整合礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下采煤方法及安全開(kāi)采技術(shù)

【摘 要】針對(duì)整合礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、技術(shù)資料缺失的實(shí)際，闡述了整合礦區(qū)科學(xué)合理安全開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì)條件；采煤方法；采煤工藝；安全開(kāi)采技術(shù)

1 整合礦區(qū)采煤方法、回采工藝與安全開(kāi)采技術(shù)淺析

1.1 整合礦區(qū)的開(kāi)采地質(zhì)條件

肥城礦業(yè)集團(tuán)張家口能源公司所整合的蔚縣35家煤礦均為生產(chǎn)能力在6萬(wàn)噸/年以下的小煤礦，原煤礦均為個(gè)體戶開(kāi)采，生產(chǎn)規(guī)模小，采用殘柱式采煤，巷道支護(hù)形式均為木棚支護(hù)，梯形斷面。井下采用畜力拉車運(yùn)輸，開(kāi)采技術(shù)落后，生產(chǎn)方式簡(jiǎn)單，井下存在著亂采亂掘的現(xiàn)象，原開(kāi)采方式均破壞了煤層的整體性，造成現(xiàn)井下采空區(qū)多，而且技術(shù)資料不全，原開(kāi)采情況掌握不清，地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層斷層多，局部賦存不穩(wěn)定，存有雞窩煤狀，給巷道掘進(jìn)和工作面回采帶來(lái)困難，蔚縣礦區(qū)沒(méi)有可借鑒的其它采煤方法與回采工藝。

1.2 整合礦區(qū)的采煤方法與回采工藝的選擇

1.2.1 采煤方法選擇的原則

選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的礦山地質(zhì)和技術(shù)條件，所選擇的采煤方法必須符合安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)合理、煤炭回采率高的基本原則。

1.2.2 整合礦區(qū)安全開(kāi)采選擇的采煤方法與回采工藝

根據(jù)蔚縣礦區(qū)的地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開(kāi)采技術(shù)條件，選擇單一走向長(zhǎng)壁采煤法，回采工藝選擇高檔普采與炮采相結(jié)合，最大限度的回收煤炭資源，確保取得較好的安全與經(jīng)濟(jì)效益。

2 蔚縣整合礦區(qū)的安全開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)

2.1 選擇科學(xué)合理采煤方法與回采工藝、科學(xué)合理組織生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件安全高效開(kāi)采的前提

針對(duì)蔚縣礦區(qū)的實(shí)際，首先要查清地質(zhì)情況，對(duì)煤層的賦存情況、地質(zhì)構(gòu)造，采空區(qū)情況進(jìn)行掌握，采取物探、鉆探等手段，對(duì)煤層賦存進(jìn)行探查，對(duì)工作面巷道要進(jìn)一步優(yōu)化，掘進(jìn)要及時(shí)搜集資料，為選擇回采工藝奠定基礎(chǔ)。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織管理，特別是加強(qiáng)技術(shù)管理，針對(duì)較為復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，必須及時(shí)采取科學(xué)的技術(shù)措施。

2.2 根據(jù)回采工藝選擇科學(xué)合理的支護(hù)方式、支護(hù)密度，抓好支護(hù)質(zhì)量，保證支護(hù)強(qiáng)度，及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件安全高效開(kāi)采的保證

根據(jù)回采工藝，選擇科學(xué)合理的支護(hù)方式，對(duì)于普采和炮采工藝，一般采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁齊梁齊柱或錯(cuò)梁錯(cuò)柱的支護(hù)方式，嚴(yán)格支護(hù)密度（支護(hù)強(qiáng)度）的驗(yàn)算，針對(duì)沒(méi)有可參考的礦壓觀測(cè)資料，對(duì)每個(gè)工作面進(jìn)行科學(xué)合理的支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算，選取支護(hù)參數(shù)時(shí)適當(dāng)增大安全系數(shù)，在工作面推采時(shí)，并根據(jù)該工作面的礦壓觀測(cè)情況，及時(shí)修改補(bǔ)充支護(hù)設(shè)計(jì)，保證了支護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，滿足了現(xiàn)場(chǎng)要求。抓好工作面的支護(hù)質(zhì)量，及時(shí)科學(xué)的監(jiān)測(cè)監(jiān)，加強(qiáng)采煤工作面兩個(gè)質(zhì)量（支柱維修質(zhì)量和支架支設(shè)質(zhì)量）、三個(gè)環(huán)節(jié)（泵站壓力達(dá)到18MPa；新支設(shè)的支柱必須進(jìn)行二次注液，達(dá)到初撐力；支柱必須穿鐵鞋）的管理。

2.3 嚴(yán)格落實(shí)礦壓觀測(cè)及三量觀測(cè)的有關(guān)內(nèi)容，做好初壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，及時(shí)分析掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，加強(qiáng)工作面老頂初次來(lái)壓與周期來(lái)壓時(shí)的頂板管理，確保工作面特殊時(shí)期的安全回采

