■ 商霞 赵业勇
近日，在山东能源新矿内蒙古能源长城二矿1906N工作面的运输巷，职工正采用钢带首尾相连方式布置联排锚索进行顶板支护。
结合“四型”矿井建设需要，长城二矿以科技兴企战略为依托，致力于沿空留巷绿色开采模式研究与实践应用，厚植技术优势，赋能内涵发展，锻造了“技术创新+工艺革新”驱动矿井安全高效开采的亮丽名片。
导入新理念
“无煤柱开采，既能提高资源回收率，也能规避地质灾害，是驱动矿井提质提效发展的好路子。”长城二矿总工程师徐信增表示，沿空留巷技术就是无煤柱开采技术的一个重要发展方向。
针对煤层结构复杂、地质构造多变等特征，长城二矿摸索建立不同埋深大倾角中厚煤层切顶短臂梁力学模型，仿真模拟试验其切顶留巷，分析得出双重动压影响下矿压显现规律，为矿井实施沿空留巷技术提供了可行性参数设计和理论依据。
从理念层面来看，沿空留巷技术工艺即运用切顶泄压成巷的创新方式，保留开采过程中的工作面顺槽，从而实现“零煤柱”开采。其具体操作方法为，通过链接采煤、掘进技术管理，做到回采一个工作面只需掘进一条巷道，一面双巷变一面单巷，取消区段煤柱，最大限度回收资源。
三位一体推
方案设计重优化。结合巷道顶板岩性结构探测，依据预留巷道围岩分类，长城二矿确立不同条件下顶板支护高度、切缝钻孔深度、切缝钻孔角度、留巷顶板临时支护等配套方案，设计“恒阻锚索加强支护+顶板定向预裂切缝+高阻临时抗动压支护+可缩挡矸护帮支护+远程矿压监测”等项优化体系。
爆破预裂切缝三合一。在具备沿空留巷条件的工作面，回采前他们对巷道顶板实施超前定向预裂，切断工作面顶板应力局部传递，保持巷道顶板的完整性。在此基础上应用切顶钻车进行切顶孔施工，提升钻孔效率。同步超前研究过断层预裂爆破及封孔工艺，解决爆破冲孔问题，保障切缝孔质量。
留巷支护和巷帮支护同步抓。他们结合留巷被动支护控制变形机理，摸清顶板变化规律，调整切缝角度，改进锚索补强支护技术，控制顶板下沉量，增强留巷围岩承载力，减少巷道变形，保证留巷效果。区分巷帮支护类型、固定方式、间距与受力状态，试验切顶眼深、角度、眼距、装药量、封孔等爆破指数，切实提高护帮、挡矸、支护强度。并用好切顶后空间模型及模拟数值分析模型，尽可能保护好巷帮。
颠覆式创新
从健全一整套沿空留巷技术管理体系发力，长城二矿循序渐进形成大倾角、不同埋深沿空留巷管理模式，继创新推出全国首个大倾角回风巷1907S沿空留巷工程后，颠覆式创新完成1906S工作面运输巷切顶卸压无煤柱自成巷开采。
为有效破解大倾角开采难题，他们先后在1304N、1905N、1906N等大倾角、大采高运输巷，创新实施沿空留巷开采技术工艺，立足“大面重装、高产高效”，优化工作面开采“防倒、防滑、防飞矸”措施，全流程确保长距离、大倾角工作面开采，创出复杂地质条件下三层煤留巷技术的典范。
截至目前，长城二矿已经完成5个、正在进行1个工作面的沿空留巷工作，累计留巷约5000米。更是带动上海庙矿区其他生产矿井“沿空留巷”技术应用，实现留巷20000余米，最大化降低万吨掘进率，降低支护投入5000余万元，回收煤柱近百万吨，综合创效超3亿元。
“通过推广新技术、新工艺，我们有效激发了经济开采和安全开采的价值效益。”长城二矿党委书记、经理房万伟表示，他们正在加快升级建设矿井技术研发中心，力争建成全煤行业科普示范基地。
