切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究
无煤柱开采技术在煤矿中的应用
无煤柱开采技术在煤矿中的应用摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。
无煤柱开采技术在煤矿开采中发挥着重要作用，应用无煤柱开采技术可以进一步提升煤矿的开采质量和效率。
但是，在其应用过程中也出现了一些问题，例如沿空留巷采用的充填材料和设施设备成本较高、沿空留巷理论无法适应围岩控制的实际需要等，必须在深入探究如何合理有效地发挥无煤柱开采技术的基础上，制定针对性的措施对其应用问题加以调节和完善。
基于此，本文首先分析切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形特征，其次探讨无煤柱开采技术在煤矿中的运用，最后就无煤柱开采技术应用的注意事项进行研究，以供参考。
关键词：无煤柱开采；技术分析；煤矿生产引言煤炭是我国的核心能源资源，为国民经济的发展提供了重要支撑，目前多数煤矿在开采过程中主要是采用了以留设护巷煤柱为核心的综采技术方案。
随着煤炭资源的不断开采，井下煤炭资源不断减少，传统的预留煤柱开采所存在的煤炭回采率低、巷道掘进工作量大、综采成本高的不足愈加明显，因此迫切需要开发新的井下综采技术方案，满足高效、绿色、经济的开采要求。
1切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形特征根据大量现场实践结果，将切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形分为3个阶段。
阶段Ι：直接顶开始下沉至完全垮落阶段。
煤层被开采后，采空区直接顶岩梁开始下沉，由于预裂切缝接触面之间存在一定的摩擦力，采空区顶板下沉时对巷道顶板岩梁会产生向下的拉力，顶板变形量缓慢增长。
阶段Ⅱ：基本顶下沉至触矸阶段。
直接顶垮落后，在自重和上覆岩层压力作用下，顶板岩梁发生折断，并快速下沉运动，顶板下沉量迅速增大。
阶段Ⅲ：基本顶触矸至稳定阶段。
基本顶触矸后，矸石在顶板压力的作用下逐渐被挤密压实，矸石承载能力不断增强。
随着矸石的密实度增大顶板压力逐渐转移到实体煤帮和采空区矸石，顶板下沉减缓。
而巷道两帮由于顶板压力作用造成横向挤压变形增大，容易发生碎石帮臌出变形。
2无煤柱开采技术在煤矿中的运用分析2.1明确切顶高度煤矿开采中应用无煤柱开采技术，关键要点就是巷道顶板双向爆破技术，利用巷道顶板双向爆破技术，能够对顶板本身的受力情况加以调整和改变。
杉木树煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用研究
Ｓｔ ｕ ｄｙ ｏ ｎ ｎ ｏ ｎ －ｐｉ ｌ ｌ ａ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ｅ ｆ ｂ ｙ ｒ ｏ ｏ ｆ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｙ
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（ Ｓ ｈ ａ ｍｕ ｓ ｈ ｕ Ｍｉ ｎ ｅ ，Ｆ ｕ ｒ ｏ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ，Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｙ ｉ ｂ ｉ ｎ ６ ４ ４ ５ ０ １ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｂ４ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｎ ｏ ｎ －ｐ ｉ ｌ ｌ ａ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ 破 技 术 主要 是 借 助 双 向 聚能 装 置 实 现 在 ５ ｍ， 直 接 底 为 浅 灰 色 粘土 岩 、灰 色 砂 质泥 岩 、厚 Ｏ ． ２ ～０． ８ ｍ， 老
摘 要 ： 结合杉木树煤 矿Ｂ ４ 上保护层煤层地 质情况 ， 进行 切顶卸压沿空成巷 无煤 柱开采 技术应用研 究， 通 过反复现场工业性试验 ， 对聚能爆 破 相关参数 ， 聚能装 置安装方式等进行 优化 ， 形成 了适合杉木树煤 矿地 质条件的沿空切顶成巷 技术。通过研 究， 解决了杉木 树煤矿 万吨掘进率
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究发表时间：2019-10-10T11:36:57.773Z 来源：《建筑模拟》2019年第33期作者：刘尚典[导读] 沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
刘尚典山东里能里彦矿业有限公司山东济宁 273517摘要：沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
特别是在高瓦斯矿井中，有效实现了作业面的Y型通风，自根本上实现了上隅角瓦斯超限问题的解决，确保了回采作业的安全性。
但由于沿空留巷巷道先后会经历多次强烈采动的扰动，尤其是本作业面回采时，巷道同时处于不同介质中，导致矿压显现现象十分强烈，巷道变形破坏现象突出，维护难度较大。
因此，探寻高效的沿空留巷加固技术便显得极为重要。
关键词：沿空留巷技术；煤矿开采；应用沿空留巷是将工作面下顺槽巷道保留下来供下一个工作面作为上顺槽巷道使用的方式，不仅能够实现无煤柱开采、Y 型通风、缓解采掘接替紧张，同时还能够提高工作面煤炭回采率，沿空留巷已成为煤矿巷道技术革新的重要发展方向。
近年来，随着锚杆、锚索主动支护技术的应用和高强度高延伸率锚杆、锚索新型材料的发展，为沿空留巷的发展提供了强有力的技术保障，煤矿中应用的沿空留巷技术要求具有安全性、便于操作、低成本和环保性等特点。
1、沿空留巷围岩控制机理沿空留巷主要有带巷旁支护沿空留巷和切顶卸压沿空留巷两种技术形式。
沿空留巷巷道围岩控制关键是要使巷旁支护体有足够的支护强度及适量的可缩量。
为使上位岩层能够受到采空区冒落矸石及侧向煤体支撑，巷旁支护体必须有足够的支护强度，并能及时切落采空区侧一定高度的顶板岩层。
同时，由于巷道支护不可能改变基本顶的回转下沉，巷旁支护体必须有适量的可缩量，防止在顶板岩层旋转下沉时破坏充填体，使顶板载荷向煤体及采空区转移。
因此：1）巷旁充填体应具有早期强度高、增阻速度快的力学特性，紧跟工作面充填，与巷内支护共同控制巷道围岩变形，确保直接顶完整，避免离层的发生。
煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究.共40页文档
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究(精品课件)
二、主要研究内容
4、新型恒阻大变形锚杆索支护材料及技术研发
开发适用沿空巷道变形规律的新型锚杆索支护材料，及与之配套的测试平台。解决 现有支护材料难以适应沿空巷道变形，岩层断裂扰动造成的支护技术难题。
5、矿压远程实时监测及预警系统的研发
开发沿空巷道矿压在线实时监测及预警系统，解决常规人工观测不能及时掌握矿压 显现规律和改变支护的技术难题。
三、关键技术及创新点
顶板自然垮落模型
需切顶沿空成巷位置
顶板自然垮落应力双峰模型
三、关键技术及创新点
工作面
切顶卸压沿空成巷力学模型图
锚 索
下一工作面
三、关键技术及创新点
