四川达竹煤电（集团）有限责任公司柏林煤矿 四川达州 635117
摘要：该文介绍了在矿井深部工作面生产时采用无煤柱开采法解决工作面风量及瓦斯治理的技术难题，有很高的实用和借鉴价值。
关键词：煤层群复杂开采；沿空留巷；Y型通风
柏林煤矿是高瓦斯、高地温的深部开采的矿井，且逐步向深部开采，必然各煤层瓦斯含量会逐步升高，采煤工作面U型通风方式是相对传统而落后的的通风方式，其存在通风路线长、通风阻力大以及工作面的工作环境差等不足，特别是上隅角瓦斯易集聚超限，给回采工作面的瓦斯治理工作带来较大难度。除了采用多种立体式瓦斯抽放新技术来降低瓦斯含量措施外，还积极探索新的通风方式，构建科学合理的矿井通风系统。经过多年实践、摸索，成功采用Y型通风方式和沿空留巷技术，较好地解决了采煤工作面上隅角和回风流瓦斯经常超限的问题。
1 Y型通风方式的优势
目前普遍采用的工作面U型通风方式由于上隅角及回风瓦斯浓度经常超限，严重影响煤矿的正常生产，制约着高产高效采煤技术的推广应用及综合经济效益的提高。也正因如此，国内外都在配合采煤工艺改革的基础上积极探索和改进工作面通风方式。改进工作面通风方式就是将传统的U型通风方式改为H型、W型、Y型、Z型、双Z型等。
两进一回的Y型通风方式主进风巷进风通过工作面，稀释本煤层瓦斯，并利用在采空区维护的回风巷，有控制地向采空区回风道漏风，使采空区瓦斯直接进入回风道；而副进风巷进风的作用在于驱散上隅角瓦斯，并具有稀释回风巷瓦斯浓度的作用。
从采煤工艺角度分析，Y型通风方式都可适应有煤柱开采和无煤柱开采，前者浪费资源、掘巷多，但巷道维护容易；后者掘巷少、有利于机械化作业和提高资源回收率和综合经济效益，但巷道维护困难。前进式比后退式无煤柱采煤方法沿空留巷或沿空掘巷较多，后退式无煤柱采煤方法的通风方式中Y型和Z型通风方式沿空留巷或沿空掘巷较少。
综合上述分析，从巷道掘进和维护量、采煤工艺的改革、通风和生产能力、瓦斯治理等方面综合考虑，上述两进一回Y型通风方式是各个方面效果都较好的一种通风方式。
但是，Y型通风也有其不可避免的缺陷，那就是沿空留巷的巷道维护困难，而且支护成本较高。然而，近几年新兴研发的柔模混凝土支护技术也将Y型通风的这一缺点规避到最小。
2 沿空护巷技术
巷道掘进时巷内支护采用高强或超高强锚网带索联合支护方式。高强锚杆能形成较大范围的围岩承载体，网带构件可增大锚杆的承载面积，防止锚杆间小块碎石的冒落，使锚杆支护有可能应用在顶板较破碎或节理裂隙发育的条件下和受采动影响的巷道中，且具有成本低、操作方便、省时省力等特点。
留巷前的巷内顶板及煤帮加固技术：留巷前，巷道不同部位都有不同程度的变形和位移，因此，采用高强度长锚杆和小孔径预应力锚索配以钢带在巷道拐角处对巷内顶板及煤帮进行加固。高强度长锚杆和锚索，能锚固在深部岩层中，同时能施加较大的预应力，可对围岩提供高支护阻力，提高顶板的整体性，改变围岩的受力状况，改善围岩的力学性质(抗压强度、弹性模量黏聚力、内摩擦角)，进而提高围岩的强度。
底鼓的防治是此次留巷中的一个突出问题，也是沿空留巷围岩控制技术中的一个难题，防治思路是加固巷道底板岩体和降低底板围岩或整个巷道围岩的应力。
此次留巷用到的防治措施较多的是采用定期挖底的办法，后期若底鼓严重再考虑采用其他防治措施。
在工作面后方，留巷受采动影响随远离工作面而逐渐减弱，但仍会四周来压，底鼓强烈，持续流变；同时，由于底鼓进行挖底会引起围岩变形的反复剧增和多次来压，这种围岩变形的恶性循环，导致留巷围岩破坏圈越来越大，围岩变形日益加剧。所以，需要根据破坏程度采取修复措施。及时进行了喷浆。喷射混凝土，能使留巷围岩、支护体形成共同承载的壳体，以阻止围岩进一步破坏，还可以防止破碎的岩块突然冒落。
3 经济效益分析
3.1 减少掘巷道，缩短掘进时间，提高掘进效益
采用沿空留巷Y型通风无煤柱开采技术后，工作面少掘巷道进尺和缩短准备工作面时间：Y型通风与两进一回通风相比，少掘进一条尾巷，沿空所留巷道可二次复用，维护后继续服务于下一个工作面，其少掘尾巷一次（尾巷维护相当于掘进巷道成本的一半）。从上不难看出减少了相当于两条尾巷的掘进工程量（包含二次维修量折算成的进尺量）。由于掘成一个工作面，减少了大约百分之六十的掘进工程量，从而缩短了百分之六十的工期，便得用原来三分之一的时间形成一个回采工作面成为现实。极大地提高了效率。
3.2 节能减排效果显著
用传统的采煤布置要预留保护煤柱，造成百分之十四的资源损失，采用了Y型通风实现了无煤柱开采，使得回采率达百分之百，增加煤炭资源百分之十四的回收，延长大约百分之十六的矿井服务年限，节约了煤炭资源。
同时由于掘进工程量大大减少，也使得电耗、材耗、油耗、水耗等降低了约百分之六十。另外我们知道在夹矸和起底的煤巷中掘进要有近一半的矸石排出井外，污染了环境。实现了Y型通风无煤柱开采后，掘进排矸量减少，使得矸石留在了井下，不必排到地面，减少了矸石污染大地，保护了环境。
3.3 Y型通风无煤柱开采带来了社会效益
工作面采用沿空留巷Y型通风解决了高瓦斯煤层群开采的重要技术难题。沿工作面采空区边缘快速机械化构筑高强支撑墙体将回采巷道保留下来。在留巷内布置钻孔抽采采空区及邻近层卸压瓦斯；采用无煤柱连续开采；综采工作面采煤与瓦斯抽采同步推进，实现了煤与瓦斯安全高效共采；低浓度瓦斯分开输送到地面，实现节能减排，抽采的经济、社会、环境效益显著。
同时，采煤工作面采用Y型通风回采成功，在留巷内布置临近阶段煤层顺层抽采瓦斯钻孔，为接替工作面的瓦斯治理工程提供了空间和瓦斯抽采时间，解决了矿井采掘接替紧张问题。此外，沿空留巷的成功应用还取消了区段煤柱，提高了资源回收率；改善了工作面的作业环境等等，实现了煤炭的绿色安全高效开采，取得了显著的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]陆刚 韩可琦 肖桂彬《矿井通风系统可靠性的模糊综合评价》采矿与安全工程学报 2008年25卷(2期)
[2]汪崇鲜 李绪国 谭波《矿井通风系统风量稳定性的影响因素》 煤炭学报 2008年22卷(8期)
作者简介：陈力，四川达竹煤电（集团）有限责任公司柏林煤矿，工程师，四川省达州市大竹县柏林镇柏林煤矿通风科，邮编635117。