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摘要：沿空留巷技术的应用，能够有效回收资源，防范煤体的损失，具有推广应用的价值。现针对煤矿中沿空留巷技术的应用，展开具体的论述，总结沿空留巷技术应用效果，以期为相关人员提供参考借鉴。
关键词：沿空留巷技术；煤矿；资源利用率
1沿空留巷技术的概述
沿空留巷指的是采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道。为回收传统采矿中留设的保护煤柱，通过运用相应的技术措施，将上个区段的顺槽重新支护留给下个区段使用[1]。采取沿空留巷的方法，主要沿着采空区边缘，选择原顺槽位置设置，进而完成留巷，可做到资源的有效回收，防范资源浪费[2]。
2某煤矿中沿空留巷技术的具体应用
2.1概述
以某煤矿工程为例，主采煤层是2#煤层，从煤层的具体情况来看，整个结构相对简单，层厚度大约为1.05~1.35 m，平均厚度为1.2 m，煤层倾角大约为7°~12°全区可采。在多年的持续挖掘过程中，可用的煤炭储量已经逐渐下降。目前，尽管采用了保留区域煤柱开采的方案，但仍然存在煤炭资源的浪费现象。在每次开采一个工作面时，需要开挖两条回采巷道，这使得煤矿的开采和掘进之间的交替变得十分紧张，对开采效益产生了重大影响。为了提升经济效益，采用沿空留巷的技术，实现无煤柱开采，并提高资源的回收率，以此来缓解采掘接替紧张。
2.2沿空留巷技术方案
2.2.1巷道支护设计
此煤层回采巷道设计为矩形巷道，断面设计为5 400 mm×2 800 mm（宽×高）。根据煤层的资料显示，厚度小，平均厚度只有1.2m。在回采作业时，矿压显现不强烈。巷道原来的支护方案如下：顶板位置使用的是左旋螺纹钢锚杆，规格为Φ18 mm×2 000 mm，按照间距1 000 mm×1 000 mm布置。在具体布置时，巷道肩角位置的两根锚杆与竖直方向夹角呈15°倾斜打设，剩余的锚杆都竖直布置。巷帮选择的是规格为Φ18 mm×1 600 mm，按照间距900 mm×1 000 mm布置。为增强锚杆支护的效果，使用Φ6 mm的金属网进行处理。
根据以往的实践分析，运用此技术手段，在具体操作时很容易产生扰动，潜在很多的风险，若防护不到位，可能造成安全事故，造成极大的损失。为保证作业的安全，应该对回采巷道采取处理措施，做好有效的防护。为获得有效的防护效果，留巷设计了锚杆（索）+金属网的支护方案。设计的支护方案内容如下：巷道顶板位置选择的是左旋螺纹钢锚杆，规格为Φ20 mm×2 000 mm，按照1 000×1 000 mm的距离进行布置。在具体布置时，选择巷道肩角位置进行强化处理，本次方案中提出两根锚杆与竖直方向夹角为15°倾斜打设，剩下的锚杆竖直布置。作业时，顶板中间位置设置两排锚索。使用的锚索规格为Φ17.8 mm×6 500 mm，按照2 000 mm×2 000 mm间距进行布置。巷帮位置使用的锚杆，选择的是Φ20 mm×2 000 mm锚杆材料，按照900 mm×1 000 mm的距离进行布置。由于现场的情况复杂，为保证支护的效果，要求铺设Φ6 mm的金属网，做好严格的控制。
2.2.2巷帮充填方案
根据同类型或者同条件的工程经验，沿空留巷的巷旁充填体宽度主要控制为0.5~1.5 m，结合此煤矿的情况，根据2#煤层及其顶底板岩层物理力学参数，使用FLAC数值模拟软件，通过构建数值模型，进行相应的分析。本次构建的模型规格为（400 m×500 m×300 m）（长×宽×高），工作面倾向长度为200 m，回采巷道设计为矩形巷道，断面为5.4 m×2.8 m（宽×高）。在进行分析时，利用构建的模型，通过模型上施加11.73 MPa的竖向荷载，进行支护方案有效性的分析，通过模拟上覆岩层的自重应力，其他全方向均施加约束。为掌握更为全面的情况，将填体宽度分别设置为0.8、1.0、1.2 m工况下的情况，掌握围岩应力分布情况，以及围岩变形情况。