加強(qiáng)工作面三量觀測(cè)和礦壓觀測(cè)，收集礦壓資料，對(duì)于每一煤層的首采區(qū)首采工作面、每個(gè)初采工作面都必須進(jìn)行三量觀測(cè)，收集整理三量觀測(cè)資料，及時(shí)進(jìn)行初壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。堅(jiān)持支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，掌握老頂活動(dòng)規(guī)律、初次來(lái)壓和周期來(lái)壓步距，適當(dāng)加大工作面支護(hù)強(qiáng)度。加強(qiáng)控頂區(qū)內(nèi)的頂板控制，防止控頂區(qū)內(nèi)頂板產(chǎn)生斷裂，支架變形。

2.4 加強(qiáng)工作面過(guò)老巷、老空區(qū)面前頂板管理，抓好堅(jiān)硬頂板的強(qiáng)制放頂是頂板管理的關(guān)鍵之一

加強(qiáng)工作面過(guò)老巷、老空區(qū)的頂板管理，編寫專項(xiàng)安全技術(shù)措施，采取假設(shè)木垛，間套鋼梁、支設(shè)傾斜抬棚、增支叢柱等加強(qiáng)支護(hù)的方式，必須對(duì)面前進(jìn)行嚴(yán)密背頂，支柱初撐力達(dá)到規(guī)定的要求，盡量縮小工作面的端面距，并及時(shí)支護(hù)，防止出現(xiàn)面前漏頂和臺(tái)階下沉，工作面推采要盡量加快推進(jìn)速度。抓好堅(jiān)硬頂板的人工強(qiáng)制放頂，確保安全回采，面后懸頂?shù)墓芾硎遣擅汗ぷ髅姘踩芾淼淖钪匾h(huán)節(jié)之一，必須及時(shí)對(duì)面后懸定進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂。

2.5 加強(qiáng)“一通三防”管理，抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理是實(shí)現(xiàn)安全回采的重要措施

加強(qiáng)工作面老巷、老空的探查工作，確保工作面過(guò)老巷、老空時(shí)瓦斯等有害氣體符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，鑒于工作面采煤時(shí)探查老空、老巷時(shí)比較困難，影響生產(chǎn)，因此，在掘進(jìn)巷道布置工作面時(shí)，就要充分考慮工作面回采時(shí)有關(guān)過(guò)老巷、老空的探查工作，工作面上、下兩巷掘進(jìn)時(shí)必須探查清楚工作面內(nèi)的地質(zhì)情況，工作面設(shè)計(jì)面長(zhǎng)不易過(guò)長(zhǎng)，科學(xué)合理長(zhǎng)度為80-100m，這樣掘進(jìn)是就能對(duì)整個(gè)工作面內(nèi)的老巷、老空探查清楚，及時(shí)上圖，在工作面回采是進(jìn)一步超前探放其瓦斯等有害氣體情況，探查時(shí)編制有關(guān)安全技術(shù)措施，并按照措施要求進(jìn)行處理。

2.6 加強(qiáng)防治水管理，抓好老空積水探放是實(shí)現(xiàn)工作面安全生產(chǎn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)

工作面老空積水包括兩方面：一個(gè)是，頂板老空積水，即上覆煤層的老空積水；另一個(gè)就是，本煤層內(nèi)的老空積水，必須對(duì)上述積水全部疏放完畢，工作面方可回采。

2.7 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件實(shí)際，科學(xué)合理設(shè)計(jì)工作面長(zhǎng)度，加強(qiáng)生產(chǎn)組織和安撤工作面的管理，杜絕兩個(gè)工作面同時(shí)按撤，盡最大限度的減少因搬家撤面而影響礦井的產(chǎn)量。

3 結(jié)語(yǔ)

選擇科學(xué)合理采煤方法與回采工藝、科學(xué)合理組織生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開(kāi)采的前提；根據(jù)采煤方法和回采工藝，合理選擇工作面支護(hù)方式、支護(hù)密度，抓好支護(hù)質(zhì)量，保證支護(hù)強(qiáng)度，及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開(kāi)采的基礎(chǔ)；嚴(yán)格落實(shí)礦壓觀測(cè)及三量觀測(cè)的有關(guān)內(nèi)容，做好初壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，加強(qiáng)工作面老頂初次來(lái)壓與周期來(lái)壓時(shí)的頂板管理，確保工作面初壓、周壓時(shí)期的安全回采，加強(qiáng)工作面過(guò)老巷、老空面前頂板管理，抓好堅(jiān)硬頂板的強(qiáng)制放等是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開(kāi)采關(guān)鍵；加強(qiáng)一通三防管理，抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理，是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全開(kāi)采的重要措施；加強(qiáng)防治水管理，抓好老空區(qū)積水探放是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開(kāi)采的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

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