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恒阻锚索
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煤体
巷道
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预裂切缝
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3巷0 天旁以支上护体
一、立项背景及研究思路
常规留煤柱开采：我国煤矿90%为长壁开采，常规留煤柱开采岩层断裂移动引起力学 叠加和扰动，破坏顶板和形成集中应力，是造成冒顶、瓦斯突出、火灾等自然灾害加剧的 根本力学因素。且由于顺槽煤柱的存在，将多丢煤炭8%，多掘顺槽巷道50%。
留设煤柱
下顺槽
上顺槽 第一工作面
上顺槽
下顺槽
采空区
1 2
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2
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2 h SC
三、关键技术及创新点
2、研发了主动切顶卸压沿空成巷试验测试平台
y
( x0
x)dx] /(x0
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d 2
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究与应用
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究与应用
张孝忠
【期刊名称】《煤炭新视界》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为解决综采工作面预留煤柱支护导致的煤炭回采率低、安全稳定性差等
问题,结合寨崖底矿3817工作面情况及矿井地质条件,对基于“110工法”的切顶
卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理与实际应用进行研究。
经实践,该技术有效提高
了3817工作面的回采率,减少因留设煤柱导致的煤炭资源浪费;巷道围岩稳定性得
到有效控制,保证了工作面的安全回采,有效满足了井下高效、高经济性的综采需求。
【总页数】2页(P188-189)
【作者】张孝忠
【作者单位】山西省柳林县应急管理局
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
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1.切顶卸压沿空留巷无煤柱开采工作面巷道三区临时支护技术研究
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4.切顶
卸压沿空留巷无煤柱开采工作面支护技术研究5.丁集矿切顶卸压沿空留巷无煤柱
开采技术研究
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切顶卸压无煤柱自成巷关键技术研究及应用
（a）累计位移
（b）变形速度
图 3 测站 1 巷道围岩累计位移和变形速度曲线图
2021 年第 6 期
4 结论
近距离多煤层采动影响巷道围岩易产生大变形 现象，以木瓜矿 10-1002 巷为工程背景，以变被动 为主动控制的设计原则，采用高预紧力锚杆实现对 顶板岩层的主动控制，同时采用预应力锚索及大尺 寸托板构件提高护表面积，约束表层围岩变形。基 于此，开发了近距离多煤层采动影响巷道围岩控制 技术。技术应用后，实现了近距离多煤层采动影响 巷道的有效控制。
（3）孔距的确定。该工艺推广以来，孔距基 本上选取 500 mm，不同的工作面根据不同的顶板 围岩力学性质，可以探索孔距与其循环进度一致， 如果切不通可以考虑增大孔径、炸药直径达到效果。
（4）爆破参数的确定。首先要在切眼内进行 试验，对多种爆破参数的爆破效果进行验证，对切 缝孔爆破后的效果进行窥视，根据窥视切缝情况及 时调整装药参数、结构，选取合适的参数。其次， 考虑切缝孔深度达到 10 m 及以上的封泥长度，要 求不得小于孔深的 1/3。
（7）成巷区挡矸支护设计。为了防止采空区的 矸石蹿入及漏风，在机头第一个支架靠巷道侧采用钢 筋网、风筒布和可伸缩 U 型钢进行联合挡矸支护。 铺设风筒（L=4 m）布上下各超出 300 mm，超出部 分折向工作面，风筒上部、中部搭接区域均使用联网 丝予以联接，要求固定牢靠。钢筋网采用尺寸规格 2150 mm×1000 mm， 网 格 100 mm×100 mm， 并 与 顶板金属网搭接，搭接长度不小于 100 mm，联网间 距不大于 100 mm，钢筋网中部搭接 800 mm。可伸缩 U 型钢采用上下两节可缩性搭接，U 型钢长 2.5 m（可 根据巷道高度适当调整），采用两副卡兰连接，卡兰 上下沿距 U 型钢搭接端头各 150 mm，搭接长度不小 于 1 m，U 型钢棚插入底板下不得少于 300 mm，插 入顶板不得少于 250 mm，U 型钢支设间距 0.5 m。
煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究
锚索托盘 恒阻大变形装置
恒阻大变形锚杆结构设计示意图
锚索杆体
三、关键技术及创新点
控制台
主机系统
恒阻锚杆索静力测试平台
恒阻锚杆索冲击动力测试平台
三、关键技术及创新点
5、研发了矿压远程实时监测及预警系统
现场监测数据
就地储存
发送到远程工作室(矿井、北京试验室)
自动实时分析判断
隐患预警 管理、现场、试验室 采取措施防止事故
一、立项背景及研究思路
常规留煤柱开采：我国煤矿90%为长壁开采，常规留煤柱开采岩层断裂移动引起力学 叠加和扰动，破坏顶板和形成集中应力，是造成冒顶、瓦斯突出、火灾等自然灾害加剧的 根本力学因素。且由于顺槽煤柱的存在，将多丢煤炭8%，多掘顺槽巷道50%。
留设煤柱
下顺槽
上顺槽 第一工作面
上顺槽
下顺槽
采空区
2010.5
3
何满潮,张国锋 白皎矿保护层沿空切顶成巷无煤柱开采技术研究 采矿与安全工程学报
2011.10
四、主要技术经济指标及知识产权
经国家一级查新机构，煤炭技术信息研究院科技查新中心查新，结论为:国 内外未见与煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究相同内容的报道。
经省科技厅组织相关院士组成的专家组鉴定，认为：“该项目坚持理论、 实验室研究、现场应用和实践检验的紧密结合，在实践中得到成功应用， 消除了工作面留设煤柱引发的顶板事故、冲击地压、煤与瓦斯突出等安 全隐患，经济社会效益显著。研究的创造性、系统性、科学性方面达到 了新的高度，达到了国际领先水平，具有广阔的推广前景。
切顶卸压沿空成巷理论研究 采场应力分 数 学 力 学 数值计算力 切 顶 支 护 布 特 征 理论模型 学 模 型 阻 力 确 定
煤矿综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术应用研究
Value Engineering0引言随着我国煤矿产业结构发展方向的不断调整，浅层矿井的开发进度放缓，越来越多的企业开始尝试深井工程开发。
在这类工程中，由于需要进行高深度作业，有时会在矿井中遗留一部分设置的煤柱，这些煤柱在通常情况下较难回收。
一方面遗留的煤柱形成了煤矿资源的浪费；另一方面这些煤柱也容易形成集中应力，对巷道围岩的控制形成威胁。
综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术是专门应对深挖矿井巷道围岩控制问题所开发的新型技术[1]。
