7108工作面向斜構(gòu)造采煤法

摘要：在當今社會發(fā)展的新形勢下，煤礦開采技術(shù)的進步和完善始終是采礦學科學發(fā)展的主題。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國特色的采煤工藝理論。目前我國采煤方法已趨成熟，綜采放頂煤方法在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高。棗礦集團田陳煤礦地質(zhì)條件特別復雜，在同一個工作面中經(jīng)常出現(xiàn)很多地質(zhì)構(gòu)造，在生產(chǎn)過程中采用了很多特殊的采煤技術(shù)手段，加上煤礦五大自然災害的影響，如何在生產(chǎn)過程中在及其惡劣的環(huán)境下達到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，尤其在向斜構(gòu)造并有水患的情況下不影響生產(chǎn)，我們在采煤工藝方面總結(jié)了很多經(jīng)驗，并在現(xiàn)場得到很好的應用。

關(guān)鍵詞：向斜軸 采煤工藝

1 簡介

田陳煤礦7108工作面位于田陳礦北七采區(qū)，可采儲量80.6萬噸，分為里段和外段，工作面經(jīng)過4次合茬后形成一個大工作面。工作面位于F7-15和邢寨支斷層之間，右側(cè)為邢寨支斷層（H=100m）左側(cè)為F7-15（H=0- 15m），F(xiàn)7-24斷層把工作面分為里外兩個塊段。3下7108工作面向斜橫穿工作面，工作面以斷裂和褶皺構(gòu)造為主，煤層傾角12°，走向長度里段可采540m，傾斜長度里段為146-200m，為一不規(guī)則工作面。工作面礫巖含水層水文地質(zhì)條件相對復雜，含水類型為裂隙巖溶承壓水。由于該區(qū)域大中型構(gòu)造發(fā)育礫巖的裂隙巖溶發(fā)育不均衡，造成了煤頂板砂巖和侏羅礫巖兩含水層具有較強的水力聯(lián)系。該采區(qū)上覆巖層為侏羅系礫巖水，3煤頂板礫巖水及構(gòu)造水害將嚴重威脅安全生產(chǎn)，如何采取有效措施科學治理水患，遏制水害的發(fā)生，確保礦井長治久安，是所有防治水患礦井深入研究的課題。在這方面我們田陳煤礦進行了多年的研究與探索，積累了較為豐富的防治水經(jīng)驗，特別是目前7108工作面向斜構(gòu)造防治水經(jīng)驗，取得了明顯效果。

2 地質(zhì)資料

3下7108工作面主要受3煤頂板砂巖水，侏羅系礫巖水及兩側(cè)斷層構(gòu)造帶水影響，經(jīng)地質(zhì)勘探7108工作面裂隙巖溶承壓水將在工作面向前推進190m左右將有200m3/h涌水，而且正好是7108工作面里段向斜構(gòu)造最高點與最低點落差最大的地點，并且工作面從初采至180#點全是采下山，而且工作面在中間形成一個低洼區(qū)，工作面老塘水不能自然流出。這對于開采向斜構(gòu)造的工作面帶來很大的不利因素，生產(chǎn)往往不能正常推進，治水就成為一個大的難題，怎樣治好水又能保證工作面高產(chǎn)高效，成為我們工作中的一個重點。

3 初采前準備

根據(jù)地質(zhì)提供資料，工作面將在推進190m左右將有200m3/h的涌水，并且相鄰礦井曾發(fā)生過大型突水事故，為預防水患的發(fā)生，在工作面軌道巷180#點處打一水倉，安設(shè)6臺130KW水泵，在軌道巷沿途敷設(shè)3路6寸排水管路，排水能力滿足最大涌水量為200m3/h1.5倍，工作面準備2路電源以備工作面出水時能夠安設(shè)水泵，工作面所安水泵能直接把水排到大水倉內(nèi)，利用大水倉內(nèi)大泵再把水向外排出，前期的這些準備工作能夠滿足工作面在出水情況下正常排水，保證工作面正常生產(chǎn)。

