从40米到0米的跨越！晋能控股成庄矿攻坚“无煤柱自成巷”技术取得突破性进展

近年来，晋能控股装备制造集团成庄矿深耕技术创新，攻坚“无煤柱自成巷”技术，走出一条安全与效益并重的发展新路。通过技术迭代升级，该矿完成从40米宽大煤柱、到6米精准小煤柱再到混凝土墙替代，最终迈向“无煤柱自成巷”的跨越。

这一系列变革，为煤炭行业在安全红线内向有限资源要效益提供了生动实践。

精准“瘦身”，从40米大煤柱到6米小煤柱

煤矿开采过程中，在松软破碎的厚煤层条件下，传统40米宽大煤柱曾被视为不可或缺的安全屏障，但这片巨大的“安全区”，也意味着巨量煤炭资源长期“沉睡”。

2020年以来，成庄矿技术团队通过对传统安全余量的重新审视，开展大量理论计算与数值模拟，最终将目标锁定在将煤柱缩小到6米宽。煤柱尺寸的大幅缩减，不只是简单的数值调整，更是围岩治理、支护工艺的系统性技术攻关。项目团队用六七年时间，成功攻克了“锚网支护+辅助支护+注浆加固”动态协同控制技术，并创新运用“控顶锚索”破解围岩控制难题，在确保支撑强度的同时，最大限度减少了资源损失。

该项技术率先在5315工作面落地应用，安全推进回采长度1915米，运行成效稳定。随后逐步推广至多个采掘工作面，规模化应用优势凸显，实现了安全管控与高效开采的双向兼顾、协同共赢。

从“留”到“建”，“人工筋骨”重塑安全与效益的边界

小煤柱技术日臻成熟之后，该矿又将目光投向更前沿的领域——彻底取消煤柱。针对6米采高工作面，团队尝试沿空留巷无煤柱开采，用一道坚固的混凝土墙，永久替代宝贵的煤炭资源。

这是一次从“留”到“建”的思维跨越。“混凝土墙体怎么立起来？如何立得住？”这成为摆在技术团队面前的首要难题。他们从墙体结构与周边环境两个维度同步突破：创新采用柔性模板作为支撑，将混凝土凝固成一个个独立的支撑体；再通过锚杆的点约束、钢筋梯梁的面约束，抵御墙体侧向变形；同时在墙体周围采取注浆锚索、地基加固等措施，确保墙体“顶上吊得住、中间稳得住、底下站得住”。在不断实践中，该团队构建起“顶板注浆锚索—连续柔模砼墙—底板条形基础”三位一体支护技术体系。

凭借这道“人工筋骨”，成庄矿在5309工作面支撑起2000余米的沿空留巷，实现了从“留煤柱”到“无煤柱”的历史性突破，也为无煤柱开采技术的推广应用蹚出了一条新路。

从“建”到“无”，向无煤柱沿空留巷工艺发起攻坚

在小煤柱开采技术成熟应用的基础上，修建混凝土隔离墙的开采模式，仍存在工艺繁琐、工序冗长、施工成本偏高等诸多短板。为进一步破解生产瓶颈、降本增效，该矿技术团队对标行业先进技术成果，主动探索前沿开采路径。2025年，依托晋能控股装备制造集团整体战略部署，“成庄矿3号煤无煤柱自成巷沿空留巷技术研发”项目全面启动。作为集团首个在6米厚煤层开展的无煤柱自成巷试验项目，地质条件复杂、技术壁垒突出，攻坚难度前所未有。

项目团队高起点制定方案，远赴多家先进矿井取经，在设备配套、挡矸封闭等关键环节明确了安全优化方向。此次试验选取全长548米的YF301工作面，以“切顶卸压+锚索补强支护”为核心，严格按照“支、切、护、封”全流程进行施工：超前完成锚索补强、切顶孔打设与爆破预裂；回采过程中同步实施临时支护、挡矸防护与喷浆封闭；待围岩稳定后，分步回撤临时支护，实现巷道自动成巷与复用。现场数据显示，大部分区域巷道宽度维持良好，采空区侧的挡矸支护和回采侧煤体变形不大，顶板完整性高，切顶爆破效果达到预期。

截至目前，该矿已在YF301工作面成功沿空留巷300余米，切顶效果达标、围岩变形可控、支护体系稳定，资源回收与降本增效优势初步显现。下一步，项目团队将针对厚煤层矿压显现剧烈、顶板离层较深等特点，进一步优化支护参数与施工工序，强化起始段与构造区域的支护与监测，降低对回采作业的干扰，持续完善“110工法”配套工艺。

从依赖煤柱到缩小煤柱，再到用混凝土墙置换，直至如今挑战“无煤柱自成巷”，一系列技术变革与工艺革新，不仅拓宽了安全高效、集约绿色的开采路径，也为同类型矿井转型升级，打造了可借鉴、可推广、可优化的实践范本。

来源：太行日报