采区遗留煤柱回收方案研究与应用

采区遗留煤柱回收方案研究与应用
[摘要]：随着国家煤矿资源的不断挖掘，煤炭资源储量日趋枯竭。

为最大限度回收煤炭资源，延长矿井服务年限，本文通过对钻孔和井下相关资料进行分类、统计、分析，找出不稳定煤层局部可采块段范围，对采区内煤柱进行优化开采，寻找了大量的开采资源。

[关键词]：采区煤柱回收方案研究应用
随着矿井不断向深部拓展，煤炭资源储量日趋枯竭。

为最大限度回收煤炭资源，延长矿井服务年限，山东能源新矿集团协庄煤矿积极组织有关专家人员，成立储量挖潜小组，在矿井井田范围内，进行储量挖潜寻找工作。

通过对钻孔和井下相关资料进行分类、统计、分析，找出不稳定煤层局部可采块段范围，还查阅相关已开采的采掘工程平面图，圈定出大巷、石门、采区上下山、断层等遗留煤柱以及矿井工广、井筒保护煤柱块段等，认真分析现有生产系统，本着兼顾采掘、借现系统、合理开采的原则，对-550水平4-3-3采区煤柱回收进行技术研究。

对采区内煤柱进行优化开采，取得良好效益。

一、-550水平4-3-3采区采区概况
-550m水平4-3-3采区位于-550m水平井底车场以北，采区至二、四、六层的-550m煤层等高线及-550m副立井工业广场煤柱边界，北至f21断层，东至f4、f10断层，西至地方煤矿高佐矿边界，采区东西走向长1600～2200m，平均1900m，南北倾斜宽度480～880m，平均630m，主要开采二、四层煤，采区采用联合布置，自东向西分
别为回风下山、运输下山、轨道下山。

轨道下山布置在二、四层煤之间，运输下山采用穿层布置，回风下山沿四层煤布置。

二、3216w煤柱工作面开采研究
（一）工作面简介
3216w煤柱工作面位于-550水平4-3-3采区二层煤下部。

该工作面南起回风巷，标高-679.56～（⊥）-669.5m，北至运输巷，标高-739.36～-736.36（⊥）m，西至工作面切眼，东至工作面设计停采线。

工作面东西走向长270～175m，平均233m，南北倾斜平均宽148m，倾斜面积34484m2，可采储量10.2140万吨。

工作面范围内地表标高+163.7，煤层平均埋深877.7m。

工作面以南为3215w、3215e工作面采空区及3215煤柱工作面，以东为3216e工作面采空区，以北为4-3-3下山煤柱，以西为3216w 工作面采空区，工作面下覆四层、六层、十一层、十三层煤均未开采，工作面对应地表为崖头河两岸农田。

（二）煤柱回收巷道布置
1.上回风巷。

3216w上回风巷开门点位于3216w下回风巷东段t8’导线点以南84米处，按真方位269°沿煤顶板施工305米至设计位置，巷道总长305米。

2.运输通道及回风巷。

3216w下运输通道开门点位于3217w下运输巷y4导线点以东50米处，按真方位179°沿煤顶板施工61米，然后按0度腰线施工33米预透4-3-3轨道下山2.5片口石门。

3216w 下回风巷自3216w下运矸通道平推段处开门，按真方位269°沿煤
顶板施工88米，再按真方位221°沿煤顶板施工106米，然后沿走向向西施工30米与3216w下切眼贯通，巷道总长318米。

3.下运输巷及切眼。

3216w下运输巷开门位置位于3217w下运输巷y5导线点以东8米处，按真方位221°沿二层煤顶板掘进153米至切眼设计位置，然后切眼按真方位136°沿煤顶板施工30米停掘，巷道总长183米。

（三）工作面系统优化
在工作面设计施工期间，为体现系统的合理性和可靠性，不断进行系统优化。

1.开采前工作面布置方式
（1）运煤系统。

原煤运输路线：工作面溜子→3216工作面运输巷皮带机→4-3-3运输下山皮带→-550煤仓。

（2）通风系统。

进风路线：副立井→-550西大巷→4-3-3石门→4-3-3运输下山→3216工作面运输巷→3216工作面。

回风路线：3216工作面→3216回风巷→二中车场→二中车场通回风下山通道→4-3-3回风下山→4-3总回风巷→3-2回风上山→
-300西大巷→中部风井→地面。

2.原方案存在的缺点是：
（1）3216工作面推采过4-3-3运输下山后，运输下山下段将被破坏，3216工作面运输下山以东部分将因此无法开采。

（2）3216工作面推采过运输巷小轨道后，工作面在三中车场处将无安全出口，3216运输巷材料运输及行人只能通过3216贯眼，
较为不便。

3.优化后设计方案
为改变这一情况，经过研究对工作面各系统进行了优化，在三中车场处补打一条进风通道，以解决工作面推采时运输巷的行人及进风问题。

并在3215运输巷过4-3-3运输下山处打一溜煤眼，以解决3216工作面运煤问题。

（1）优化后的运煤系统。

原煤运输路线：工作面溜子→3216工作面运输巷皮带机→3216工作面贯眼溜子→3216上巷吊挂皮带→4-3-3运输下山皮带→-550煤仓。

（2）通风系统。

进风路线：副立井→-550西大巷→4-3-3石门→4-3-3轨道下山及运输下山→4-3-3三中车场→3216工作面运输巷→3216工作面。

回风路线：3216工作面→3216回风巷→二中车场→二中车场通回风下山通道→4-3-3回风下山→4-3总回风巷→3-2回风上山→-300西大巷→中部风井→地面。

（四）开采方法
1.采煤工艺。

工作面采用走向长壁后退式采煤法，采用
zy2800/14/32型掩护式液压支架支护顶板，选用mgs-375型双滚筒采煤机落煤和装煤，采用sgd630/264型刮板输送机运煤。

2.开采方案。

（1）工作面初采时，需调采溜尾100m，并缩短11个支架，加调采期间工作面过3个落差较大断层，按每班平均调采两岔溜尾预计
工作面调正需要28天时间。

（2）正常开采时，工作面走向长度165m，由于工作面顶板压力大且顶板破碎易冒，按每班1.5刀计算，预计工作面调正正常开采两个月后结束，所以此工作面服务年限为三个月。

协庄煤矿在3216w煤柱实施的优化开采，在充分利用现有生产系统的情况下最大限度的回收了煤炭资源，提高了煤炭回收率，有利于缓解紧张的生产接续，体现了矿井的合理集中开采。

同时遗留煤柱的回收，减少了上覆煤层开采时的煤柱应力集中，提高了安全开采系数。