晉煤集團(tuán)成莊礦：沿空留巷技術(shù)成功應(yīng)用于礦井通風(fēng)閉墻

在集團(tuán)公司“億噸基地”建設(shè)的感召下，晉煤集團(tuán)成莊礦開展的沿空留巷技術(shù)研究，不僅減少了巷道掘進(jìn)工程量，而且節(jié)約了大量煤柱資源，提高了礦井回收率，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。隨著沿空留巷技術(shù)的不斷成熟，近期，該礦將此項(xiàng)技術(shù)通過改革創(chuàng)新成功應(yīng)用在礦井通風(fēng)閉墻上，更是實(shí)現(xiàn)了成本投入、作業(yè)環(huán)境、施工工期、安全管控等方面的“多贏”。

該礦通風(fēng)閉墻構(gòu)筑之前主要采用料石砌筑加噴水泥漿的方式進(jìn)行密閉，在壓力大的巷道就會被壓裂，出現(xiàn)瓦斯泄露的情況。后來又采用了澆筑和全噴漿筑墻的方式。全噴漿筑墻的方式比前兩者相對要好，但是部分留用時(shí)間長的閉墻或處在地質(zhì)構(gòu)造附近的閉墻，會因承受不了持續(xù)高強(qiáng)的壓力而出現(xiàn)裂隙，采空區(qū)的積水和有害氣體就可能從這些裂隙中滲出，給礦井帶來不穩(wěn)定的因素，還得不斷投入工時(shí)、成本，在狹小復(fù)雜的環(huán)境里修復(fù)出現(xiàn)裂隙的墻體。

2014年6月，成莊礦成立“沿空留巷科技攻關(guān)組”，趙畢剛被安排負(fù)責(zé)4311綜放工作面沿空留巷施工，在施工過程中他也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)“久治不愈的專業(yè)頑疾”。他一邊進(jìn)行沿空留巷施工，一邊默默的在心里琢磨橫川閉墻的解決方案。既要抗壓，還不能變形開裂，既要有強(qiáng)度，還要有韌性，這一課題從此成了他的一塊“心病”。

這時(shí)的沿空留巷施工剛剛起步，正處在摸索階段。沿空留巷的充填進(jìn)行到100余米，先期施工的充填模袋，部分在頂板周期來壓的沖擊下發(fā)生破裂。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)馬上在他的腦海里發(fā)生了碰撞，這和橫川閉墻遇到的問題相類似，經(jīng)過深思熟慮后和沿空留巷項(xiàng)目的技術(shù)支持院校取得聯(lián)系，并得到了院方的認(rèn)可和支持。

趙畢剛與攻關(guān)組成員在原有的材料里面增加發(fā)泡添加劑，使材料有一定的收縮性，在受到頂板上方巨大的壓力以后，可以起到緩沖釋放壓力的作用。同時(shí)，為了進(jìn)一步降低充填體的變形開裂和耐壓性，他們又試驗(yàn)研發(fā)出了增加彈性纖維和發(fā)泡材料的充填材料，這樣在受壓時(shí)既可以收縮變形不破裂，又可以保持完整性和相對較高的強(qiáng)度。由于發(fā)泡添加劑的加入，同體積使用的材料也相對減少，大大降低了成本投入。隨后，該礦在4311運(yùn)輸巷進(jìn)行了一次現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)。施工的兩個(gè)新型材料閉墻，經(jīng)受住了回采壓力的檢驗(yàn)，取得良好效果。

目前，該礦已在4311運(yùn)輸巷、4313工作面及沿空留巷成功構(gòu)筑6面通風(fēng)閉墻。下一步，將進(jìn)一步研發(fā)快速連續(xù)制漿機(jī)，配合新研發(fā)的新型充填材料，一起推廣應(yīng)用于礦井采面巷道的閉墻施工。屆時(shí)，施工效率將大大提高，工程質(zhì)量也將進(jìn)一步提升。