模拟的结果如下：充填体宽度为0.8 m。从获得的数据结果来看，巷道围岩及充填体所受垂直应力平均值结果是12 MPa，采帮肩角位置承受的剪切力模拟最终的结果是10 MPa，充填体变形量模拟最终的结果为96 mm，实体煤变形量模拟最终的结果为66 mm。依据数据，结合现场的具体七年高考分析，虽然巷道围岩与充填体未出现大的变形，整体表现的相对稳定，但是一定程度上来说巷道围岩承受的应力很大，面临着很大的风险。在开展二次回采作业时，巷道围岩极有可能会发生失稳风险。充填体宽度为1.0 m。根据模拟的结果显示，巷道围岩及充填体所受垂直应力平均值结果是8 MPa，采帮肩角位置承受的剪切力模拟结果是8.1 MPa，充填体变形量模拟结果为85 mm，实体煤变形量模拟结果为50 mm。从现有的数据来看，充填体宽度呈现出增加的状态，与此同时还发现了巷道围岩与充填体变形量都会出现降低变化，结合实际情况分析，整体处于相对稳定的状态。充填体宽度为1.2 m。根据模拟的结果显示，上述三项指标的结果分别为68 MPa、5.8 MPa、55 mm，实体煤变形分析结果为35 mm。依据结果数据，结合现场情况，围岩及充填体变形量出现了相应的变化，表现为降低的情况，不过整体为稳定状态，并且承受的应力有着降低的表现。在方案的选择时，既需要保证整体的防护效果，也要实现经济性目标。本次分析中，填充体宽度为1.2 m时，有着一定的优势，体现在稳定性的方面，但是成本比较高。以保证围岩稳定性为前提，并且严格控制填充的成本，最终将充填体的宽度设置为1.0 m。
3煤矿中沿空留巷技术的应用效果
3.1现场试验结果
在2103工作面开展现场试验，使用C30混凝土材料开展充填处理。为增强整体的抗变形效果，内部总计设置了3排左旋螺纹钢锚杆，锚杆的规格为Φ20 mm×1 100 mm。为检验设计方案的合理性，在回采作业期间，对巷道围岩变形情况和锚杆工作阻力，展开全面的监测，获得的监测结果如表1所示。根据数据显示，具体来说，巷道围堰的变形量主要体现在顶部和底部的接近程度要大于两侧的接近程度。除此之外，具有较高柔性的侧顶底部的移动距离要大于相对较为坚硬的副帮侧的顶底部的移动距离。从巷道围岩的情况分析，在滞后工作面大约110 m左右，开始保持稳定状态。在滞后工作面110 m范围内，由于多种因素的影响，包括采场覆岩变形和跨落等，锚杆工作阻力出现了增加的表现。在滞后工作面110 m范围外，开始出现稳定的状态。
3.2经济效益
采取沿空留巷技术，可获得不错的效益。具体体现如下：取消区段煤柱的设置，实现对煤资源的回收。如果按照原来的开采方案，即采取留设30 m区段煤柱，根据此计算回收资源情况，获得的结果为回收大约8万吨煤炭。当前的市场价格为180元/t，按照此计算经济利润，得到的结果为1 440万元。采取此方案，可以少掘进1条回采巷道，有着很强的经济性。按照此方案，建设的工作面整个走向为1 500 m，根据市场价格计算，即4 200元/m，获得的总成本为3 500 m。经过换算得出，每米巷道可以节约700元。采取此防护方案，巷道掘进成本可减少105万元。经过综合分析，运用沿空留巷技术，仅这一个工作面便可以创造很高的利润。此外，还可以环节矿井采掘接替紧张的问题，有着不错的效益。根据现场试验和测算分析，采用沿空留巷技术，可以获得积极的成效，能够达到应用的预期目标，具有推广应用的价值[3-5]。在具体应用方面，需结合巷道的实际情况，科学合理设计沿空留巷技术的应用方案，做好精准计算与分析，形成高质量的沿空留巷方案，指导相关工作的开展，实现煤资源的回收，有序推进各项工作。
4结语
煤矿中沿空留巷技术的应用，发挥着重要的作用，具有推广应用的价值。文中结合某煤矿实例，分析沿空留巷技术的应用效果，以期为相关人员提供参考借鉴。
参考文献
[1]战涛，郑奎辉，武林.沿空切顶卸压技术在东荣一矿沿空留巷中的应用[J].山西冶金，2022，45（7）：193-195.
[2]杨俊彩.神东矿区新型沿空留巷技术装备研究与应用[J].煤炭科学技术，2022，50（S2）：113-120.
[3]朱鹏华.综放工作面软底沿空留巷围岩控制技术研究[J].山东煤炭科技，2022，40（11）：15-18.
[4]彭涛，张广杰，王文.切顶留巷注浆加固技术研究与应用[J].中国煤炭，2022，48（S1）：266-274.
[5]孙远航.沿空留巷柔模混凝土支护技术研究[J].中国煤炭，2022，48（S1）：334-339.
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