在深挖矿井工程中，可以无需预留煤柱，以恒阻大变形锚杆和定向预裂爆破技术等对综放综采工作面进行切顶、卸压等，实现运输巷沿空留巷围岩的科学、高效控制，进而有效缓解矿井深度掘进过程中某些衔接位置的矛盾等。
本文以我国某煤矿综采工作面为例，对该技术的应用思路进行总结，通过与传统方法的对比归纳了沿空留巷切顶卸压技术的优势等。
1工程背景1.1工程概况己16-17-2206工作面是该煤矿中首个综放综采工作面，位于己16-17煤开拓大巷的东侧，开采煤层2-2煤。
该综放综采工作面的工作范围主要包括南侧未开采的深挖矿井煤层和西北侧未开采的深挖矿井煤层。
该煤层的开切眼和顺槽开口分别位于22062工作面的西部边界和大巷保护煤柱内。
22062工作面的整体开采面积约1.68km 2，其工作面长约265m ，推进长度约6017m ，深挖煤层总储量约2446.59万t 。
1.2工作面煤层赋存条件该工作面煤层所形成的煤种主要为不沾煤，煤层整体的赋存条件并不复杂，煤层厚度普遍在11.48~13.16m 范围内，平均厚度约12.7m ，煤层的整体埋藏深度约300.7~352.5m ，综放综采工作面的挖掘范围内煤层底板标高约+960.76~986.95m 之间。
在该煤矿其他类似煤层的开采过程中，多采用传统的巷道掘进技术，普遍存在工程量大、工作面采出率难提升等问题。
1.3工作面平面布置情况在该工作面中首次采用了沿空留巷切顶卸压技术，将该工作面的运输巷道保存以后作为下一个工作面的回风巷。
切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术应用分析
当代化工研究Mo血加Chemical Research32技术应用与研究2021・08切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术应用分析*张磊（汾西矿业集团水峪煤业山西032300）摘要：在我国后续工程发展过程当中，为了确保其整体质量能够符合我国发展要求，必须对自有工艺实现有效提升，以确保可以满足我国建设需要。
其中，为了确保小煤窑破坏区煤层的安全开采，必须进行切顶卸压自动成巷无炭柱开采技术，对支护方式、预裂切缝深度以及爆破方法等实现合理有效的设定。
以科学有效的方案，确保整体工程的施工结果。
因此，本文将就切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术应用分析展开讨论。
阐述切顶卸压自动成巷无煤柱采集技术工作的原理，分析后续工程当中的关键问题。
研究如何通过切实可行的方法，对无煤柱开采技术进行有效应用。
关键词：切顶卸压；自动成巷；煤柱开采；综合应用中图分类号：T文献标识码：AApplication Analysis of Coal Pillar-free Mining Technology in Automatic Roadway withRoof Cutting and Pressure ReliefZhang Lei(Shuiyu Coal Industry of Fenxi Mining Group,Shanxi,032300)Abstract:In the development process of the subsequent projects in China,in order to ensure its overall quality meets the development requirements of C hina,it is necessary to effectively upgrade its own technology to ensure that it can meet the needs of t he construction in China.Among them,in order to ensure the safe mining of t he coal seam in the damaged area of s mall coal mines,it is necessary to carry out the coal p illar-free mining technology in automatic roadway with roof c utting and p ressure relief,and realize the reasonable and effective setting of t he supporting mode,the presplitting depth and the blasting method,so as to ensure the construction result of t he whole p roject with a scientific and effective scheme.Therefore,this paper discusses the application analysis of c oal p illar-free mining technology in automatic roadway with roof c utting and p ressure relief,expounds the working p rinciple of c oal p illar-free collection technology in automatic roadway with roof c utting and p ressure relief,and analyzes the key p roblems in subsequent p rojects.This paper studies how to effectively apply the coal p illar-free mining technology by practical methods.Key words：roof c utting and p ressure reliefs automatic roadway\coal pillar minings comprehensive application切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术作为一种安全、高效的新型技术，可以有效提升煤炭资源的回收率，避免了后续的矿山灾害。
切顶卸压沿空留巷技术探讨
程
２１ 第 １ ０ ２年 期
切顶 卸压 沿 空 留巷 技 术 探 讨
王 巨光 王 刚 ，
（ ． 中能源峰峰集 ［ １冀 刑，河北 邯郸 ０ ６ ０ ；２ ５ １７ ．中罔矿、 №大学 （ 北京 ），北京 １０ ８ ） ００ ３
摘
要 ：文章 介 绍 了峰峰 集 团孙庄 煤矿 １４ ５ Ｉ ２ ６ 工作 面 的 总体 情 况 ，根据 其 ３ 作 面和巷 道概 Ｉ －
沿 宅 留 巷 技 术 是 回采 巷 道 支 护 技 术 的 一 项 重 大 改 ， 是 实 现 无 煤 柱 开采 的 丰要 技 术 措 施 之 一 。 实 践 证 明 ，采 用 沿 宅 留 巷 技 术 可 带 来 明 的 经 济 和 社 会 效 益 。 切 顶 卸
情 况 如 图 １所示 。
