“沿”出新境界 “留”出大效益
王庄煤矿沿空留巷顺序开采技术获奖的背后
“坚持创新引领发展，以科技创新破解企业发展难题、培育新质生产力，持续推动企业由资源依赖型向创新驱动型转变，不断增强以科技创新支撑引领企业高质量发展的能力。”集团第一届科学技术大会再次吹响“以关键变量撬动强劲增量”的创新创造号角。
王庄煤矿顺势而为，乘势而上，始终将创新理念根植于内心、体现在行动上、落实在工作中。在能源短缺的大背景下，主动服务国家战略，紧跟集团部署，创新大采高综放工作面沿空留巷围岩控制理论，应用双层约束混凝土柱式沿空留巷技术，创新柱式沿空留巷立体隔离防漏风技术并付诸于实践成功推广，在取得煤炭资源回收率显著提升、创造实实在在效益的同时，还在我国绿色无煤柱开采上积累了宝贵经验，具有重要的指导意义。
从“0”到“1”的突破
王庄煤矿是集团下属的一座现代化矿井。井田面积79.6806平方公里，现采煤层为3#号煤层。1966年12月建成投产。在国家增产保供的大背景下，无法满足高位生产组织。如何在村庄搬迁、下组煤开发及充填开采的同时，还能有效提高现有资源回收效率？成为该矿领导班子一个亟需研究解决的课题。
“采用顺序开采模式，能提前1年完成下一个工作面巷道布置，既避免动压掘进小煤柱巷道投入，又增加了10米煤柱的回收收益，还能有效缓解矿井可采储量不足的状况，充分回收现有煤炭资源。”该矿矿长杨计先回想起推行 “墩柱+柔模”沿空留巷Y型通风顺序开采技术时说道。
众所周知，沿空留巷技术可以实现无煤柱开采、减少巷道掘进量，其技术优势和经济效益非常显著。同时，沿空留巷也是集团的重点推广项目。我国现有沿空留巷模式主要为传统式、膏体充填、高水材料充填及柔模混凝土充填等方式。现有比较成熟的厚煤层沿空留巷工艺为柔模混凝土施工工艺。
“基于91-101风巷沿空留巷过程中墩柱沿空留巷较柔模留巷支护强度高，采空区封闭效果差的情况，我们想了很多办法。”该矿生产矿长靳苏平说。
如何做到支护效果好和支护成本低？该矿领导班子带领精英骨干分别赴漳村煤矿、常村煤矿等单位对标学习柔模混凝土留巷。通过详细分析研判，发现墩柱作为一级支护体控制顶板变形量，柱间柔模混凝土作为二级承载体辅助支撑顶板，如果采用墩柱+柔模沿空留巷新工艺模拟建筑框架+砖混结构力学，柔模沿空留巷可看成砖混结构，优势明显。
王庄煤矿为了最大限度提高回收煤炭资源效率，经过反复考察调研论证，率先在91-1区域实施了墩柱+柔模沿空留巷顺序开采技术，预计可疏放储量127.1万吨，可减少掘进工程量13700米，实现了从“0”到“1”，从“无”到“有”的突破。
逐步完善 取“经”成巷
理论千般好，实践百样态。
在理论和实践之间，隔着“实施”的关键环节。队组是现场实施的主体，如何科学高效组织施工、实现支护成效最大化是最棘手的问题。
经过长时间的跟班与写实，该矿技术科研人员摸索出施工的三个关键环节：一是底板岩性探测及超前泥岩底板改性；二是混料源头控制配比，料场规范化布置；三是尾巷常态化拉底，保证通风有效断面。
稳有举措，进有标尺。为了使这项技术更加可行，该矿还与中国矿业大学力学与土木工程专家一起制定技术方案和可行性报告，并在接下来的工作中制定现有墩柱+柔模施工标准及作业流程，明细施工标准及日常考核管理；2022年3月18日，又赴余吾煤业公司调研其运巷沿空留巷模式；成立专班管理，不断强化墩柱+柔模施工过程管控，制定墩柱+柔模沿空留巷施工专班管理方案，强化对日常施工过程管理及日常巡查管控；确定91-103运巷留巷模式及支护参数，逐月做好施工流程改进及工艺调整，“墩柱+柔模”沿空留巷Y型通风顺序开采技术初具规模。
没有最好，只有更好。针对沿空留巷复用能达到更好效果，2023年5月8日，该矿组织赴漳村煤矿对标学习了沿空留巷复用施工组织，对端尾底鼓管控及运巷侧同步留巷施工工艺进行了学习，完善并制定该矿91-208工作面回采过程中留巷及巷道复用及超前修复组织。
“‘墩柱+柔模’沿空留巷Y型通风顺序开采在王庄煤矿应用到2024年7月22日，91-105风巷墩柱＋柔模施工长度已达2323米。我们于2024年9月份开始对91-103工作面运巷留巷，91-105风巷准备进行回采复用。”该矿生产中心副主任、开拓科科长方庆生说。
据了解，该矿针对沿空留巷施工过程中暴露出的难点，积极进行攻关，持续优化设计及施工标准。根据沿空留巷实际需要，针对现场集中暴露的施工质量环节，重点制定了18条必须强制标准，20条日常标准，8条试行标准。保证施工质量、尾巷断面、材料供应、钢管施工质量、端尾三角区管控等方面管控到位、促进完善现场发现的技术、管理难题，最终形成可复制、可推广的“王庄经验”“王庄样板”。
目前，王庄煤矿“墩柱+柔模”顺序开采沿空留巷技术 （大采高综放面核心约束混凝土安全高效空间留设关键技术）成果获得了中国煤炭工业协会二等奖、山西省科技进步奖二等奖。并在郭庄煤业公司、常村煤矿、余吾煤业公司和山东单县丰源实业有限公司张集煤矿等单位进行了推广，取得了显著的经济社会效益。同时，该项目已成为集团的重点示范工程，相关成果也成为集团工艺设计的重要参照。
