成庄矿探索并应用小煤柱沿空掘巷技术,用一道6米宽的“窄屏障”,成功盘活数百万吨优质煤炭资源,实现安全与效益的双重提升。
创新之路从无坦途。该矿在5315工作面开展小煤柱沿空掘巷试验初期,面临采空区侧向压力、煤壁片帮垮落、采空区积水和瓦斯涌出等多重挑战。如何确定既保障安全又能最大化资源回收的煤柱尺寸,并配套有效的围岩控制技术,成为项目推进的关键。
面对挑战,项目团队依托理论计算与数值模拟分析,科学论证并确定将护巷煤柱宽度精准设定为6米,该尺寸在确保巷道稳定性的同时,最大限度减少了煤炭资源损失。
围绕支护技术,项目团队摒弃“一刀切”做法,根据巷道不同区段煤体强度差异,量身定制“锚网支护+辅助支护+注浆加固”协同控制技术,并在施工中持续优化。对片帮严重段,采取增加锚固剂、改用短锚索等措施;遇特殊地质构造时,灵活调整支护密度与方式;穿越采空区钻场阶段,总结形成“分步注浆、精准充填、清单管理”标准化流程,确保安全高效推进;当巷道出现较大变形时,项目团队果断采用超前注浆技术,强化煤帮与底板,控制变形,保障回采通道稳定可靠。
为解决回采时机尾三角区顶板破碎、漏矸严重这一长期难题,该矿创新设计“机尾控顶锚索”,有效控制顶板下沉与漏矸现象,大幅减少注浆材料消耗。仅此一项在前300米回采中就节支超过500万元,提升了回采效率。
小煤柱沿空掘巷技术凭借工艺相对简单、围岩控制难度低、采空区隔绝效果好等优势,在厚煤层开采中展现出良好的适应性与推广价值。据统计,该矿53151巷应用小煤柱沿空掘巷累计进尺1915米,已安全回采超960米,创造直接经济效益三千多万元。目前,该技术已在4317工作面成功推广,未来还将在多个工作面广泛应用。这道6米宽的“小煤柱”,正以扎实的技术内核,撬动资源回收的“大效益”,开辟出矿井绿色发展的新路径。