ａ ｒ ｓ ｕ ｅ ｒ ｌａ ｉ ｇ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ． ｎｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅｅ ｓｎ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｒ ｓ： ｒ ｏ ｅ ｋ ｎ ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ ｒ ｌａ ｉ ｇ； ｇ ｔｗａ ｅａ ｎ ｄ ａｏｎ ｏ ｌ ｐ ｅ —ｆａ ｔ ｒｎｇｂｌｓｉ ｇ ｏ ｆｂｒａ ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅｅ ｓｎ ａｅ ｙ ｒ ｔｉ ｅ ｌ ｇ ｇ ａ＇ ｒ ； ｒｃ ｕ ｉ ａ ｔｎ
图3预裂炮孔巷内布置示意图2切顶卸压成巷技术原理4沿空留巷支护设计由于工作面的回采支架的前移t作面后方顶板岩层失去支撑巷道采空区侧的直接顶在自重及临时加强支41巷内基本支护设计护作用下i现一次破断破断直接顶呈倒台阶式的悬臂通过对12465工作面运料巷的围岩变形力学机理j梁状态留巷顶板由于直接顶垮落及基本顶下沉的带动支护对策分析研究结合相邻地区矿压现确定对12465其变形形式主要以旋转变形为主对巷道的影响很大
煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术研究与应用
环境工程2019·0294Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究湿、浸润状态，导致大片低场区，不存在采空积水。
5.结论综上，结合张家沟煤业开采情况及探测采空积水工作成果，经综合分析后，基本了解了2号煤层采空区积水情况，井田总体为向东南倾斜的单斜构造，西北高东南低，煤层采空积水沿巷道、采空区顺层向东南流，在下山部位形成采空积水，矿方在下山部位巷道、采空区最低点施工放水孔，将采空积水全部排放，确保矿井安全生产。
•【参考文献】[1]李君利,仉连友,刘志伟.新兴煤矿采空区积水区下采煤的防水煤岩柱设计.煤矿技术,2008(10),51.[2]陈海良.井下探放采空区积水要点分析.煤矿现代化,2015 (3),110.•【作者简介】吴成禄（1985-），男，山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局；研究方向：地质，水文地质。
煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术研究与应用＊昌 江（山西阳煤五矿 山西 045209）摘要：切顶卸压成巷技术是我国煤矿开采过程中重点关注的问题之一。
这种新技术不仅可以解决包括近距离煤层群开采的问题，并及时应对突出和发火威胁工作面等的地质条件，以此来更好地进行切顶卸压成巷技术的实践探索。
本文结合实践经验，全面分析在多种工程条件下的切顶卸压沿空成巷技术体系的建立，以便能够为井下工作煤矿开采奠定更好的实践基础。
关键词：沿空留巷；切顶；卸压；无煤柱开采中图分类号：T 文献标识码：AResearch and Application of Roof Cutting and Pressure Releasing Roadway FormationMining Technology without Coal Pillar in Coal MineChang Jiang(No.5 Mine of Shanxi Yang Coal, Shanxi, 045209)Abstract ：The roof cutting and pressure releasing roadway formation technology is one of the key issues in the process of coal mining in China.This new technology can not only solve the problems including the mining of close-range coal seams, but also deal with geological conditions such as outburst and fire threats to the working face in time, so as to better carry out the practical exploration of roof cutting, pressure relief and roadway formation technology. Combined with practical experience, this paper comprehensively analyzes the establishment of roof cutting, pressure relief and gob-side entry-forming technology system under various engineering conditions, so as to lay a better practical foundation for underground coal mining.Key words ：gob-side entry retention ；roof cutting ；pressure releasing ；mining without coal pillar引言多年对煤层群瓦斯治理和保护的研究表明，在治理煤层瓦斯的过程中，开采保护层为最为经济和有效的方法。
杉木树煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用研究
杉木树煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用研究摘要：结合杉木树煤矿b4上保护层煤层地质情况，进行切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用研究，通过反复现场工业性试验，对聚能爆破相关参数、聚能装置安装方式等进行优化，形成了适合杉木树煤矿地质条件的沿空切顶成巷技术。
通过研究，解决了杉木树煤矿万吨掘进率高、采掘接续紧张、保护层开采速度慢等问题，提高了矿井资源回收率。
关键词：聚能爆破切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术中图分类号：td82 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）03（a）-00-02双向聚能拉张成型爆破技术主要是借助双向聚能装置实现在设定断裂方向产生拉应力集中，利用该集中应力断裂岩体。
其实质是通过双向聚能装置导向和抑制作用，对爆轰产物产生双向聚能效应，使非设定方向上的围岩均匀抗压，而设定的两个方向上集中受拉，在张应力的作用下实现岩体的定向断裂。
近年来，该项爆破技术被用于煤矿井下沿空成巷无煤柱开采技术中，通过采用双向聚能爆破对采煤工作面的回采巷道顶板进行切缝，辅以其他支护手段实现沿空成巷无煤柱开采。
切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术是对采煤工作面沿空巷道顶板实施超前预裂，切断沿空巷道顶板与采场直接顶、基本顶的联系，对沿空巷道顶板辅以其他支护手段，在周期来压作用下采场顶板沿预裂面切落形成巷帮，隔断采空区并支撑上位移动岩层，改善巷道围岩应力环境，将巷道围岩应力集中转移到深部，实现巷道稳定。
由中国矿业大学（北京）和川煤芙蓉公司白皎煤矿共同完成的“煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究”课题，获2011年度四川省科技进步一等奖，该技术已获发明专利3项。
