自2016年起，河南能源永煤公司陳四樓煤礦先后在21701、2601、22003等9個(gè)工作面成功應(yīng)用沿空留巷技術(shù)，至今累計(jì)留巷7300余米。

陳四樓煤礦通過優(yōu)化頂板、巷幫支護(hù)、改進(jìn)擋矸支護(hù)、靈活調(diào)整鉆孔深度等技術(shù)手段，成功實(shí)現(xiàn)快速留巷，有效降低成本，實(shí)現(xiàn)了效率與效益雙提升。

在沿空留巷技術(shù)應(yīng)用上，該礦初期采用超前支架配合支護(hù)棚支護(hù)頂板，在滯后支護(hù)區(qū)建立雙排超前支架+π型梁與單體柱的“一梁兩柱”支護(hù)體系。隨著施工的深入，該礦中期建立π型梁配合單體柱的“一梁四柱”支護(hù)模式。

“超前支架和架棚支護(hù)不僅操作繁重，后期拉底維護(hù)和單體柱等設(shè)備的投入費(fèi)用較高?！痹摰V生產(chǎn)科副科級科員崔天宇說。

針對技術(shù)應(yīng)用痛點(diǎn)，該礦技術(shù)團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)，創(chuàng)新施工工藝，采用補(bǔ)打錨索加強(qiáng)主動(dòng)支護(hù)，使用錨索配合鋼絞線，構(gòu)建更穩(wěn)固的頂板支護(hù)體系。

“優(yōu)化后，井下支護(hù)基本實(shí)現(xiàn)無單體化，維護(hù)成本降低；施工更加簡便高效，職工勞動(dòng)強(qiáng)度顯著降低，巷道穩(wěn)定性大幅提升?！贝尢煊畋硎尽?/p>

針對側(cè)幫支護(hù)，陳四樓煤礦進(jìn)行了相應(yīng)的工藝調(diào)整。在多種工藝組合試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，該礦最終采用“一梁兩索”方案。

“平行巷幫采用鋼帶布置，上排錨索與水平面呈45度向上，下排錨索與水平面呈30度向下，搭配槽鋼梁，巷道支護(hù)強(qiáng)度顯著提升?！痹摰V綜采二隊(duì)隊(duì)長梁家豪說。

除了支護(hù)工藝創(chuàng)新之外，擋矸系統(tǒng)優(yōu)化也對提升巷道成型質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。據(jù)該礦生產(chǎn)科科長張振虎介紹，最初的擋矸支護(hù)工藝應(yīng)用后，工作面出現(xiàn)了巷道鼓幫嚴(yán)重、變形量大等問題，增加了后續(xù)施工的工程量。

陳四樓煤礦技術(shù)團(tuán)隊(duì)在2803工作面、21210工作面等反復(fù)試驗(yàn)改進(jìn)施工工藝，最終確定了“U型鋼點(diǎn)柱配合菱形網(wǎng)+金屬網(wǎng)+連接板”的擋矸支護(hù)方案。

“現(xiàn)在巷道成型效果顯著提升，回采變形量大幅減少，能有效保障后續(xù)回采斷面質(zhì)量，為安全高效回采創(chuàng)造了有利條件?！睆堈窕⒄f。

切縫鉆孔是沿空留巷工藝的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)該礦生產(chǎn)科副科長高磊介紹，該礦最早在十七采區(qū)應(yīng)用沿空留巷工藝時(shí)，采用了間距600米、直徑48毫米、每孔深度8.5米的切縫鉆孔方案，當(dāng)時(shí)的切縫卸壓留巷效果能達(dá)標(biāo)。但該方案應(yīng)用于八采區(qū)時(shí)，效果卻不盡如人意。

隨后，該礦根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行了調(diào)整，將切縫鉆孔深度增加到18.5米。調(diào)整后，頂板垮落更及時(shí)，巷道壓力大幅降低，錨桿（索）壓脫壓斷現(xiàn)象減少，支護(hù)質(zhì)量和留巷成巷效果顯著提升，后期回采工作量相應(yīng)減少。

經(jīng)過9年探索實(shí)踐，陳四樓煤礦沿空留巷技術(shù)系列優(yōu)化措施成效顯著，有效降低了礦井萬噸掘進(jìn)率，縮短了瓦斯、水害等重大災(zāi)害治理周期，緩解了礦井采掘接續(xù)情況。同時(shí)，該礦煤炭回收率和生產(chǎn)效益得到提升，安全保障能力得以增強(qiáng)。