同煤塔山煤矿走出小煤柱开采技术新路子

2017-02-20 10:31 [煤企通讯] 来源于：同煤塔山煤矿作者：谷小虎乔磊

导读：同煤集团塔山煤矿作为集团公司第一个进入石炭系煤层开采的特大型现代化矿井，在提高矿井资源回收率上，通过科学论证、理论研究和工业性试验，积极探索特厚煤层综放工作面小煤柱留设技术适用性研究，取得了显著成效，不仅提高了资源回收率，延长了矿井服务年

同煤集团塔山煤矿作为集团公司第一个进入石炭系煤层开采的特大型现代化矿井，在提高矿井资源回收率上，通过科学论证、理论研究和工业性试验，积极探索特厚煤层综放工作面小煤柱留设技术适用性研究，取得了显著成效，不仅提高了资源回收率，延长了矿井服务年限，而且走出一条小煤柱开采技术的新路子，并获得煤炭工业协会科技进步一等奖。

近年来，随着开采范围不断扩大，塔山煤矿采场应力向深部转移，受采掘接替限制，工作面顺槽采用沿空掘巷对采对掘，在回采过程中，临空顺槽受二次采动影响剧烈，巷道变形严重，局部地段变形已严重影响安全生产，且矿井在回采初期留设较大煤柱尺寸，造成一定的煤炭资源浪费。针对这一实际，塔山煤矿组织技术力量积极开展石炭系特厚煤层小煤柱留设技术研究。8204工作面是该矿布置的第一个小煤柱工作面，设计走向长度960米，可采走向长度750米，倾向长度162米，平均煤层厚度14.1米，可采储量238万吨。在地质条件及支护、开采相似的条件下，按照以往工作面间区段煤柱留设宽度，工作面间区段煤柱需留设宽度为38—45米，每100米煤柱损失煤炭资源近50—100万吨。该矿通过微震、数值模拟及理论分析，综合考虑巷道宽度、煤层厚度和煤柱变形情况，科学确定将8204面煤柱留设由原来的38米减小为6米，剩下32米煤柱可全部采出。

为确保8204小煤柱工作面安全高效开采，塔山煤矿利用科技手段，科学制定回采措施。针对工作面两顺槽在掘进期间的巷道支护强度高，引进了JW高强度钢带支护，同时配合使用组合锚索支护，耦合让均压技术，多次喷浆护巷等手段，保证了临空巷道在掘进及回采期间的顶板安全，并创新性的在5204巷施工混凝土耦合承压墙，以此来辅助支撑顶板，隔绝采空区气体，防止瓦斯外泄。尤其在瓦斯防治上，采取增大配风量、地面钻孔抽放、上隅角埋管抽放、本煤层钻孔抽放、顶板抽放巷结合瓦斯引导钻孔封闭抽放等技术手段，有效解决了工作面回采期间瓦斯突出问题。特别是通过实施井下注氮结合地面垂直钻孔抽放置换采空区高浓度瓦斯技术，使采空区上部高浓度瓦斯混合气体排出地面，实现了采空区高浓度瓦斯气体的置换，有效降低了采空区瓦斯隐患。在机电管理上，推广了转载机智能封闭装置、顺槽皮带机物料运输小车、跨越式前部刮板机行人过桥等，极大地提高了安全保障力和劳动效率。在综合防尘治理上，通过推行钻孔循环水装置、胶囊封孔、自制PPR水幕和煤层注水工艺为主的矿井综合防尘体系工艺，大大提高了降尘效果。据统计，8204工作面从2015年6月初开采至2015年11月结束，共安全产出煤炭305.3万吨，多回收煤炭68万吨。

8101工作面作为塔山煤矿布置的第二个小煤柱工作面，设计走向长度1445米，可采长度1191米，倾向长度231米，平均煤层厚度20.8米，可采储量805万吨。在成功开采8204小煤柱工作面的基础上，该矿结合巷道宽度、煤层厚度和煤柱变形情况，将8101面煤柱留设为8米，并引进了高恒阻机械式单体支柱应用在工作面临空巷中，在工作面“见方”、“二次见方”段的临空侧支设，代替原有小煤柱工作面的混凝土耦合承压墙，加强煤柱侧顶板支护，不仅加快了施工工期，降低了生产成本，而且便于巷道变形观测。同时，开发应运了“堵—注—抽—控”综合防灭火技术和地面垂直钻孔抽采瓦斯技术，保证了工作面的安全高效开采。尤其在优化放煤工艺上，为了减少矸石混入率，该矿通过分析顶煤垮落角度、放煤后重合区域充填的矸石对其它支架放煤的影响程度，经过多次探索试验，成功开发应运了“分段间隔多级一次性”放煤工艺，将放煤区间及架次分为“大、中、小、微”等不同放煤等级，使工作面达到精放、细放效果，大大提高了工作面原煤回收率和矿井精煤产率，精煤产率由51%提高到63%。目前，该工作面已推进380米，在不增加其它投入的情况下，已多产出煤炭30多万吨，创造了可观的经济效益。

据悉，塔山煤矿开展的特厚煤层综放工作面小煤柱留设技术适用性研究与实践，不仅在集团公司乃至国内都尚属首次，相比较以往大煤柱工作面，相同走向长度，每个工作面可多回收煤炭50万吨，每回采一个小煤柱工作面可产生经济效益达1300多万元。

本网通讯员：谷小虎乔磊

（编辑：韩语）

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