—— 王莊煤礦沿空留巷順序開采技術獲獎的背后

“堅持創新引領發展，以科技創新破解企業發展難題、培育新質生產力，持續推動企業由資源依賴型向創新驅動型轉變，不斷增強以科技創新支撐引領企業高質量發展的能力。”集團第一屆科學技術大會再次吹響“以關鍵變量撬動強勁增量”的創新創造號角。

王莊煤礦順勢而為，乘勢而上，始終將創新理念根植于內心、體現在行動上、落實在工作中。在能源短缺的大背景下，主動服務國家戰略，緊跟集團部署，創新大采高綜放工作面沿空留巷圍巖控制理論，應用雙層約束混凝土柱式沿空留巷技術，創新柱式沿空留巷立體隔離防漏風技術并付諸實踐成功推廣，在取得煤炭資源回收率顯著提升、創造實實在在效益的同時，還在我國綠色無煤柱開采上積累了寶貴經驗，具有重要的指導意義。

從“0”到“1”的突破  

王莊煤礦是集團下屬的一座現代化礦井。井田面積79.6806平方公里，現采煤層為3#號煤層。1966年12月建成投產。在國家增產保供的大背景下，無法滿足高位生產組織。如何在村莊搬遷、下組煤開發及充填開采的同時，還能有效提高現有資源回收效率？成為該礦領導班子一個亟須研究解決的課題。

“采用順序開采模式，能提前1年完成下一個工作面巷道布置，既避免動壓掘進小煤柱巷道投入，又增加了10米煤柱的回收收益，還能有效緩解礦井可采儲量不足的狀況，充分回收現有煤炭資源。”該礦礦長楊計先回想起推行 “墩柱+柔模”沿空留巷Y型通風順序開采技術時說道。

眾所周知，沿空留巷技術可以實現無煤柱開采、減少巷道掘進量，其技術優勢和經濟效益非常顯著。同時，沿空留巷也是集團的重點推廣項目。我國現有沿空留巷模式主要為傳統式、膏體充填、高水材料充填及柔模混凝土充填等方式。現有比較成熟的厚煤層沿空留巷工藝為柔模混凝土施工工藝。

 “基于91-101風巷沿空留巷過程中墩柱沿空留巷較柔模留巷支護強度高，采空區封閉效果差的情況，我們想了很多辦法。”該礦生產礦長靳蘇平說。

如何做到支護效果好和支護成本低？該礦領導班子帶領精英骨干分別赴漳村煤礦、常村煤礦等單位對標學習柔模混凝土留巷。通過詳細分析研判，發現墩柱作為一級支護體控制頂板變形量，柱間柔模混凝土作為二級承載體輔助支撐頂板，如果采用墩柱+柔模沿空留巷新工藝模擬建筑框架+磚混結構力學，柔模沿空留巷可看成磚混結構，優勢明顯。    

王莊煤礦為了最大限度提高回收煤炭資源效率，經過反復考察調研論證，率先在91-1區域實施了墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術，預計可釋放儲量127.1萬噸，可減少掘進工程量13700米，實現了從“0”到“1”，從“無”到“有”的突破。

逐步完善  取“經”成巷

理論千般好，實踐百樣態。

在理論和實踐之間，隔著“實施”的關鍵環節。隊組是現場實施的主體，如何科學高效組織施工、實現支護成效最大化是最棘手的問題。

經過長時間的跟班與寫實，該礦技術科研人員摸索出施工的三個關鍵環節：一是底板巖性探測及超前泥巖底板改性；二是混料源頭控制配比，料場規范化布置；三是尾巷常態化拉底，保證通風有效斷面。

穩有舉措，進有標尺。為了使這項技術更加可行，該礦還與中國礦業大學力學與土木工程專家一起制定技術方案和可行性報告，并在接下來的工作中制定現有墩柱+柔模施工標準及作業流程，明細施工標準及日常考核管理；2022年3月18日，又赴余吾煤業公司調研其運巷沿空留巷模式；成立專班管理，不斷強化墩柱+柔模施工過程管控，制定墩柱+柔模沿空留巷施工專班管理方案，強化對日常施工過程管理及日常巡查管控；確定91-103運巷留巷模式及支護參數，逐月做好施工流程改進及工藝調整，“墩柱+柔模”沿空留巷Y型通風順序開采技術初具規模。

沒有最好，只有更好。針對沿空留巷復用能達到更好效果，2023年5月8日，該礦組織赴漳村煤礦對標學習了沿空留巷復用施工組織，對端尾底鼓管控及運巷側同步留巷施工工藝進行了學習，完善并制定該礦91-208工作面回采過程中留巷及巷道復用及超前修復組織。

“‘墩柱+柔模’沿空留巷Y型通風順序開采在王莊煤礦應用到2024年7月22日，91-105風巷墩柱＋柔模施工長度已達2323米。我們于2024年9月份開始對91-103工作面運巷留巷，91-105風巷準備進行回采復用。”該礦生產中心副主任、開拓科科長方慶生說。

據了解，該礦針對沿空留巷施工過程中暴露出的難點，積極進行攻關，持續優化設計及施工標準。根據沿空留巷實際需要，針對現場集中暴露的施工質量環節，重點制定了18條必須強制標準，20條日常標準，8條試行標準。保證施工質量、尾巷斷面、材料供應、鋼管施工質量、端尾三角區管控等方面管控到位、促進完善現場發現的技術、管理難題，最終形成可復制、可推廣的“王莊經驗”“王莊樣板”。

目前，王莊煤礦“墩柱+柔模”順序開采沿空留巷技術 （大采高綜放面核心約束混凝土安全高效空間留設關鍵技術）成果獲得了中國煤炭工業協會二等獎、山西省科技進步獎二等獎。并在郭莊煤業公司、常村煤礦、余吾煤業公司和山東單縣豐源實業有限公司張集煤礦等單位進行了推廣，取得了顯著的經濟社會效益。同時，該項目已成為集團的重點示范工程，相關成果也成為集團工藝設計的重要參照。

  （文 孟濤濤 矯治 方慶生）

責任編輯：郝佳麗