摘

 要：煤与瓦斯是我们生活中的重要组成部分，但我国对薄煤层的开车利用率很低，而且

随着开采深度的增加、开采难度也随之增大。为减少煤炭与瓦斯资源的损失，增加煤矿的效
益，降低煤矿事故的发生。薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术是现代煤矿今后的发展的一个
重要的组成部分。
　　关键词：煤；瓦斯；沿空留巷；支护；三位一体
　　

1 技术产生背景

　　我国薄煤层的储量约占总储量的

20%，但其开采利用率很低，仅占全国总产量的

10.4%；近年来，我国大部分煤矿随着开采年限的增加，每年以 10-20m 的速度在向下延伸，
下延速度快，开采难度增加；深部岩石力学行为特殊，赋存的环境差，治理难度大，工程
量繁多

,瓦斯的涌出量大，突出威胁急剧增大[1]。如何才能在确保安全的情况下提高煤炭的

利用率，减少煤炭损失、增加煤矿的效益；如何才能将危害人身安全的瓦斯得以利用；薄煤
层沿空留巷

Y 型通风无煤柱煤与瓦斯共采技术就能很好的解决这一问题。采用 Y 型通风方

式不仅解决了

U 型通风工作面上隅角瓦斯积聚超限的难题，也降低了工作面回风流中的瓦

斯浓度，进而将少瓦斯事故的发生。
　　

2 薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术的应用

　　薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术采用沿空留巷

Y 型通风一体化针对深井高地应力、

高瓦斯含量、低渗透率、三软复合顶板煤层群有着良好的效果与作用；
　　具体实施方案：
　　（

1）首采关键卸压层，沿首采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。
　　无煤柱沿空留巷钻孔法抽采瓦斯（图

1）

　　（

2）在留巷内布置钻孔抽采邻近层及采空区卸压瓦斯；采用无煤柱连续开采，实现被

保护层全面卸压；同步推进综采工作面采煤与卸压瓦斯抽采，实现了煤与瓦斯安全高效共
采（如图

1）；抽采的高、低浓度瓦斯分开输送到地面加以利用，实现节能减排，经济、社

会、环境效益显著

[2]。

　　

3 薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术要求

　　理论与实践表明，当工作面自切眼向前推进一段距离后，悬露的基本顶随长度的增长
而出现断裂、掉矸、下沉，甚至出现将巷道冒实的情况；所以沿空留巷如果只由巷道周围锚
杆支护、巷旁充填墙体构成；该结构如果在巷道来压过程中受到强烈的破坏，所以要加大支
护强度。巷道组合锚杆支护、巷旁充填墙体、巷内辅助加强支架

"三位一体"的沿空留巷围岩整

体支护原理和一套新型

“三高”锚杆支护、高强锚索桁架式结构（如图 2）与自移式强力控顶

支架（如图

3）辅助补强的留巷支护技术体系解决了这一问题[3]。

　　桁架结构（图

2） 自移式辅助加强支架（图 3）

　　留巷支护技术体系中采用的自移式辅助加强支架已形成系列产品，可以成功解决不同
开采条件下的采动影响期巷道围岩稳定控制问题。该支架采用液压支架结构设计，具有支护
强度高、护顶面积大和自移功能（图

3 为 ZT2×4000/18/35 型辅助加强支架在井下工作状

况）。
　　在沿空留巷技术方面不仅要求高强度的支护，还需要对巷旁的充填有较高的要求，充
填材料必须具有早强、高增阻、可缩性且实现可远距离泵送施工的大流态、自密实的等性质。
新型

CHCT 可解决这一难题，其组成成分主要有水泥，粉煤灰，粗、细骨料，复合泵送剂 ，

复合早强剂和水等。配比范围：水泥为

10～30%、粉煤灰为 7～40%、石子为 15～40%、砂为

15～30%、水为 10～30%；材料性能：充填料浆塌落度 120～260mm，可实现远距离泵送，
最长水平泵送距离达

1200m，泵送入模后自密实；充填结束后 2～3h 可脱模[4]；1d、2d、3d、

7d、28d 抗压强度分别可达 5MPa、10MPa、12MPa、15MPa 和 28MPa；具有良好的压缩变形性