从传统40米宽大煤柱到精准设定6米宽小煤柱，再到彻底拆除煤柱、以混凝土墙取而代之，直至向“无煤柱自成巷”这一行业技术“深水区”发起攻坚，晋能控股装备制造集团成庄矿用十余年时间持续创新，走出了一条在安全红线内向有限资源要增量、要效益的技术突围之路。

这是一场“留”与“不留”的博弈，更是一场关于舍与得的智慧考量。在煤炭行业深耕细作、追求高质量发展的当下，成庄矿给出了一个“既要安全，又要效益”的双赢答案。

精准“瘦身”

从40米宽大煤柱到6米宽小煤柱

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。但成庄矿的技术团队意识到，这片巨大的“安全区”，也意味着巨量煤炭资源长期“沉睡”。

通过对传统安全余量的重新审视，该团队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。这不仅是数字的缩减，更是对围岩控制技术的挑战。项目团队成功攻克了“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。

该矿在5315工作面运用该项技术，累计安全回采1915米。后来，该项技术又被推广至多个工作面。实践表明：安全与高效，完全可以通过技术创新实现精准平衡。

破而后立

用一堵墙重塑安全与效益的边界

小煤柱技术日臻成熟之后，成庄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，他们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一条新路。

不过，修建混凝土墙仍面临工艺复杂、工序繁多、工程成本偏高等现实难题。为此，他们学习国内同行业先进经验，借鉴“110工法”，再次向更前沿技术发起挑战。

继续突破

向无煤柱沿空留巷工艺发起攻坚

2025年，根据晋能控股装备制造集团统一部署，“成庄矿3号煤无煤柱自成巷沿空留巷技术研发”项目正式启动。这是该集团首次在6米厚煤层开展此类试验，技术难度极大。

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，成庄矿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”，成庄矿不断做着资源回收的“加法”。逐渐消失的“安全余量”，也见证了成庄矿以科学态度直面难题、用翔实数据指导实践的探索之路，为同类矿井提供了可复制、可优化的绿色开采样本。

来源：中国煤炭报