近距离煤层煤柱下的开采方法

近距离煤层煤柱下的开采方法
摘要：结合生产实际，阐述了近距离煤层煤柱下的开采方法，采用科学合理的
支护技术维护顶板，保证了工作面的正常推进，提高了资源回收率。

关键词：近距煤层煤柱下开采
0 引言
小峪煤矿隶属于大同煤矿集团公司，是一座年生产能力210万吨的大型矿井。

井田位于大同煤田北部边缘，煤化程度低，煤类单一，且为特低灰～低灰、低
硫～特低硫、中低热值的肥煤。

做为动力用煤是上乘的原料。

1 概况
小峪煤矿井田位于大同煤田的边缘，地质构造复杂，断层、冲刷及其它构造多，煤层赋存不稳定。

煤层和岩层层理、节理、裂隙发育。

井田受周边小窑破坏
严重。

现在主采煤层为14-2#层和14-3#层，上覆12#层多为采空区和小窑破坏区，层间距为1.4～20米属近距离煤层。

顶板伪顶多为泥质页岩，直接顶多为粉细砂岩，老顶为粉砂岩。

地质条件复杂和上覆采空区煤柱，给工作面顶板管理和开采
造成很大影响。

14-2#层8924工作面位于小峪矿309盘区，工作面走向长670米，倾向长107.5米，煤厚2.8米，与12#层层间距平均４米，最大8.8米,最小1.4米，360米～385米为上覆采空区8912和8914两工作面间煤柱，垂直工作面布置。

2 煤柱影响
受上覆采空区煤柱集中压力影响，煤柱范围两巷和工作面压力大片帮严重。

2924巷330米～420米巷道顶板全部离层裂开，片帮严重，深约0.5～1米，370米～385米巷道漏顶。

5924巷330米～360米巷道漏顶，300～410米巷道顶板全
部离层裂开，片帮严重，深约0.5～1.5米。

3 工作面开采前对煤柱下顶板的支护方法
3.1 漏顶区刹顶架棚 2924巷370米～385米，5824巷330米～360米两段漏
顶区清碴后重新刹顶支护，架设1米一架的木腿钢梁棚。

漏顶支护示意图见下图： 3.2 顶板破碎区架棚支护 2924巷330米～420米，5824巷，300～410米的巷
道顶板破碎区，进行架棚支护，每1米一架。

3.3 两煤帮打护帮尼纶网顺槽巷道顶板的受力点和支承点就在两边煤帮，如
果顶板压力大，片帮严重时，就会失去支承点，造成顶板下沉破裂，如果支护不
及时就会造成漏顶。

为此我们在钢梁棚内的两煤帮各打二排2.5米长锚栓，眼距2.0米，上两排尼纶网，使煤帮形成整体不易片帮。

巷道煤帮片帮严重的地方，
进行护帮，压力大的地方上下打两块护帮网，用2.5米长的锚栓，增加固定煤体
的深度。

3.4 煤柱范围片帮严重的地方打钢针两处漏顶区，经刹顶架棚维护住顶板，
可两处漏顶区靠工作面侧片帮深约0.5—2米，顶板裂开破碎随时有掉下伤人的危险。

因煤墙片帮一般都是上边裂开缝塌落后，下部还有斜坡，用传统的支柱、架
棚支护方式，已无法支护片帮处上方的破碎顶板。

如果不及时支护随着采动的影响，随时都有二次漏顶的危险。

根据以上情况，利用片帮处里边完好煤壁做支承，在煤壁上靠近顶板处，打
钻孔插工字钢梁，即钢针(11#工字钢梁)，眼深2.5米，用宽60mm、长400mm两边打4个Φ24眼的夹板两边连接，把2.5米和2.0米长的两根钢梁连接穿入煤壁，每2米一个眼，先穿带尖的2.5米钢针。

外边沿顺槽方向在钢梁下架设走向抬棚，下边用单体柱支设，上边用木料刹顶，使压力区片帮处支护完的顶板，形成一个
整体。

4 开采过程中的支护
4.1 超前100米用单体柱对钢梁棚进行维护：根据同盘区和邻近工作面开采经验，工作面推进过程中压力传递延至100多米，所以在超前100米对漏顶区的钢
梁棚用单体柱进行支设，为保证巷道空间和设备顺利通过，紧靠钢腿支设，支设
时不应打的太紧以免打坏上面的木棚。

4.2 架走向抬棚使漏顶区范围钢梁棚成为一体：由于空间有限在设备串车通过
时顺走向方向架设走向钢梁，人行道和下帮各一组，用道轨架设，当采至走向梁
处人行道走向梁通向2#架顶梁上，下帮走向梁进入端头到古塘。

4.3 架走向梁前铺设金属顶网增加假顶的整体性：在架走向梁前钢梁之前，用10m×1.4m的金属网把漏顶区域架设完的假顶铺满，并且边有20cm的搭接，双针错位联，10cm一针，然后架走向梁，防尘掉矸，木料和其它物件，增强假顶的
完整性。

4.4 加强支护两排钢腿和四排单体柱使支护达到足够的强度：支护漏顶区顶板
每1.0米一架钢腿棚，超前100米靠近钢腿的钢梁棚两头各支设一根单体柱，架
设走向钢梁支设两排单体柱，必须支在实底上支正支牢，柱头用铅丝捆在钢梁上
防止倒后伤人。

4.5 改变割煤工艺保证安全生产：正常的割煤工艺是采煤机双向割煤，头尾割
三角煤斜切进刀，割煤拉架推溜具有连续性。

由于头顺槽漏顶为保证人员安全当
采煤机割到离头10米处，设备全部停止运转先回撤靠近工作面侧的钢腿再依次
回撤钢梁和走向梁下的单体柱；回柱时采用长柄工具，回柱时当顶板有形动下沉
压力大时必须停止回柱查明原因加强支护后方可作业。

回柱后采煤机割煤至头退
回15架后全部设备停止运转，先走头3#、4#、5#架保证工作面侧煤帮和顶板的
完正再走头1#、2#架。

走架时不易降架过多以离开上边钢梁为准以免挫动支向梁
和钢梁棚。

采煤机割煤至头20架时和走头部支架过程中漏顶区范围严禁站人。

4.6 调斜工作面开采由于工作面煤柱垂直走向布置，如果头尾进度相同推进
到煤柱压力区下，势必会造成整个工作面都处在相同压力影响下，集中压力影响
较大，对生产和顶板管理非常不利。

为此调斜工作面开采，头比尾或尾比头大10
米开采，小于10米则起不到分散压力的作用，太大容易串头串尾。

以此方法，
来分散煤柱集中压力对工作面开采的影响。

5 应用情况及经济社会效益
14-2#层901盘区8901、8920、8922、8924四个工作面，全部都是煤柱下开采，运用此种开采方法和支护方式，在通过上覆采空区煤柱的漏顶区和顶板破碎
的压力区时，提前进行支护，在工作面侧煤帮片帮严重的地方，打钢针，钢针下
边架走向抬棚，上边进行刹顶,两边的煤壁打护帮尼纶网，增加支护的密度和强度；在推进到煤柱时调斜工作面、改变割煤工艺和加强机电检修；保证了工作面的顺
利开采。

四个工作面采出煤量125.7万吨，创造了很高的经济价值的同时，提高
了资源回收率，积累了技术经验，锻炼了技术队伍，也为矿井今后类似条件的开
采积累了宝贵经验。