大佛寺煤礦加強科技創新工作的實踐

文育鵬++昝軍才

摘 要：大佛寺煤礦是陜西煤業集團、陜西煤田地質局和陜西省彬縣煤炭總公司3家合資組建的陜西彬長礦區開發建設有限責任公司在彬長礦區開發建設的第1個特大型礦井。礦區建設至今，在公司領導的大力支持和帶領下，通過礦井生產工作中的實踐，在礦壓研究和控制、綜合防滅火、瓦斯管理及及信息化方面都取得了令人矚目的成績。

關鍵詞：礦壓控制 安全管理 信息化 綜合防滅火

中圖分類號：F273.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0092-01

大佛寺煤礦位于陜西彬長礦區南部邊界，地處彬縣、長武兩縣交接地，井田走向長15 km，傾斜寬5.8 km，井田面積86.3 km2，地質儲量12.5億 t，可采儲量為7.66億 t。該礦設計產量為800萬t/a，一期為300萬t/a。主采侏羅紀4煤層，全井田分布。大佛寺煤礦為高瓦斯礦井，礦井絕對瓦斯涌出量為128.35 m3/min，相對瓦斯涌出量為15.89 m3/t；二氧化碳絕對涌出量為8.14 m3/min，相對涌出量為1.01 m3/t。煤層具有自然發火性。

近年來，大佛寺煤礦在公司領導的支持和帶領下，積極探索，不斷創新，并與高校等科研院所加強技術合作，不斷推動科技進步，在礦壓控制、綜合防滅火、瓦斯管理及信息化建設方面取得了令人矚目的成績。

1 主要科研成果

1.1 礦壓控制方面的成果

大佛寺煤礦40110工作面運輸巷底板圍巖松軟破碎，巷道底臌劇烈，通過研究，分析了40110運輸巷的三個底臌特征分別為： 變形量大、變形持續時問長和擠壓流動性。得出了底板圍巖特性是造成巷道底臌的主要因素，水理作用、支護體系不耦合、采動影響是造成巷道底臌劇烈的誘導因素。認為“強頂、固幫和有效強化底板”是維護巷道底板穩定的關鍵，進一步提出了“底角錨桿+底板硬化+泄壓槽+補打頂幫錨桿（索）”的軟巖巷道底臌控制技術，取得了良好的工程應用效果，通過頂底板、兩幫表面位移觀測，礦壓觀測數據顯示，巷道底板未出現裂縫，底臌量大幅度降低，頂板未出現離層脫落等其它變化，巷道支護完整、斷面均能達到設計要求，巷道底臌得到有效控制。

1.2 瓦斯防治方面的成果

大佛寺煤礦40104工作面走向長度1920 m，切眼長度260 m，工作面為高瓦斯超長工作面，工作面初采時，瓦斯涌出主要來于本煤層及采空區殘煤，工作面回采50 m后，瓦斯主要來源于本煤層及鄰近層瓦斯釋放。考慮到該工作面為超長工作面，布置層位較高，采用高抽巷采空區高位留巷抽放放，以此減少鄰近層瓦斯涌向工作面。放采空區瓦斯是治理采面瓦斯超限的有效措施，通過高抽巷瓦斯抽放，采面瓦斯及上隅角瓦斯濃度都明顯降低。采面配風量為2300 m3/min，回采瓦斯濃度為0.6%，上隅角瓦斯不超限，抽放效果非常顯著。40104采面的實踐證明，盡管高抽巷抽放負壓作用點處于采空區，抽放效果好，但本煤層屬易自然煤層，抽放時間長可導致采空區殘煤自然，防滅火壓力較大。

大佛寺煤礦2006年建成投產，主采4號煤，煤層厚0～19.73 m，平均11.65 m，煤層結構簡單，傾角5°，屬較穩定煤層，最短發火期為24 d；煤塵具有爆炸性，瓦斯含量一般在6.4 m3/t左右，最高17.11 m3/t。大佛寺煤礦40300進回順，40104回順掘進期間均發生了瓦斯噴出，巷道回風流瓦斯濃度超限，通風方法已無法解決瓦斯噴出問題，工作面不能正常掘進，瓦斯問題嚴重威脅礦井的安全生產。強化以預抽瓦斯為主，通風為輔的瓦斯治理理念，超前釋放煤巖層承壓瓦斯，可避免瞬間瓦斯噴出釀成事故。

1.3 防滅火方面的成果

大佛寺煤礦煤層具有自然發火性，發火期一般為3～5個月，最短發火期24 d，煤塵爆炸指數30.08%。為了徹底解決采空區煤炭自燃制約礦井安全生產的問題，大佛寺煤礦從2006年開始，與眾多科研院校合作，研究高瓦斯、易自燃長距離俯采工作面防滅火措施，使自然發火的危險大大降低。根據大佛寺礦業公司煤層的地質條件和煤層自然發火特點，在本礦應用綜合防滅火技術體系。綜合防滅火技術體系集8種防滅火手段的優點于一體，避免了單一技術的缺陷和不足，顯著提高了防滅火工作的效果。

大佛寺煤礦40104工作面可采煤層走向長度1768 m，傾斜長度260 m，采高3.8 m，采用走向長壁后退式綜合機械化采煤。該工作面于2008年2月29日初采，2009年2月20日停采開始擴幫回撤，24日擴幫支護基本完畢，在回撤時發生外因火災，及時進行了封閉。根據大佛寺煤礦40104綜放工作面現狀，分析了火區啟封條件，提出啟封回撤方案，以及啟封回撤期間的通風方式、瓦斯抽采技術，堵漏、注氮、打鉆注漿等一系列防滅火技術措施。實踐證明，啟封回撤期間的安全技術方案實施后，保證了工作環境的CO濃度、CH4濃度、溫度、風量滿足安全要求，將設備順利、安全地撤出了工作面。

1.4 信息化方面成果

大佛寺煤礦井是彬長礦區開發建設的第一個大型、現代化國有礦井。通過綜合自動化控制網絡的建設，將礦井各系統（采掘、供電、運輸、通風、排水等）的設備工作狀態信息、生產信息、安全信息實時傳遞到礦井生產安全調度集中控制室，為大佛寺煤礦井的綜合自動化系統提供了一個高速、安全、可靠的信息傳輸平臺，為礦領導的指揮和管理提供了充分的、實時的信息依據，為大佛寺煤礦建設先進的管控一體化平臺提供了基礎網絡支撐環境。同時，大佛寺煤礦井也是西北地區第一個實現工業以太網下井的煤礦，為煤礦信息化、數字化發展積累了豐富的經驗。

2 結論

在當前經濟形勢下，煤炭企業向集團化、大型化發展和實現產業集中高效生產是世界煤炭工業發展的趨勢，而煤炭企業要具備足夠的經濟實力必須擁有先進的煤礦采礦技術、管理經驗和資金優勢，其中，煤礦采礦技術及科技實踐是最為重要的。在最近的一些年來，大佛寺煤礦不斷創新，與時俱進，始終探索著先進和高效的科技實踐和采礦技術，并且取得了令人矚目的成績。在目前全國煤礦形勢不容樂觀樂觀的情況下，研究和探索先進的煤礦生產技術和實踐應用技術具有十分重要的理論意義和實踐意義。

參考文獻

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