4 工作面開采方法

7108工作面采用走向長壁后退式采煤法，液壓支架支護頂板，前后部刮板運輸機運煤，全部跨落法處理采空區(qū)頂板，為綜采放頂煤。我們根據(jù)前幾個工作面采煤方式總結(jié)出一定經(jīng)驗，工作面采高要控制在3.2-3.5m之間，煤機割完煤后工作面及時跟機移架，滯后煤機15m進行推溜，后部逐架放頂炭，然后再拉后部運輸機。工作面在掘進期間切眼及里軌頂板不同層次出現(xiàn)滴水和淋水，水量為0.5-5m3/h，當工作面向前推采100m時，工作面開始從老塘向外涌水，最初涌水量大概有10m3/h，此時工作面最洼點在87#架處，為了排水我們在87#架前溜擋煤板處安設(shè)兩臺7.5KW水泵進行排水，每班安排專人根據(jù)進尺挪泵窩抽水，剛開始對于10m3/h涌水對生產(chǎn)影響不大，除檢修班排水外，其他各生產(chǎn)班當煤機割機尾煤或放后部溜子頂炭時涌水基本上被干炭滲走，經(jīng)過長時間生產(chǎn)，我們總結(jié)出一套經(jīng)驗，每班在生產(chǎn)完成后，工作面后部預留15架頂炭不放，當下班組織生產(chǎn)時，首先開后部運輸機，利用預留15架頂炭進行滲水，或者前部運輸機先不開，等煤機先割10架左右煤再開機。在這種情況下生產(chǎn)基本上不受影響，但是隨著工作面向前推采，老塘涌水越來越大，當工作面推采至150#點處時，經(jīng)過測試涌水量已達到130m3/h，工作面換成兩臺22KW水泵也滿足不了排水需要，工作面不得不調(diào)整采煤工藝，把工作面盡量采平直，讓機尾盡量采得底一些，把落差降低到極限，工作面除水泵抽水外另外一部分水從機尾自動流出，為了不讓水沖垮巷道，在機尾超前維護以里50m范圍內(nèi)敷設(shè)水槽，利用袋子打堰擋水，讓水全部流進水槽，機尾向外軌巷順槽及二切眼鋪設(shè)兩部脫水溜子，順槽溜槽包括擋煤板都是脫水的，保證水炭在溜槽中自然分離，然后把分離后剩下的浮煤利用溜子拉出，緊接脫水溜子的是4部800#皮帶運輸機，保證淤炭全部能夠拉走。為了不讓更多水炭在工作面被水沖走，經(jīng)過多次試驗我們在工作面87#架處利用木料（枕木）把溜槽墊高200mm左右（如圖a所示）：

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（a） （b）

這樣水就從溜槽底下流出來，在工作面最低點讓水不能漫不過溜槽，這樣溜子就不拉水炭，外部運輸系統(tǒng)也不因為皮帶拉水炭而影響生產(chǎn)，這是我們在生產(chǎn)過程中摸索的成功經(jīng)驗，在這個過程中一定控制好水，具體做法是：在每節(jié)溜槽下墊兩塊木料，木料方向為順著工作面推進方向擺放（如圖b所示），隨著工作面向前推采，每向前推采一硐，木料及時跟著向前墊，在水流出的同時，在前部運輸機擋煤板下保證水不積聚，而且讓水最好在支架腳丫巴下順利流向水槽，然后再由水槽流向脫水溜子，絕對不能讓水沖垮巷道。水經(jīng)過順槽溜子再流向大水倉，大水倉內(nèi)為了能很好地清理淤煤同樣安設(shè)一部脫水溜子，保證淤煤正常清挖排出。只有治好水，才能保證生產(chǎn)正常進行，工作面雖然出水量大，但是我們沒有因為水而影響生產(chǎn)，并且在此期間工作面還能達到高產(chǎn)高效。

總之7108工作面治水成功經(jīng)驗，主要在于抓好工作中的各個環(huán)節(jié)。①采煤工藝掌握好，工作面盡量采平直，再者是工作面預留頂炭，或者是掌握好預留頂炭位置。②保證前后部運輸機絕對不能拉水炭，每班安排專人疏通水路，清挖水倉及沉淀池，工作面每向前推一硐及時把后部溜槽墊起。③使用好脫水溜子，讓脫水溜子保證正常運轉(zhuǎn)并且把水炭過濾出來及時排出。④水倉內(nèi)水泵能有足夠排水能力，水倉內(nèi)淤煤及時清挖。只要以上幾個環(huán)節(jié)控制好，向斜構(gòu)造工作面在有水的情況下同樣能高產(chǎn)高效。

參考文獻：

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作者簡介：范運林（1971-），男，山東能源棗莊礦業(yè)（集團）有限責任公司田陳煤礦綜采工區(qū)，工區(qū)副技術(shù)員。