沿空留巷技术是一种在煤矿开采中用于回收传统采矿方式中留设的保护煤柱，并通过技术手段将上一区段的顺槽重新支护以供下一个区段使用的技术。以下是对该技术的详细解析及其在煤矿开采中的应用：

一、沿空留巷技术的定义与原理

沿空留巷技术，即gob-side entry retaining，是在采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道的技术。其核心原理在于通过设置支护结构（如金属支架、柔模支护、预制块砌墙等）和充填材料（如高水材料、矸石、膏体等），在采空区边缘形成稳定的支撑体，从而保留并重新利用原巷道，供下一工作面使用。

二、沿空留巷技术的关键设备与施工工艺

巷道布置与设计：

充分考虑煤层的地质条件、煤质特性、开采设备等因素，合理确定巷道布置形式、断面尺寸、支护方式等。

煤柱留设是关键，需根据煤层的厚度、倾角、顶底板条件等因素，确定合适的煤柱尺寸和形状。

支护技术：

锚杆支护：选用高强度、高延伸率的钢材，间排距根据围岩的破碎程度和稳定性合理确定。例如，在较为稳定的煤层顶板中，锚杆间排距可设置为800mm×800mm；而对于破碎顶板，间排距则需缩小至600mm×600mm。锚杆的长度也要根据顶板岩层的分层厚度和松动圈范围来定，一般在2.0米到2.5米之间。

锚索支护：用于加强对顶板的支护，特别是在巷道跨度较大或顶板压力集中区域。锚索的规格要根据实际情况选择，常见的有直径17.8mm、长度6米到8米的。在布置时，通常每隔2到3排锚杆布置一根锚索，且锚索要布置在巷道顶板的中部和两帮的关键位置。

金属支架支护：当巷道围岩变形较大或锚杆锚索支护难以满足要求时，需架设金属支架。金属支架的材质一般选用U型钢，其具有良好的可缩性。支架的棚距根据围岩变形量确定，变形量较小时棚距可为1米，变形量大时棚距缩小至0.8米。支架的安装要保证垂直顶底板，且支架之间要用拉杆或撑木连接牢固，形成整体支护结构。

充填支护：

充填材料可选用矸石、膏体等。采用矸石充填时，需将矸石分层压实，每层厚度不宜超过500mm；采用膏体充填时，需保证膏体的配比准确，具有良好的流动性和凝固性能。例如，在某工作面的沿空留巷中，采用膏体充填，膏体的配比为水泥:粉煤灰:水=1:3:0.8，通过管道输送到采空区侧进行充填，有效支撑了顶板。

施工工艺：

准备工作：确定沿空留巷的位置和范围，准备好所需的设备和材料。

施工柔模混凝土墙或安装门式支架：通过泵送系统将混凝土浆液注入柔模中形成混凝土墙，或快速部署门式支架以确保巷道的稳定性。例如，在国家能源集团神东煤炭的矿井中，采用了柔模混凝土工艺来浇筑混凝土墙作为支撑体，具体是通过泵送系统将添加了速凝剂的混凝土浆液注入到柔模中，待浆液完全凝固后就形成了独立的支撑体。

维护与管理：定期检查和维护沿空留巷的支撑体，确保巷道的正常使用。例如，对支护效果进行实时监测，包括顶板下沉量、巷道变形量、锚杆锚索的受力情况等。

三、沿空留巷技术在煤矿开采中的应用案例

某煤矿的沿空留巷实践：

该煤矿在采用沿空留巷技术后，通过保留部分煤柱形成新巷道，成功减少了巷道掘进量，降低了开采成本。

新形成的巷道在煤柱的支撑下更加稳定，减少了维护和修复成本。

沿空留巷技术还提高了煤炭资源的回收率，增加了煤炭产量。

神东煤炭集团的沿空留巷推广：

神东煤炭集团在无煤柱开采技术与工程实践中，不遗余力地推广沿空留巷工艺。

该集团通过总结提炼形成了一批典型经验和做法，为其他煤矿提供了宝贵的借鉴。

沿空留巷技术在提高煤炭资源回收率、减少采掘队伍配备、简化生产系统布局等方面具有显著优势。

新田煤矿的沿空留巷降本增效：

今年1至11月份，新田煤矿在1903工作面胶带巷实施柔模袋沿空留巷610米，创效1410万元。

沿空留巷技术采用“110”工法，即在工作面煤层回采后，在矿山压力作用下，采用预裂切缝技术使顶板垮落，利用原巷道并经加强支护形成新巷道。

这种留巷的做法可以最大限度回收资源，避免煤体损失，有效减少巷道掘进量，缓解接续紧张，提高综合经济效益。

四、沿空留巷技术的经济与环境效益

经济效益：

沿空留巷技术通过减少巷道掘进量，降低了开采成本。例如，新田煤矿通过实施沿空留巷技术，创效1410万元。

通过提高煤炭资源的回收率，增加了煤炭产量，从而提高了企业的经济效益。例如，神东煤炭集团通过推广沿空留巷技术，提高了煤炭资源回收率。

环境效益：

沿空留巷技术减少了矸石的外排量，节省了排矸费用以及矸石占地，有利于环境保护。例如，通过采用工作面夹矸、底板浮矸作为巷旁支护材料，减少了矸石的外排量。

通过减少巷道掘进量，降低了对矿区生态环境的破坏。

五、沿空留巷技术的优缺点与未来发展趋势

优点：

提高煤炭资源回收率。

减少巷道掘进量，降低开采成本。

缓解采掘接续紧张局面。

有利于矿山的可持续发展。

缺点：

支护材料消耗大，成本较高。

施工工艺复杂，技术难度大。

对地质条件适应性有限。

未来发展趋势：

随着科技的进步和采矿技术的不断发展，沿空留巷技术将不断完善和优化。例如，通过引入智能化技术，实现沿空留巷的自动化和智能化施工。

未来，沿空留巷技术有望在更多煤矿得到推广和应用，为煤矿的绿色开采和可持续发展做出更大贡献。