華晉焦煤探索雙巷切頂成巷技術

成功解決了4.3米大采高切頂留巷難題，可因地製宜地采用多層位采空區瓦斯抽采鑽孔治理采空區瓦斯，減少資金投入，保障礦井安全高效生產

本報訊 近日，華晉焦煤有限公司與中國科學院院士何滿潮團隊、太原理工大學等科研院校加強技術合作，率先開展高突近距離煤層群大采高雙巷切頂成巷智能化無煤柱開采及瓦斯與火災共治關鍵技術研究和運用，在國內首創雙巷切頂成巷技術。

“目前，4502工作麵已推進180餘米，試驗段兩巷分別留巷178.5米、184.5米，直接創效853.33萬元。項目同步開展研究瓦斯及火共治技術，試驗成功後，預計將回收煤柱52.2萬噸，增加精煤營收1.59億元。”沙曲一礦總工程師閆大鶴介紹。

在該礦4502工作麵建設中，如果按照以往的設計，礦井需要多掘進一條1200米、成本上千萬元的巷道，多留設一條煤量29.5萬噸、價值上億元的煤柱，生產將麵臨嚴重的應力集中等威脅。如今，該礦采用雙巷切頂成巷技術後，不但成功解決了4.3米大采高切頂留巷難題，而且因地製宜地采用多層位采空區瓦斯抽采鑽孔治理采空區瓦斯。這不僅減少了大量資金投入，而且能有效保障礦井安全高效生產。

據了解，雙巷切頂成巷技術主要通過在軌道巷、膠帶巷進行爆破定向切縫，在局部範圍切斷工作麵頂板應力傳遞，減弱巷道頂板壓力，使所留巷道圍岩能夠最大限度地發揮自身承載能力，減少巷道變形。

留巷內，通過推廣應用單元支架及配套氣動單軌吊運車，替代傳統單體液壓支柱支護及人工搬運作業，在大大減輕工人勞動強度的同時，更好地控製頂板下沉量，確保沿空留巷最佳效果。經過一係列采空區支護、整巷及封閉處理後，完成雙留巷。

同時，通過深入研究近距離突出煤層群大采高工作麵采空區瓦斯運移和自燃特性、瓦斯濃度分布和自燃“三帶”分布規律、立體瓦斯抽采及火災綜合防治技術，建立整套適合於沙曲礦區高突近距離煤層群大采高條件下雙巷切頂成巷無煤柱開采及瓦斯與火共治技術體係。

“應用該技術後，我礦能分別在4502軌道巷和4502膠帶巷，利用頂板定向預裂切縫技術對頂板岩層進行定向切割，消除了鄰近4501、4503工作麵的應力集中，減弱了動壓影響，從而減少了巷道返修率；通過讓壓防衝擋矸支護技術，使采空區頂板按照設定軌跡有序垮落，沿擋矸支護結構有序堆積，形成采空區巷幫和對上覆岩層的支承結構，變害為利；頂板岩層實現均勻沉降，減少工作麵頂麵沉降落差，有利於地表環境保護，避免因充填岩柱引發的衝擊地壓、煤層自燃等災害。”談到該技術的獨特性優勢時，該礦工程技術人員對筆者說。

相關人員表示，近年來，華晉焦煤公司堅持“優化設計是最大效益”的原則，以建設安全高效工作麵為主攻方向，深入推進“一優三減”工作，創新推廣運用切頂卸壓沿空留巷無煤柱開采技術，大幅提升了礦井單產、單進水平和煤炭資源回收率，近距離突出煤層群稀缺資源安全開發與利用成效得到業內廣泛關注。（記者牛祥 通訊員周澤龍）