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     陜西煤業(yè)化工集團韓城礦業(yè)公司自主研發(fā)的沿空留巷無煤柱開采工藝，經(jīng)過6年持續(xù)攻關(guān)，在三軟多災(zāi)害煤層開創(chuàng)了無煤柱開采新工藝，形成了特有的沿空留巷成套技術(shù)。

     韓城礦業(yè)公司繼推廣泵送混凝土柔模支護沿空留巷技術(shù)、鋁合金模板支護技術(shù)后，2016年開始試驗切頂卸壓沿空留巷技術(shù)并取得成功，全年累計留巷1970米，提高了單進效率，緩解了采掘接續(xù)緊張的局面，降低了生產(chǎn)成本。

     據(jù)了解，切頂卸壓沿空留巷技術(shù)主要是利用錨索對巷道頂板加強支護;利用錨桿鉆機施工爆破鉆孔，爆破預(yù)裂頂板，在頂板形成裂縫;利用礦山壓力實現(xiàn)沿空切頂，將頂板切落，并讓切落的頂板形成巷幫，壓實并隔斷采空區(qū)，從而自動形成下一條回采巷道。該公司三軟多災(zāi)害煤層實施無煤柱開采，不僅提高了煤炭資源回收率，而且每年可產(chǎn)生間接效益1億多元。

    嘗試沿空留巷多種充填工藝

    韓城礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，施工單進效率低，礦井采掘接續(xù)緊張，加上水、瓦斯等災(zāi)害嚴重，制約著礦井的安全生產(chǎn)。而韓城礦業(yè)公司自建立以來，一直采用傳統(tǒng)的留煤柱開采方法。

    2010年，韓城礦業(yè)公司開始研究在復(fù)雜地質(zhì)條件下應(yīng)用沿空留巷技術(shù)開采煤層。“我們經(jīng)過探索不同復(fù)雜地質(zhì)條件下留巷圍巖變形規(guī)律，先后采用了柔模支護、鋁合金模板支護、切頂留巷支護，研發(fā)了沿空留巷快速充填工藝，發(fā)明了剛性模板充填、柔模充填和模箱充填等多種綜合充填工藝體系，建立了沿空留巷技術(shù)標準及管理規(guī)范體系。”該公司副總工程師劉效賢說。

    然而在實際應(yīng)用中，仍有個別留巷圍巖變形。“直接引進何滿潮院士110工法切頂卸壓自動成巷新技術(shù)和設(shè)備，費用較高。這對我們公司來說負擔(dān)有點重。為此，我們開始尋找一條自己的出路。”韓城礦業(yè)公司董事長王世斌說。

     在象山礦因地制宜搞試驗

     2015年12月，王世斌等公司領(lǐng)導(dǎo)和其他科研人員陸續(xù)外出學(xué)習(xí)先進技術(shù)。同時，由劉效賢牽頭組建了科研小組，先后前往神華神東煤炭集團哈拉溝煤礦和四川省煤炭產(chǎn)業(yè)集團達竹煤電公司金剛煤礦考察學(xué)習(xí)新技術(shù)。

     經(jīng)過充分學(xué)習(xí)后，韓城礦業(yè)公司決定在其下屬象山礦試驗切頂卸壓沿空留巷技術(shù)。為此，科研小組成員根據(jù)該礦井特點設(shè)計出一套研究方案，即科研小組利用錨索對巷道頂板加強支護，利用錨桿鉆機施工爆破鉆孔、爆破預(yù)裂頂板，在頂板形成裂縫。他們還利用礦山壓力實現(xiàn)沿空切頂，將頂板切落，并讓切落的頂板形成巷幫，壓實并隔斷采空區(qū)，從而自動形成下一條回采巷道。

     2016年1月21日開始，韓城礦業(yè)公司在象山礦3號煤21307工作面正式開始技術(shù)試驗。

     科研小組成員先在該工作面皮帶機尾支架掩護梁與混凝土墻體之間實施爆破預(yù)裂，考察切頂卸壓效果。成功后，他們又在柔模墻處進行切頂卸壓試驗，考察去混凝土墻體切頂卸壓效果。截至2016年3月底，該工作面共計留巷110米，且試驗后的留巷切頂效果明顯，切頂垮落充分，巷道頂?shù)装逡平�量在設(shè)計允許范圍之內(nèi)。該礦全年采用該方法留巷1970米。

      面對施工中出現(xiàn)的打孔夾鉆、裝藥困難、支柱鉆底嚴重、采空區(qū)懸頂?shù)入y題，科研小組成員多次深入井下現(xiàn)場分析問題原因，研究針對性的改進方案和措施，同時也使巷道變形得到有效控制。在施工工藝方面，科研小組通過泵送混凝土充填沿空留巷，建立了機械化快速充填系統(tǒng)，完善了切頂卸壓沿空留巷技術(shù)，形成了具有韓城特色的施工工藝。

       無煤柱開采，少掘巷道還能改變通風(fēng)方式

     “在施工過程中，為了節(jié)約成本，科研小組用改進后的價值幾千元的錨桿鉆機代替價值80萬元的專業(yè)鉆機進行施工。他們從市場上買來PVC管替代專業(yè)聚能管裝****。經(jīng)多次試驗和不斷改進，科研小組解決了打眼工藝難掌握和裝藥難的問題。”談到施工時的一些情景，象山礦采掘副總工程師錢萬學(xué)說，“這不僅節(jié)省了500萬元的設(shè)計費，而且改造后的設(shè)備比專業(yè)設(shè)備節(jié)省70多萬元。”

      韓城礦業(yè)公司自主研發(fā)的這項技術(shù)，實現(xiàn)了在三軟多災(zāi)害煤層實施無煤柱開采，使一個工作面少掘一條巷道;改變了通風(fēng)方式，解決了上隅角瓦斯積聚問題，避免了工作面應(yīng)力集中。該技術(shù)大幅降低了綜采工作面生產(chǎn)成本，提高了資源回收率，累計留巷2萬多米。

       此外，該技術(shù)還在沿空留巷方面取得了3項實用新型專利，并獲得陜西省多項科技大獎。

    “采用這項技術(shù)后，2016年我們公司的原煤工效同比提高了36%，每噸成本同比下降64元，公司同比減虧12.9億元。”王世斌說，“未來，我們將不斷完善和推廣應(yīng)用切頂卸壓沿空留巷技術(shù)，在簡化工藝、提高工效方面大膽嘗試，還將在不同煤層探索沿空留巷施工工藝。”