为加快工作面布置和提高保护层的开采速度，杉木树煤矿从2011年12月开始，进行煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术应用研究，最终形成了适合该矿地质条件的切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术。
1 试验地点概况n3031-1工作面采高1.2～1.5 m，上行采序，风巷留巷，风巷宽3.4 m、高2.3 m，支护方式为“锚+梁+喷”；留巷后作为n3051工作面机巷，n3051工作面边切眼、风巷已形成，故为y型通风方式。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究随着我国经济的快速发展，对能源的需求也与日俱增。
作为我国主要的能源资源之一，煤炭在我国的能源结构中占据着重要的地位。
煤矿开采过程中存在着许多技术难题，其中沿空留巷技术就是一项重要的技术手段。
本文将对煤矿开采中沿空留巷技术的应用进行研究，探讨其在煤矿开采中的意义和作用。
一、沿空留巷技术的概念及意义沿空留巷技术是指在煤矿采空区周围开挖一定宽度、一定高度的留巷，以保证采空区周围的松软岩层不发生坍塌，确保煤矿井下工作人员的安全。
通过采取沿空留巷技术，可以有效防止采空区和巷道交界处的破坏，提高煤矿的安全生产水平。
沿空留巷技术的应用具有重要的意义。
一方面，它可以降低煤矿开采带来的地质灾害风险，减少煤矿事故的发生；它可以提高煤矿的开采效率，延长煤矿的寿命，保障我国的能源供应。
沿空留巷技术在煤矿开采中具有非常重要的应用前景和市场需求。
二、沿空留巷技术的应用现状目前，我国煤矿开采中已经广泛应用沿空留巷技术。
在沿空留巷技术的应用中，主要有以下几个方面的进展和应用现状：1. 技术手段不断完善。
随着科技的发展，采用先进的采煤设备和加强支护技术，使得沿空留巷技术的应用更加灵活和高效。
还可以通过避让煤柱、合理布置采空区等手段，进一步提高沿空留巷技术的应用水平。
2. 工程实践不断丰富。
煤矿开采沿空留巷技术的应用经验不断积累，相关的工程实践也在不断丰富和完善。
一些科研院所和煤矿企业通过实地调研和实践验证，为沿空留巷技术的应用提供了宝贵的经验和数据支持。
3. 应用效果持续改善。
通过多年的实践和研究，在沿空留巷技术的应用中，工程建设和安全生产水平得到了显著提高。
煤矿生产中的地质灾害和事故率也得到了有效控制，为煤矿的稳定生产和可持续发展提供了有力保障。
以上方面的进展表明，沿空留巷技术在煤矿开采中已经得到了广泛应用，并且取得了显著的成效。
通过不懈努力和持续改进，沿空留巷技术的应用前景将会更加广阔和美好。
《云冈矿切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术研究》范文
《云冈矿切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益紧张和开采难度的增加，煤炭行业正面临着巨大的挑战。
在这样的大背景下，云冈矿作为国内重要的煤炭生产基地，不断探索新的开采技术，以实现高效、安全和环保的开采。
其中，切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术成为云冈矿技术创新的重点研究领域。
本文旨在深入研究这一技术的原理、方法及其实践应用，以期为煤炭行业的可持续发展提供理论支撑和实践指导。
二、切顶卸压自动成巷技术概述切顶卸压自动成巷技术是一种新型的煤炭开采技术，其核心思想是通过切顶卸压的方式，实现无煤柱开采，从而达到提高煤炭资源回收率、降低生产成本、保障安全生产的目的。
该技术主要应用于厚煤层、复杂地质条件下的煤炭开采。
三、技术原理及方法1. 切顶卸压原理：通过在煤层上方实施切顶作业，破坏煤层与围岩的支撑关系，使煤层内的压力得以释放，从而达到卸压的目的。
2. 自动成巷方法：在切顶卸压的基础上，利用支护设备和自动化控制系统，实现巷道的自动形成。
具体包括：选用合适的支护设备，如液压支架、锚杆等；运用自动化控制系统，实时监测煤层压力变化，调整支护设备的状态，保证巷道的稳定性和安全性。
四、实践应用云冈矿在切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术的应用过程中，取得了显著的成果。
具体表现在以下几个方面：1. 提高煤炭资源回收率：切顶卸压技术能够有效地破坏煤层与围岩的支撑关系，使煤炭资源得以充分释放，提高了煤炭资源的回收率。
2. 降低生产成本：无煤柱开采技术减少了煤炭资源的浪费，降低了生产成本。
同时，自动化控制系统的应用，提高了生产效率，进一步降低了生产成本。
3. 保障安全生产：切顶卸压技术能够有效地释放煤层内的压力，降低了瓦斯事故的风险。
同时，自动成巷技术的应用，保证了巷道的稳定性和安全性，为矿工提供了良好的作业环境。
五、技术优势与挑战切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术具有以下优势：1. 提高资源回收率；2. 降低生产成本；3. 保障安全生产；4. 适应复杂地质条件。
无煤柱切顶沿空留巷支护技术应用
无煤柱切顶沿空留巷支护技术应用无煤柱切顶沿空留巷开采是指工作面回采时，沿采空区边缘维护原回采巷道，不设置护巷煤柱。
采用一定手段将上一区段工作面上顺槽维护保留，作为下一段工作面回采的下顺槽。
它不仅可以合理开发煤炭资源、避免浪费煤柱从而提高煤炭资源采出率、提高煤炭回收率、减少煤炭的损失，增加矿井服务年限。
此外，该方法通过少掘进一条巷道的方式，缓和了矿井生产接替的矛盾，减少了工作面综合机械化设备的搬运和安装时间、预防采空区煤层自燃的发生，属于有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效果的一项护巷技术。
陕西澄城董东煤业公司地处陕西澄城县，位于渭北煤田东部，下属矿井地质条件较为复杂，开采成本相对较高。
在当前煤炭行业去产能、去库存、降成本的大环境下，在渭北矿区董东煤矿开展无煤柱切顶沿空留巷技术应用，对提高煤炭回收率，缓解煤炭经济下行压力及该矿区的可持续发展势必有重大意义。
采区概况：董东矿50120工作面位于501采区南部区段，西临杨家庄保安煤柱，南至越家庄。
地面标高+697.8m～+706.7m，工作面标高+302m～+322m，可采煤层5#煤。
走向长度642m，倾斜长度150m面积96300m2。
煤层：5号煤为黑色，半亮型，由亮煤及暗煤组成,条带状结构，含黄铁矿结核，煤层厚1.97～4.61m，平均厚3.3m，煤层倾角平均6°，一般含夹矸一至二层，夹矸不稳定，厚0.2～3.4m，夹矸多为炭质泥岩或铝土质泥岩，在5号煤层与K4之间，局部有一层4号煤，厚0.1～0.3m。
煤的工业分类为贫瘦煤；5号煤基本顶为粉砂岩，灰黑色，含灰质黄铁矿结核及大量云母片，厚3.52～6.6m，直接顶为砂质泥岩，灰黑色，可见云母片，含黄铁矿结核及少量植物碎片化石，厚0.53～4.41m；基本顶与直接顶间夹一层4号煤，厚0.1m～0.3m，直接顶和4号煤不稳定，个别地段缺失，相变为炭质泥岩伪顶或5号煤合层。
5号煤底板为石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩，厚0.5～6.2m。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术的思考
