复杂地质条件下上山煤柱回收技术

37 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 工 业 技 术
淮北区石台煤矿为了减少煤柱损失,根
据现场的地质条件,积极研究复杂地质条件
下上山煤柱的回收技术,取得了较好的经济
效益和社会效益,提高了资源回收率。

1 工作面概况
3420中工作面位于Ⅰ4采区下段,上为
Ⅰ4轨道巷保护煤柱,下靠3422中工作面,
该工作面已回采完毕,右为3420N、3418-2
工作面,均已回采完毕。

工作面走向长度
194m,斜长143m,煤层倾角8°～25°,平均
18°,其中里段60m范围内最大倾角达到25°。

该工作面煤层赋存稳定,平均厚度1.8m。

可
采储量7万余吨。

该工作面直接顶为粉-细砂
岩,厚1.66m。

老顶为细砂岩,厚度10m,灰白
色,厚层状。

直接底为砂质泥岩,厚11m,深
灰色,微含炭质。

老底为细砂岩,厚8.0m,灰
白色,条带状,性脆。

2 方案的提出
3420中工作面里段倾角较大,若采用倾
斜长壁采煤法对该上山煤柱进行回收,仰
采角度过大,无法保证安全回采,若采用走
向长壁采煤法进行回采,则不能将上山煤
柱完全回收。

通过里段采取走向长壁采煤
法,采至预定收作线时沿空留巷,外段安装
工作面再采取倾向长壁采煤法将能实现上
山煤柱的安全回收。

3 技术难度分析
(1)3420中工作面沿走向推进过程中,
需过Ⅰ4轨道巷和Ⅰ4轨道三腰巷,蹬空段
管理难度大。

(2)3420中工作面沿走向推进到预定位置
后,需沿空留巷,沿空留巷段长度较大,达到
180m,此段作为后期进风巷道使用,维护时间
较长,支护难度增加,顶板管理困难。

(3)工作面后期采取倾向长壁采煤法以
后,工作面整体仰采,工作面顶板管理难度
随之加大。

4 过轨道巷及沿空留巷段的顶板管理
4.1过轨道巷段顶板管理
工作面在沿走向推进的过程中过Ⅰ4
轨道巷,根据石台矿的地质条件及蹬空段的现场管理经验,当煤层底板下的岩柱留设高度不小于3m时,才能安全顺利的通过。

经计算及现场测量,确定了蹬空段管理的范围。

现场采取在需管理的范围内打联锁木垛的方式进行管理,这样能保证工作面采煤时底板不至于陷落。

蹬空采煤的关键是顶底板管理及瓦斯管理,同时还要加强现场劳动组织管理。

关键在于以下几点:(1)工作面推至距轨道巷5m时,倾向每隔5m 从煤帮侧朝下打一探眼,探眼深度不低于5m,打探眼时必须停车。

(2)工作面过轨道巷期间,距轨道巷5m时,原则上不允许放炮作业,采取人工落煤。

(3)在蹬空开采过程中,工作面提车进行管理,单体支柱采用方木下底梁支护,并沿倾斜方向排齐,防止人员或物料掉入蹬空段,发现底空段必须用煤将空底段尽可能的填实,人行道及材料道侧增设一梁三柱顺山挑棚加强支护,挑棚支柱必须下底梁支护。

(4)过轨道巷时,巷道已垮落段必须进行超前采煤、挂梁、补设支柱,空、漏顶处必须用方木接实顶。

4.2沿空留巷段的顶板管理工作面采至预定位置后需沿空留巷,沿空留巷段的长度约180m,此次沿空留巷将采取走向沿空留巷与倾向沿空留巷相结合的方式,作为后期的进风巷道使用,且使用周期较长,所以沿空留巷段的顶板管理是此次管理的重点。

沿空留巷段的顶板管理方法如下:(1)工作面推进至预定位置前,最后四排巷采高不低于2.0m。

(2)工作面回采最后一排时,煤壁侧用竹芭背严背实帮。

采用塑料网过严顶板。

(3)工作面正常回采时采用四、五排管理,当推进至停采位置时,停采前回掉第五排支架,回掉的支柱带压支设在放顶线之间,作为沿空留巷老塘侧点柱加强支护,并与老塘侧保持一定的夹角,用于抵抗老塘侧的压力。

(4)工作面倾向沿空留巷段和走向沿空留巷段交叉处上帮架设木垛加强支护,走向沿空留巷段每隔5m在老塘侧架设一木垛加强支护。

5 外段装面及仰采安全开采技术工作面在采至预定收作线位置时,原来的机巷作为切眼进行装面,改变采煤方法,即由走向长壁采煤法改为倾向长壁采煤法,在此期间工作面的仰采角度较大,局部仰采角度8°～15°,针对工作面的复杂条件和具体情况,回采前制定了详细的安全
技术管理措施,充分保证工作面回采的安全。

(1)支护管理。

工作面采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护,回采过程中加强基本支架管理,支架支设要垂直顶底板,迎山有劲,迎山角控制在3°～5°。

确保单体支柱的初撑力及工作阻力符合要求,采煤应自上而下进行。

仰采段采高大于2m 或煤层松软处,煤壁要用大笆背好帮,工作面实行“三封闭”管理,防止工作面出现抽顶和煤壁片帮。

若端面距大于300mm时,必须进行超前管理;大于500mm 时必须进行超前采煤、挂梁、补柱。

(2)放炮管理,回采过程中加强防炮管理,炮眼深度和封孔长度必需严格要求。

由于本工作面为“三软”煤层,易造成煤壁片帮和串矸漏顶,仰采段原则上不允许放炮作业,若遇火成岩侵蚀或煤体较硬,使用手镐无法落煤时,要严格控制放炮,可采取放松动炮的方法回采,顶眼仰角控制在10°～15°,装药量不超过200g/眼,底眼打平眼,装药量不超过300g/眼,一次启爆长度不超过5m,严禁“糊炮”。

(3)其它安全技术措施,工作面加强现场管理,机道、人行道、采空区侧所有支柱拴防倒绳,防止工作面倒棚、推棚。

人行道挡好人行台阶,机道设置挡煤板,增加工作面的装煤效果,减轻工人的劳动强度。

6 应用效果及经济效益通过一系列的安全技术措施和现场管理,3420中工作面在沿空留巷、蹬空采煤和仰采等一系列技术难题下取得了成功,工作面月产2万余吨,多回收煤炭资源7万余吨,创效6000余万元。

7 结语在极复杂地质条件下对上山煤柱进行回收是完全可行的,工作面采取的措施科学合理,能够有效的解决在回采过程中的一系列技术难题,减少了煤炭资源的损失,缓解了采掘衔接矛盾,取得了良好的技术经济效益。

参考文献[1]冯立彦.沿空留巷在富强煤矿中的应用[J].煤炭技术,2004.[2]徐永圻.采矿学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.复杂地质条件下上山煤柱回收技术
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(1.安徽淮北矿业集团生产管理部 235006; 2.淮北矿业集团公司石台煤矿 安徽淮北 235000)
摘 要:本文以石台煤矿复杂地质条件下上山煤柱回收技术为对象,开展了现场实践研究,提出了切实可行的回收技术,应用此技术可显著提高矿井煤炭资源的回收率,缓解矿井采掘接替紧张的局面。

关键词:复杂条件 上山煤柱 蹬空 沿空留巷 仰采
中图分类号:TD 823文
献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0037-01
图1 沿空留巷段支护方式图. All Rights Reserved.。