冀中能源章村矿：薄煤层里“留巷”留出安全和效益

在冀中能源（000937）股份有限公司章村矿3113薄煤层工作面，综采设备平稳运转，规整的沿空留巷笔直延伸。以往制约生产的巷道变形难题，如今已得到有效解决。

章村矿历时10余年攻关，研究应用预裂爆破切顶卸压沿空留巷技术，成功突破了百年老矿在薄煤层开采过程中的困局，在狭窄煤巷间开辟出一条安全高效、资源增效的新路径。

薄煤层开采的难题与突围

“传统采煤过程中留设煤柱、重复掘进巷道的方式，不仅造成煤炭（850105）资源浪费，还带来采掘接替紧张、掘进与巷道维护成本居高不下等问题，在章村矿尤为突出。”章村矿负责人王小生介绍，该矿开采历史已逾百年，当前开采的四井也已持续55年。自2007年转入-200水平西翼开采后，该矿地质条件更为复杂，煤层大多为薄煤层，受地质构造影响，采区面积小、区段少，跳采困难。

2008年，章村矿开始推广应用沿空留巷无煤柱连续开采技术，取得了一定成效。但在多年实践中，也暴露出诸多问题：留巷段受采动压力影响，顶板下沉，底鼓、帮鼓变形严重，液压单体损坏率达30%；巷道设备多、空间狭小，机电事故频发，安全生产难以保障。

“资源要采尽，留巷工程质量和安全生产更要保障。这是我们必须要啃下的硬骨头。”时任领导班子多次在研讨中强调。

为破解这一难题，2017年，该矿成立由总工程师牵头，技术部、综采队骨干组成的技术攻关专班，赴全国先进矿区学习，并联合中国矿业大学优化方案。结合地质条件反复推演后，该矿在31采区3100运煤巷开展了30余米预裂爆破切顶卸压沿空留巷试验，一场开采模式革新的技术攻坚战就此展开。

攻坚关键技术，做实留巷文章

“预裂爆破切顶卸压，就是将留巷顶部与工作面进行切割，阻断压力传递通道，减少留巷变形量，使维护工作量、成本以及安全问题迎刃而解。”章村矿技术部部长孙佳辉介绍。

走进留巷工作面作业现场，昔日杂乱的整修场景已不复存在，取而代之的是一排排整齐坚固的U型钢支护墙体。巷道断面规整，管线吊挂有序，采煤机平稳推进，综采支架支护有力，留巷作业与回采作业同步进行、井然有序。

“沿空留巷，难在‘留’，贵在‘稳’。巷道要跟着工作面走，顶板压力、围岩变形、支护质量，每一个环节都至关重要，半点马虎不得。”该矿综采二队队长郝东亮说道。

预裂爆破切顶卸压沿空留巷技术应用初期，面临切顶卸压不到位、支护效果差、留巷作业效率不高等难题。对此，技术攻关专班全员深入井下一线。从反复调整爆破角度与深度，到采用超前预裂爆破实现顶板“精准松绑”；从初期材料损坏率高，到创新运用可伸缩式柱腿，实现省时省料；从常见机械化设备不适应薄煤层狭窄空间，到自主研发巷道修复机，以灵活小巧的机械化装备替代人工装岩、清底、扩帮作业，技术攻关专班逐一攻克了诸多难点。

“以前留巷底鼓、帮鼓最严重能达到1.2米和0.8米，通行和安全都是问题。现在有了新的支护体系，顶板稳了、巷道通了，我们干活心里也踏实了！”综采二队采煤班班长宋延涛感慨道。

经过近一年的实践与工艺优化，章村矿成功突破了复杂薄煤层地质条件下沿空留巷的技术瓶颈，实现了留巷段安全稳定推进，巷道成型率达100%，留巷质量全部达标。

多采煤近60万吨，创效2.4亿元

预裂爆破切顶卸压沿空留巷技术的成功应用，源于对工艺的持续革新与技术的本土化突破。

在预裂爆破工艺上，技术攻关专班结合地质条件优化各项参数，并开展深孔预裂聚能管研究与实践，使爆破效率提升35%。在挡矸支护方面，通过自制可伸缩U型钢支架配合双层金属网对留巷空区侧进行挡矸支护，巷道顶底板移近量减少50%至60%，显著减少巷道变形量与维护成本。在装备层面，研发试用六自由度巷道修复机，搭载永磁电动滚筒皮带与转载机搭接出渣，实现机械化作业，简化运输环节，降低劳动强度，工效提升58%。

预裂爆破切顶卸压沿空留巷技术的成功应用，为章村矿带来了安全、经济与资源回收的多重效益。

“沿空留巷大幅减少了巷道掘进量，从源头降低了掘进过程中的顶板、瓦斯、水害等安全风险。通过切顶卸压与强化支护，巷道围岩变形得以控制，底鼓量维持在500毫米以内，顶板离层、片帮、底鼓等问题得到有效解决，顶板事故风险显著降低，安全生产基础更加稳固。”王小生说。

该技术成熟应用后，章村矿每年沿空留巷约1300米，较新掘巷道节约成本500万元；通过不留设保护煤柱，累计多回收煤炭（850105）资源近60万吨，创造直接经济效益2.4亿元。目前，预裂爆破切顶卸压沿空留巷技术已在章村矿26采区、31采区各回采工作面形成成熟应用体系。2025年，该矿在2620工作面停采线处，创新利用预裂爆破切顶卸压工艺，有效阻断了采动压力传播，缓解了对应巷道变形状况。

“我们将进一步优化留巷支护材料、升级智能监测系统，不断破解复杂地质条件下的开采难题，让巷道发挥最大价值，让资源实现高效回收。”王小生表示。