在通风管理方面：为了降低工作面温度，提供适宜的作业环境，8305工作面原采用“Y”型

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以技术创新推动煤炭产业革命

在晋能控股煤业集团雁崖煤业公司，技术革新的喜悦激荡着干部员工们的心潮，一场煤炭工业科技革命的浪潮——无煤柱开采技术应用正在这里悄然兴起。
切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术，可有效降低巷道超前压力，最大限度提高资源回采率，降低生产成本。不仅对缓解采掘衔接和延长矿井寿命，提高矿井综合经济效益具有十分重要的意义，而且是矿井突破传统工艺限制、提升安全管理水平的有效途径，被业界誉为‘第三次矿业技术革命’。从2015年起，经过7年来理论与实践的探索，雁崖人不懈追求，深入探索，积累了丰富而又臻熟的资源开采技术和经验，打造了一张能源企业的“靓丽名片”。
近年来，随着矿井逐步向深部、边缘地带以及地质条件复杂的区域延伸，采掘衔接紧张、安全管理难度与日俱增。在煤炭行业竞争日趋激烈的大背景下，如何提高资源回收率，实现降本增效，延长矿井寿命已经成为晋能控股集团当前面临的重大课题。那么，面对严峻的发展形势，只能改革现有开采模式，全面推行小煤柱、无煤柱开采，提高煤炭资源回收率、延长矿井服务年限。

晋能控股煤业集团雁崖煤业公司按照“系统思维、把握大局、严肃认真、注重细节”十六字工作要求，充分发挥企业自身的人才、技术优势，对2#层三盘区8305工作面（8306）无煤柱工作面进行了开采。该工作面是一次采全高工作面，可采走向长度为1292m，工作面倾向长度为300m，工作面煤层总厚度为1.6m~4.88m，平均厚度3.3m，成为晋能控股集团最长的无煤柱工作面。
2015年4月，雁崖煤业公司与中国矿业大学合作在8304、8305工作面实施110工法无煤柱切顶卸压自动成巷工艺。采用三巷两面的方式进行了科学布置，5304巷作为切顶卸压留巷试验巷道，8304工作面作为三盘区东翼首采面。2017年10月3日，8304工作面无煤柱切顶卸压自动成巷技术正式开始试采。在确保安全的前提下，取得了无煤柱试验的成功，为全集团大力推广无煤柱开采提供了有力的技术保障和理论支撑。走出了一条资源节约型、环境友好型、绿色开采的新路子。
科学制定绿色开采。现回采无煤柱工作面为8305工作面，采用三巷两面的方式进行了科学布置，5305巷作为切顶卸压留巷巷道，8305工作面作为首采面。在原巷道的支护基础上又施工两排补强锚索。在5305巷顶板靠近8305工作面煤壁侧实施切顶孔进行爆破。在回采工艺上，8305工作面采用SL300型采煤机破煤、PF6/1142型刮板运输机、SZZ1200/400型转载机、头部DSJ120/200/2×500型胶带输送机、二部皮带头SZZ1200/400型转载机、二部DSJ120/200/2×500型胶带输送机运煤，ZF13000/25/38型液压支架进行工作面支护，工作面平均煤厚3.3m，采高3.3m，循环进度为0.8m，采用自然垮落法管理采空区顶板。5305巷采用“3”种支护形式进行巷道支护分别为“超前临时支护”“档杆支护”和“架后临时支护”，将留巷段划分为“架后临时支护区”“成巷稳定区”两个区域。
精心布局优化设计。在通风管理方面：为了降低工作面温度，提供适宜的作业环境，8305工作面原采用“Y”型通风方式，现优化为一进两回“W”型通风，解决了工作面上隅角瓦斯超限问题。在施工爆破切顶卸压孔方面：为实现钻孔作业与工作面采煤平行作业，超前工作面50m外，使用ZQJC-420/10.0气动架柱式钻机，距5305巷采煤帮肩窝0.2m，施工仰角75°、钻头直径Φ65mm、孔深11m的钻孔，钻孔间距为0.5m，钻孔水平投影垂直巷帮。在爆破方面：采用专用聚能管辅助装药，单孔装药量定为6kg，装药长度6m。将导爆索一端自首个聚能管穿出孔外，并采用柔性装药定位安装管送入孔底，顺次装药。按照预裂效果选择钻孔间隔装药爆破方式。同时，在聚能管辅助装药条件下，待孔内炸药装填完毕，直接采用水泥药卷进行封孔，封孔长度5m。2～3卷水泥药卷为一组，封孔前先浸水40秒左右，采用安装管直接送入孔内预定位置，然后抽出安装管，继续装填第二组封孔药卷，封孔至距孔口20cm处。待封孔水泥充分膨胀凝固（20分钟），连接导爆索和雷管（并联两发雷管），再塞回孔内封堵，封堵剩余爆破孔。待人员撤离后执行“一炮三检”后进行起爆。进而使留巷始终处于安全可控状态。确保切得开、留得住、放得下。
在矿压观测方面：8305工作面沿空留巷矿压观测采用矿压在线监测、人工十字测点法、顶板离层仪观测、单体液压支柱测力计观测等综合观测，为确定沿空留巷成巷稳定区提供可靠的理论基础。
在防灭火方面：8305工作面采用的是迈步式连续注氮措施，注氮量480m3/min；每日二班喷洒阻化剂15千克；沿空留巷采用水泥毯配合喷浆，减少采空区漏风；头端头采用柔性气囊封堵；2305巷采用束管监控系统，5305巷采用人工取样，及时监控采空区气体。
在注浆方面：预防性灌浆，管路接到回风绕道，如果有自燃发火倾向就采取注浆处理。
安全效益再创新高。通过切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术的应用，不仅有效地减少了巷道掘进进尺和煤柱损失，缓解了采掘衔接紧张局面，降低了采掘比，提高了资源回收率，而且还解决了下部煤层动压开采的问题，使下部煤层工作面布置更加合理。5305巷切顶卸压，阻断顶板应力传递，有效减小矿山压力显现，解决留巷巷道受采空区顶板应力传递造成巷道变形较大的问题，工作面周期来压强度明显减弱。根据三盘区8305工作面现状，在回采方面，无煤柱开采相比小煤柱开采多回收6m煤柱，多回收煤炭资源3.6万吨，增加效益1137万元；在掘进方面，相比小煤柱工作面少掘进2715m，可节约掘进成本1138万元；在消耗方面，无煤柱开采所消耗的材料及资金明细测算，该工作面回采结束后，共消耗957万元。综合计算，无煤柱开采与小煤柱开采相比，可节约成本1318万元。
创新驱动，科技兴企。随着无煤柱开采科技创新项目的成功推广和全面实施，必将为企业发展提供强有力的科技支撑。在今后的发展历程中，煤业集团雁崖煤业公司将奋力谱写企业高质量发展的新篇章，为建设“创新、绿色、卓越、高效”的晋能控股集团贡献雁崖人的力量。

来源：科学导报煤炭周刊

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