復(fù)采殘采煤層開采技術(shù)研究

太原東山王封煤業(yè)有限公司 宋篆文

煤礦開采后期主要進(jìn)行復(fù)采殘采作業(yè)，其安全問(wèn)題不容忽視。在復(fù)采殘采煤層開采作業(yè)中，需要采取相應(yīng)的安全措施，為工作人員人身安全提供保障，以利于開采工作的順利開展。

一、復(fù)采殘采煤層開采存在的問(wèn)題

受多方面因素影響，目前，在復(fù)采殘采煤層開采中存在很多問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了煤礦的安全生產(chǎn)。具體來(lái)說(shuō)，主要包括以下幾個(gè)方面，

1.缺乏科學(xué)合理的安排。在對(duì)復(fù)采殘采煤層進(jìn)行開采之前，沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)合理的安排，對(duì)于邊角煤、異形煤柱、雞窩煤等資源，多數(shù)情況下運(yùn)用掘進(jìn)的方式進(jìn)行開采，這種方式對(duì)煤礦開采缺乏科學(xué)合理的安排，不利于煤礦的安全開采。

2.資源回收效率低。在復(fù)采殘采煤層開采中，存在著資源回收效率低的情況。相關(guān)調(diào)查研究表明，目前我國(guó)資源回收率僅為30%，而鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦的資源回收利用效率更低，只有10%，浪費(fèi)了大量的資源，也影響了煤礦開采的進(jìn)一步發(fā)展。

3.過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)利益。一些煤礦礦主在煤礦開采時(shí)，只注重經(jīng)濟(jì)利益，忽視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，造成水土流失、環(huán)境污染等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。還有一些礦主忽視相關(guān)安全措施，礦井安全隱患大，一旦發(fā)生事故，后果不堪設(shè)想。

4.開采方式粗放。在一些地方煤礦開采中，往往采用粗放型開采方式，煤礦開采設(shè)備沒(méi)有達(dá)到安全開采的要求，忽視環(huán)保技術(shù)的采用，對(duì)周圍環(huán)境造成了很大破壞。加之煤炭資源利用效率低下，這些問(wèn)題制約了煤礦的開采和煤炭資源的有效利用，也影響了煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展。

二、復(fù)采殘采煤層開采技術(shù)研究

1.選用合理的采煤方法。壁式采煤法和柱式采煤法是常見(jiàn)的采煤方法。在煤層開采的過(guò)程中，選用合理的開采方法十分重要，正確的開采方法有助于煤層的有效開采，有利于提高開采效率。在復(fù)采殘采煤層的開采中，要結(jié)合實(shí)際情況，采用合適的開采方式。

（1）壁式采煤法。壁式采煤法的巷道布置十分簡(jiǎn)單，只要采煤工作面的布置符合《煤礦安全規(guī)程》第15條規(guī)定即可。在通風(fēng)方式上，采用的是全負(fù)壓通風(fēng)，為了保證開采的安全，有2個(gè)獨(dú)立的安全出口。小煤礦由于規(guī)模較小，技術(shù)水平較低，往往受地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)方面的限制，殘采工作面的長(zhǎng)度一般在30～50 m，有些規(guī)模更小的，只有20 m左右。在煤層開采的過(guò)程中，大多數(shù)采用的是短壁式采煤法。

（2）柱式采煤法。在煤層內(nèi)開掘一系列寬度為5～7 m煤房，在煤房和煤房之間，運(yùn)用聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行連接，從而形成近似于長(zhǎng)條形或者是塊狀的煤柱，然后根據(jù)實(shí)際情況決定是否回收煤柱。對(duì)于小煤礦來(lái)說(shuō)，在開采三角煤、殘留煤柱時(shí)，壁式工作面的布置比較困難，因此，可以采用柱式采煤法，尤其是房柱式采煤法，因其使用效果比較好，適應(yīng)了小煤礦的開采工作，在復(fù)采殘采的過(guò)程中得到了較為廣泛的運(yùn)用。

2、通風(fēng)安全。小煤礦后期的復(fù)采殘采是個(gè)比較特殊的階段，在這個(gè)過(guò)程中，受地質(zhì)條件和開采技術(shù)影響，通風(fēng)比較困難，難以形成安全的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。另外，在這一階段有大面積的采空區(qū)存在，因此，通風(fēng)是其中比較關(guān)鍵的問(wèn)題。按照相關(guān)的規(guī)定，在采煤工作面，至少需要保持2個(gè)暢通的安全出口，一個(gè)與回風(fēng)巷道相通，另一個(gè)則與進(jìn)風(fēng)巷道相通。如果在開采三角煤、殘留煤柱時(shí)，不能保證2個(gè)安全出口，必須制定安全措施，并報(bào)企業(yè)的主要負(fù)責(zé)人進(jìn)行審批，以保證通風(fēng)的安全。

（1）沿空掘巷，留小煤墻。在煤礦開采時(shí)，新掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)石門或新掘回風(fēng)上山時(shí)，在殘采面的邊界上，要沿空掘巷，留小煤墻，從而形成完整的通風(fēng)網(wǎng)路。這種通風(fēng)方式巷道受到的壓力比較小，且支護(hù)比較容易，并滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

（2）Z型通風(fēng)。如果采區(qū)邊界有回風(fēng)石門或者是回風(fēng)上山，可以采用Z型通風(fēng)，這種方式比較實(shí)用的通風(fēng)方式，能夠達(dá)到良好的通風(fēng)效果。

3.頂板管理。在小煤礦后期，復(fù)采殘采的殘留煤柱由于受采動(dòng)的影響，上覆巖層容易發(fā)生變形甚至出現(xiàn)破裂，導(dǎo)致圍巖應(yīng)力發(fā)生變化。如果煤柱的兩側(cè)都被采空，頂板的壓力就會(huì)集中在煤柱體上，使得煤柱發(fā)生彈塑性變形。因此，在對(duì)殘留煤柱進(jìn)行開采時(shí)，尤其需要注意頂板壓力的影響。

4.頂板支護(hù)管理。在頂板支護(hù)管理時(shí)，首先，要熟練掌握地質(zhì)資料和開采條件，加強(qiáng)對(duì)頂板安全的管理；其次，要注重支護(hù)質(zhì)量的管理，進(jìn)一步提高支護(hù)的質(zhì)量，保證支護(hù)的阻力；第三，要做好支架和圍巖之間的填充，增強(qiáng)支架的穩(wěn)定性和支護(hù)能力；最后，要采取措施，盡量減小空頂面積，如有必要，還需進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，以進(jìn)一步保證支護(hù)的安全性和穩(wěn)定性。

5.防治采空區(qū)積水。要查明礦井充水的水源條件，了解礦體周圍含水層的富水情況、地下水的徑流條件、礦井水的補(bǔ)給水源情況、隔水層情況等。掌握礦井的地質(zhì)資料，選擇合理的排水設(shè)備，做好綜合治理工作。當(dāng)井下積水的時(shí)候，要采取相應(yīng)的疏通管道措施，及時(shí)排水。在煤炭開采時(shí)，要采取措施防止突水事故的發(fā)生，以保證開采的安全。

三、結(jié)論

在復(fù)采殘采煤層的開采中，其安全問(wèn)題尤為重要。認(rèn)識(shí)開采中存在的問(wèn)題與不足，積極采用安全保障措施，綜合利用各項(xiàng)技術(shù)，保證復(fù)采殘采煤層開采的順利進(jìn)行，確保工作人員的人身安全，使復(fù)采殘采煤層開采能夠收到最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。