(yù)判、現(xiàn)場研判及措施的敲定，為應(yīng)對挑戰(zhàn)指出了最佳方案。

在實施沿空留巷工藝的路上，該礦結(jié)合巷道地質(zhì)條件，采取基礎(chǔ)性工程質(zhì)量管控、風險辨識預(yù)控、完善標準防控三個層面，先后對鉆場、水倉及貫眼的柔模加固；動壓影響區(qū)域錨索配合單體柱棚加固；安裝12000支架替代排頭、排尾及邁步式擋矸架……以實物改進和管理提升，不斷完善施工流程、細化施工標準，穩(wěn)步推進沿空留巷施工進度。

創(chuàng)新求變 形成“王莊樣板”

隨著沿空留巷項目的不斷推進，該礦對建設(shè)質(zhì)量進行”全面盤點”，總結(jié)經(jīng)驗，改進思路。在與中國礦業(yè)大學聯(lián)合創(chuàng)新下，支護效果更好、材料投入更少、復(fù)用可靠性更高的墩柱+柔模沿空留巷施工技術(shù)應(yīng)運而生，該礦將框架+磚混結(jié)構(gòu)力學完美運用于沿空留巷工藝。

“采用順序開采模式，提前1年即可完成下一個工作面巷道布置，避免動壓掘進小煤柱巷道投入，減少孤島工作面的形成，又增加了10米煤柱的回收收益，對煤炭資源實現(xiàn)充分回收。”該礦礦長楊計先說。

通過對標學習、現(xiàn)場交流，穩(wěn)步推進沿空留巷及復(fù)用工作面完善施工流程，細化管理要求，提升管控質(zhì)量，確保留巷及復(fù)用效果。施工流程改進及工藝調(diào)整，“墩柱+柔模”沿空留巷Y型通風順序開采技術(shù)初具規(guī)模。

墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術(shù)，綜合了墩柱和柔模兩種支護的優(yōu)勢，兩者結(jié)合形成了有柱有墻的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為支護強度又增添了一道“屏障”，且材料投入更少、留巷面更大、復(fù)用可靠性更高。

墩柱大膽嘗試獲得了顯著成效之后，該礦接著將目光放在柔模澆筑工藝的調(diào)整。針對超前高頂區(qū)域、硐室區(qū)域、貫眼口等地點顯現(xiàn)動壓，采用巷道軸向、徑向、環(huán)向三維支護體穩(wěn)定性設(shè)計方法，構(gòu)建圍巖錨固范圍內(nèi)受壓區(qū)等強度殼體結(jié)構(gòu)，受壓區(qū)支護巖體在”空間三維+時間+動壓+用途”多維度設(shè)計上實現(xiàn)等強協(xié)調(diào)變形，通過等強支護結(jié)構(gòu)改善，調(diào)控高頂區(qū)不規(guī)則應(yīng)力場，提高高頂區(qū)、裂隙發(fā)育區(qū)留巷側(cè)頂板支撐強度。

針對沿空留巷施工過程中呈現(xiàn)出的難點，該礦積極進行攻關(guān)，持續(xù)優(yōu)化設(shè)計及施工標準，推出了“12356”墩柱+柔模沿空留巷模式：實現(xiàn)安全集約高效組織目標；強化危機和超前“2”個意識；細化強制、日常、試行“3”個標準；鎖定范圍、內(nèi)容、時間、質(zhì)量、責任“5”鎖定管理；應(yīng)用框架+磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計、雙層核心約束結(jié)構(gòu)設(shè)計等強穩(wěn)定協(xié)同六維支護、反底拱泥巖底板改造、強壓與讓壓協(xié)同控頂固角、集束錨索反切頂頂板控制6項核心技術(shù)，最終形成可復(fù)制、可推廣的“王莊樣板”。

碩果累累 實現(xiàn)效益提升

根據(jù)高產(chǎn)高效及銜接需求，91-103工作面作為王莊煤礦第一個沿空留巷復(fù)用的工作面，同樣采用“墩柱+柔模沿空留巷+Y型通風+高抽巷”為核心技術(shù)的生產(chǎn)系統(tǒng)新模式，高質(zhì)量運用科學技術(shù)，重點制定了28條必須強制標準，17條日常標準，12條試行標準。保證施工質(zhì)量、尾巷斷面、材料供應(yīng)、鋼管施工質(zhì)量、端尾三角區(qū)管控、巷道修復(fù)等方面的管控、技術(shù)和管理難題，工作面回采能力從4刀煤上升到5.5刀煤，直接工效由92.21噸/工提升到121.35噸/工，延米綜合收益6933元/米，噸煤綜合收益67.31元/噸，保證了工作面產(chǎn)能充分釋放。

翻看該礦近幾年的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)，正是由于對煤炭資源的珍惜，該礦不斷在銜接布局、集約高效組織上尋求技術(shù)、工藝的優(yōu)化和突破，努力改善安全生產(chǎn)局面，為高質(zhì)量發(fā)展不斷添加新動能、新優(yōu)勢。

（文 矯治）

責任編輯：郝佳麗