ＳｅｒｉａｌＮｏ．６２１Ｊａｎｕａｒｙ２０２１现 代 矿 业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６２１期２０２１年１月第１期 李向阳（１９８７—），男，助理工程师，０３０２０５山西省太原市古交市。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术的思考李向阳（山西西山煤电股份有限公司马兰矿） 摘 要 为了对切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术理论更深层次的理解，结合１１０工法，探索了沿空留巷无煤柱开采技术实施过程中的关键技术“拉得住、切得开、下得来、护得住”，同时以马兰矿为研究背景，介绍了对切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在应用过程中的这些关键核心问题的思考。
研究表明，切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术的应用，有效实现了降低巷道顶板周期来压强度、降低采空区瓦斯浓度、降低煤炭自燃概率的效果，切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术已在我国多个矿井得以实施，有效地提高了煤炭资源回收率，降低生产成本，有效践行科技减人的战略。
关键词 煤炭开采 切顶卸压 技术思考 实施ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２１．０１．０１９ＴｈｉｎｋｉｎｇａｂｏｕｔｔｈｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＮｏ ｃｏａｌＰｉｌｌａｒＭｉｎｉｎｇｉｎｔｈｅＧｏｂＳｉｄｅＥｎｔｒｙｗｉｔｈＴｏｐＣｕｔｔｉｎｇａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＲｅｌｉｅｆＬＩＸｉａｎｇｙａｎｇ（ＭａｌａｎＭｉｎｅ，ＳｈａｎｘｉＸｉｓｈａｎＣｏａｌＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｈａｖｅａｄｅｅｐｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｎｏｎｐｉｌｌａｒｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｇｏｂｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｕｎｄｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｃｕｔｔｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ１１０ｗｏｒｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｏｂｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｃｏａｌｐｉｌｌａｒｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇｙ，ｓｕｃｈａｓ＂ｐｕｌｌｈｏｌｄ，ｃｕｔｏｐｅｎ，ｇｅｔｄｏｗｎ，ｐｒｏｔｅｃｔ＂．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔａｋｉｎｇＭａｌａｎＣｏａｌＭｉｎｅａｓｔｈｅｒｅ ｓｅａｒｃｈｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｎｏｎｐｉｌｌａｒｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｇｏｂｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｏｐｃｕｔｔｉｎｇａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｌｉｅｆＴｈｉｎｋｉｎｇａｂｏｕｔｔｈｅｓｅｋｅｙｃｏｒｅｉｓｓｕｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｏｐｉｌｌａｒｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｇｏｂｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｕｎｄｅｒｒｏｏｆｃｕｔｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｅｆ ｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｐｅｒｉｏｄｉｃｗｅｉｇｈｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｒｏａｄｗａｙｒｏｏｆ，ｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｇｏａｆａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｎｏｐｉｌｌａｒｍｉｎｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｉｍｐｌｅ ｍｅｎｔｅｄｉｎｍａｎｙｍｉｎｅｓｉｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｏｆｃｏａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｍａｎｐｏｗｅｒｔｈｒｏｕｇｈｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ，ｔｏｐｃｕｔｔｏｒｅｌｉｅｖｅｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｈｉｎｋｉｎｇ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ 沿空留巷无煤柱开采技术要达成的目标：一个工作面，一条巷道，零个煤柱，即所谓的“１１０工法”，“１１０工法”是煤炭开采技术的一次重大变革，它颠覆了传统以支护为主体控制围岩的理论体系，通过对巷道顶板关键层的切顶达成卸压的目的，配合以传统的支护理论体系，达成控制工作面采场围岩的目的［１ ３］。
煤矿爆破切顶卸压沿空留巷开采技术应用研究
煤矿爆破切顶卸压沿空留巷开采技术应用研究摘要：沿空留巷是最大回收煤矿资源的重要方式，为了实现无煤柱、无充填物沿空留巷目标，本文结合多年工作实践，以某煤矿为例，提出爆破切顶卸压沿空留巷开采技术方案，以此防止爆破造成矸石对围岩的侧向冲击，提升煤矿开采安全性。
关键词：煤矿；爆破；切顶卸压；沿空留巷大力发展新质生产力是推进高质量发展的关键，发展新质生产力要求煤矿企业要加强资源回收，降低能源消耗。
实践中通常以设置煤柱的方式保护临近工作面的回采巷道，这样存在资源浪费的现象。
沿空留巷是当下煤矿开采的主要形式，其利用矸石作为巷旁构建物，以此提升煤矿资源回收率，优化巷道通风效果。
1.某煤矿工作面概括某煤矿位于新疆，煤矿工作面为分层式长臂综采，按照传统开采工艺要求，采空区选择垮落法管理顶板。
工作面埋深200m,开切眼净宽达到150.7m，有效回采长度为750m，煤层最大倾角达到8°。
通过地质勘查，该煤矿的煤层含有夹矸层，但是夹矸层的厚度不大。
煤矿煤层的顶底板属于黑色泥岩层，厚度达到7.32米。
老顶由石英砂岩和细粒砂岩组成，位于直接顶之上，其不容易垮落。
结合相关地质勘查结果显示，该煤层的瓦斯含量没有发生危险的诱因，因此可以选择爆破方式切顶。
2.该煤矿切顶留巷关键技术步骤结合该煤矿工作面的地质勘查情况，基于降本增效目的，该煤矿开采采取切顶留巷工艺，具体就是使用挡矸支护阻挡爆破的矸石，并将矸石作为承载支撑采空区顶板，以此达到提高煤矿回收率的目的。
该技术流程为：预裂爆破、超前支护、挡矸支架、架后支护四个阶段。
2.1预裂爆破：采取双向聚能爆破技术爆破会产生一定的影响，尤其是爆破过程会干扰到煤层顶板结构，例如在爆破过程中，由于不耦合爆破技术所产生的能量对炮孔周围岩层的影响不规则，因此为了降低爆破能量对该煤层围岩的扰动，结合开采工艺要求，该煤矿预裂爆破采取双向聚能爆破技术，具体操作就是在聚能管上设置对称的孔，这样能够形成对称能量束，解决传统爆破能力传播过于分散的问题，形成相对均衡的定向预裂目的。
科技成果——薄煤层切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术
科技成果——薄煤层切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术适用范围长壁开采是目前我国煤炭开采的主要形式，占煤炭产量的80%以上。
采用切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术，可以有效切断诱发工程灾害的应力来源，消除工作面留设煤柱引发的顶板事故、冲击地压、煤与瓦斯突出等安全隐患，是降低和避免煤矿重大灾害事故的有效手段；同时，本项技术提高了煤炭资源回收率，大幅度减小了巷道掘进工程量及支护材料消耗。
为保证安全高效开采及可持续发展，在低瓦斯矿井大力推广无煤柱开采技术将是今后的重要发展方向，因此，本技术具有广阔的推广应用前景。
技术原理随着开采强度的增加，传统长壁一面两巷留煤柱开采方式所造成的煤炭回收率低、采掘比高、资源浪费的问题日益突出。
同时，工作面沿空巷道受动压影响而引起的巷道围岩大变形、顶板塌方、冲击地压以及煤与瓦斯突出等工程灾害也日趋严重，占到所有灾害70%左右。
解决上述问题的关键在于切断顶板应力传递，消除诱发工程灾害的应力来源。
为此提出了工作面切顶卸压沿空成巷无煤柱开采方法，该方法在工作面煤层回采前，在回采巷道沿将要形成的采空区侧顶板切一条缝形成一个面，待工作面煤层回采后，在矿山压力作用下，顶板沿切缝自动切落形成巷道的一个墙壁，既隔离采空区又保持该巷道的完整性，从而将自动形成的巷道作为下一个工作面的运输巷。
该开采方式将顶板按设计位置切落，切断了顶板的应力传递，避免了采空区侧煤体受到回采动压的影响，从而保证了煤体的完整性；同时，由于新形成的巷道处于矿山压力的卸压区，解除了高应力环境的威胁，从根本上避免了灾害事故的根源。
关键技术1、双向聚能爆破顶板预裂切缝技术；2、恒阻大变形锚杆（索）支护技术；3、矿压远程实时监测及预警技术。
技术流程工作面上下顺槽施工→恒阻大变形锚索防冲支护→成巷全过程远程实时监测系统布设→沿空侧顶板超前切缝钻孔→超前顶板预裂爆破→工作面回采→沿空挡矸高强支护→切顶卸压沿空成巷。
主要技术指标（1）切断了“砌体梁”或“传力岩梁”的压力传递，成功转化为“切顶短臂梁”；（2）改变和优化了经典的围压分布规律；（3）减少了顺槽巷道掘进量50%（煤矿万吨掘进率减少50%）；（4）利用矿压和围岩运动，自动成巷，实现无煤柱开采；（5）缓解了工作面接续紧张；（6）围压大幅度减小；（7）由于切缝采动期间超前压力大幅度减小；（8）围岩变形量，底臌量大大减小，维修量大大减小；（9）临空岩柱压力小和围岩完整性好；（10）消除了采空区瓦斯的威胁，降低了防灭火的难度。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采工作面支护技术研究
煤炭与化工Coal and Chemical Industry第44卷第9期2021年9月Vol.44 No.9Sept 2021采矿与井巷工程切顶卸压沿空留巷无煤柱开采工作面支护技术研究古际亮（冀中能源股份有限公司邢台矿，河北邢台054000）摘要：在工作面回采过程中，工作面两巷不同位置受动压影响范围和强度都不同。
工作面开采后，煤层顶板随之开始弯曲、下沉、垮落，且从顶板垮落到趋于稳定需要一定的时间， 因此在沿空留巷过程中巷道的不同位置不仅需要加强巷道原有支护强度，同时需要采用临时支护确保巷道的顶板稳定。
根据邢台矿沿空留巷巷道围岩的不同受力特点，将沿空留巷巷道划分为3个区，即超前支护区（工作面前方20 m ）,超后临时支护区（架后0 ~100m ）和成 巷稳定区（架后100 m 之后），不同分区根据实际情况采取不同的加强支护措施。
关键词：沿空留巷；临时支护；工作面回采中图分类号：TD353 文献标识码：B 文章编号：2095-5979 （ 2021） 09-0020-02Study on support technology of cutting roof pressure reliefgob-side entry nor coal column working faceGu Jiliang(Xingtai Mine, Ji^hong Energy Corporation Ltd, Xingtai 054000, China )Abstract ： In the process of working face recovery, the scope and intensity of dynamic pressure in the two roadway of the working face were different. After mining, the coal seam roof started to bend, sink and collapse, and it took some time from roof collapse to stabilization, therefore, diferent locations of the roadway in the process of leaving the roadway not onlyneeded to strengthen the original support of the roadway, but also needed to use temporary support to ensure the stability of the roof of the roadway. According to the different force characteristics of the surrounding rocks of the roadway along the gob —side entry in Xingtai Mine, the roadway was divided into 3 zones, over —front support zone (20 m before the workingface), over-back temporary support zone (0 ~ 100 m after the frame) and roadway stabilization zone (after 100 m after the frame), and different strengthening support measures were taken in difierent zones according to the actual situation.Key words : gob —side entry; temporary support; working face recovery1超前支护区临时支护设计巷道位于工作面超前采动影响区，巷道围岩承 受压力较大，且随工作面推进不断前移，因此需要 对该段巷道进行超前加强支护。
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切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用探究
发表时间：2019-10-10T11:36:57.773Z 来源：《建筑模拟》2019年第33期作者：刘尚典
[导读] 沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
刘尚典
山东里能里彦矿业有限公司山东济宁 273517
摘要：沿空留巷技术作为一种新型的井下巷道支护工艺，因自身显著的技术优势和经济优势，被越来越多的矿井使用。
特别是在高瓦斯矿井中，有效实现了作业面的Y型通风，自根本上实现了上隅角瓦斯超限问题的解决，确保了回采作业的安全性。
但由于沿空留巷巷道先后会经历多次强烈采动的扰动，尤其是本作业面回采时，巷道同时处于不同介质中，导致矿压显现现象十分强烈，巷道变形破坏现象突出，维护难度较大。
因此，探寻高效的沿空留巷加固技术便显得极为重要。
关键词：沿空留巷技术；煤矿开采；应用
沿空留巷是将工作面下顺槽巷道保留下来供下一个工作面作为上顺槽巷道使用的方式，不仅能够实现无煤柱开采、Y 型通风、缓解采掘接替紧张，同时还能够提高工作面煤炭回采率，沿空留巷已成为煤矿巷道技术革新的重要发展方向。
近年来，随着锚杆、锚索主动支护技术的应用和高强度高延伸率锚杆、锚索新型材料的发展，为沿空留巷的发展提供了强有力的技术保障，煤矿中应用的沿空留巷技术要求具有安全性、便于操作、低成本和环保性等特点。
1、沿空留巷围岩控制机理
沿空留巷主要有带巷旁支护沿空留巷和切顶卸压沿空留巷两种技术形式。
沿空留巷巷道围岩控制关键是要使巷旁支护体有足够的支护强度及适量的可缩量。
为使上位岩层能够受到采空区冒落矸石及侧向煤体支撑，巷旁支护体必须有足够的支护强度，并能及时切落采空区侧一定高度的顶板岩层。
同时，由于巷道支护不可能改变基本顶的回转下沉，巷旁支护体必须有适量的可缩量，防止在顶板岩层旋转下沉时破坏充填体，使顶板载荷向煤体及采空区转移。
因此：1）巷旁充填体应具有早期强度高、增阻速度快的力学特性，紧跟工作面充填，与巷内支护共同控制巷道围岩变形，确保直接顶完整，避免离层的发生。
同时，切落采空区侧直接顶，减小充填体载荷。
2）充填体的支护阻力不得低于切顶阻力，避免回采过程中由于基本顶破断、失稳引起的剧烈沉降，降低施加于充填体上的载荷。
3）巷旁充填体在巷道围岩稳定之后的支护阻力应能维持顶板岩层的平衡，并将巷道变形控制在设计范围内。
现阶段在我国煤矿产业的发展过程当中，在煤矿资源开采工作面中，经常出现无煤柱采煤的不良问题。
随着我国煤矿开采技术的发展速度不断加快，在传统的巷道支架形式上整体的工作效果相对明显，在实际的开展工作当中可以有效预防很多不良安全隐患。
但是在新阶段我国煤矿产业的发展过程当中，其中很多煤矿的开采深度不断加大，传统的煤矿支架工作形式不能充分满足整个煤矿开采工作的安全需求，传统的煤矿支护形式只能适用于一些比较浅层的资源开采，或者是一些低瓦斯浓度的矿井开采工作当中，对于现阶段一些煤层开采工作来讲，由于受到整个地层以下的环境影响，煤矿资源的开采难度相对较大，并且会伴随较高浓度的瓦斯气体，传统的支护工作形式无法充分满足该项工作的要求，因此必须要对该项技术进行有效的变革和升级。
2、沿空留巷技术在应用中存在的问题
2.1 煤矸石堆垛效率低，安全事故发生率高
受经济发展水平和科技水平的制约，很多地区将煤矸石堆垛用于矿井顶板的支撑，虽然此种技术具有成本低!操作简单等优点，但这种方法对矿井的隔离程度不够，会造成顶板不同程度的下沉，不能够可持续性开采。
煤矸石堆垛技术看似经济但技术非常落后，不能有效支撑顶板，消耗了企业大量人力资源并且隔离效果差，目前还在大范围使用的堆垛技术影响了煤炭开采事业的发展，与可持续发展战略不相符。
2.2 预制砌墙难以有效隔离空间
很多煤炭企业通常用砌墙技术让矿井顶板和隔离墙结合，以起到支护的作用，实际应用中也可以克服密集支架和煤矸石堆垛的缺陷，但这种技术仍有较多弊端，从本质上起不到隔离矿井空间的作用。
所以，用预制砌墙来应对支架和煤矸石堆垛的不足是不能从根本上解决问题的。
2.3 巷帮充填不稳定
在煤炭开采工作中，矿井巷道支护方式在开采过程中应用较多的是巷帮充填法，该方法的优点在于支护范围广，故在现阶段的煤炭开采行业中应用较为普遍。
同时，巷帮充填法也有自身缺点，如受成本影响企业采用的填充材料强度低，支撑力度不够，不能对顶板进行有效支撑，造成安全性和稳定性低下，而目前大型煤炭开采企业对矿井巷道的承压要求非常高，安全效益才是企业最大的效益，故建议使用机械化施工的设备来增加安全性和稳定性。
3、探讨沿空留巷技术在煤炭开采中的实际应用
3.1 用混凝土石墙提升巷道承压力
在现代建筑施工中，混凝土因其高强度、高承载力和较好的韧性被广泛应用。
利用混凝土的优势在煤炭企业中用混凝土作为石墙和护墙点的材料，可以有效解决矿井顶板的下沉问题，增强支护点的牢固度。
因此，笔者认为混凝土在煤炭开采中的应用对于提升巷道的承受力具有重要意义。
在煤层回采面上，沿着巷道走向构筑一道混凝土石墙，并随着开采深度及时做好浇筑延伸，同时也要考虑到倾斜压力对石墙的影响，要预留一定宽度，再在石墙和煤层相连的一侧用韧性高、强度好的木柱作为护墙点柱来给石墙分压，提高石墙的支护力度，防止了顶板的下沉，这样也不会随着开采深度的增加，混凝土石墙面临坍塌的危险。
3.2 为沿空留巷工作提早做好支护
在沿空留巷的支护过程中，混凝土石墙和顶板在衔接上会有一些问题，这就需要用高强度的螺纹杆来增强螺杆强度同时配合钢带来辅助实现。
由于巷道在实际开采中宽度会越来越小，造成支架变形甚至折断，所以有必要强化后方动压区的支护力度。
这里考虑在开采中用钢梁棚或强度高的单柱体作临时支架，在向前移动煤面的过程中也要做好提前支护工作，确保安全顺利开采。
3.3 确定并完善留空方案
a）瓦斯防护。
瓦斯是煤炭开采过程中主要的有毒有害气体，瓦斯爆炸是煤炭开采工作中危害较大的安全事故，对开采人员生命造成极
大的威胁。
所以在实际开采中要选取留空方案，做好通风系统。
一般为每隔 10 m、15 m预埋抽放钢管，其作用就是在采空区和瓦斯管道之间增加气体的流通性，能够有效防止瓦斯泄漏，避免在开采中发生瓦斯爆炸，此外还要设置专门的开关来控制瓦斯浓度，加强日常的预防工作；b）火灾防护。
在混凝土石墙底部 800 cm 处，每隔 15 m设置加阀门的注浆管，防止漏气漏风，并且要求巡查员每天对管内的气体进行全分析，包括成分、浓度等，若在巡查中发现突发情况，要及时上报并采取有效措施；c）设置通风系统。
瓦斯爆炸很大程度是由通风不及时造成局部瓦斯浓度过高引起的，所以设置通风系统可以有效将瓦斯浓度控制在安全范围之内。
设置通风系统要本着预防为主的原则科学合理设计，煤炭企业要有预警措施和管理办法，以降低瓦斯爆炸率为先决条件来开展工作。
3.4 注重沿空留巷技术的研究和方案设计的科学性
在煤炭实际开采中因地理环境不同，不同规格矿井的沿空留巷技术并非一成不变，要根据矿井深度的不同、承压的差异来对内部支护进行改进和完善，需要在日常中加强对该技术的研究，在应用中注重科学计算和设计，综合实际情况进行充分论证后推广。
4、结束语
煤炭资源作为中国不可或缺的资源之一，在中国经济发展中扮演着举足轻重的角色，作为重要的经济支撑，煤炭开采中的沿空留巷技术也将在一定时期内起到关键作用。
虽然目前的沿空留巷技术还有诸多问题，但这项技术能有效促进煤炭开采的安全性提升，能够保障开采人员的人身安全，推进煤炭开采行业的可持续发展。
参考文献：
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