中泰礦業(yè)復雜地質塊段煤柱回采技術的應用

王洋

（河南能源鶴煤公司中泰礦業(yè)，河南鶴壁 458030）

中泰礦業(yè)復雜地質塊段煤柱回采技術的應用

王洋

（河南能源鶴煤公司中泰礦業(yè)，河南鶴壁 458030）

回收邊角煤柱是衰老礦井緩解生產接替緊張、延長礦井服務年限的有效途徑。近年來不少老礦井都在嘗試回采殘留煤柱，并取得了不少經驗，具有重要的經濟價值。中泰礦業(yè)自2011年以來，為了緩解生產接替緊張、提高礦井回采率，延長礦井服務年限，陸續(xù)對礦井邊角、殘留煤柱進行開采，在煤柱工作面回采工藝的選擇、巷道布置、回采技術等關鍵環(huán)節(jié)進行了有效的嘗試，達到了爭產、爭效的目的，并取得了良好的經濟效果，對相似條件下礦井殘留煤柱開采具有較高的推廣價值。

殘留煤柱 復雜地質條件 回采技術

煤炭資源是國家的寶貴財富，是不可再生資源，合理開采、利用煤炭資源是我國煤炭工業(yè)的一項重要原則，是走可持續(xù)發(fā)展之路的一項重要舉措。目前我國許多礦井進入衰老期后，在長期的開采過程中形成了大量的殘煤資源，這些殘煤資源由于賦存條件變化多，開采技術難度大，安全性差，無法進行正規(guī)工作面布置，與正常開采相比有很大差異，而礦井可正規(guī)開采的可采儲量資源枯竭，面臨無煤可采的窘境。 鶴壁中泰礦業(yè)有限公司于1958年建井生產，開采煤層為二疊系山西組二1煤層，平均煤厚8m。由于礦井二水平煤炭資源漸趨枯竭，為緩解采掘接替緊張局面，需對邊角煤柱進行回采，通過對2603（圖1）綜放煤柱工作面的開采實踐，初步摸索出了在復雜的地質條件、不規(guī)則的煤柱塊段煤柱工作面的開采技術經驗，并取得了良好的經濟效果。

2603塊段屬典型的不規(guī)則孤島煤柱，四周存在綜放、炮放及水采共七個工作面采空區(qū)，存在老巷25條，8條落差2～5m的斷層，受現(xiàn)場地質條件限制，回采初期工作面下順槽高、上順槽低，且上順槽落后下順槽18m，另在回采中期需要對接工作面一次，切眼長度由110m增至200m，對接后及時進行大比例調斜，在回采至后期時，工作面長度逐漸縮短至150m，需拆除支架38臺，回采條件極其復雜。

由于煤柱工作面形狀不規(guī)則，要確保安全生產，在工作面回采期間，需綜合應用多項回采技術。

1 工作面調斜技術

（1）根據工作面實際情況， 選擇實中心或虛中心的調斜方法，確定合理的調斜比例，利用工作面采煤機、前部輸送機及支架來控制工作面每次割煤的進度。同時要經常關注工作面上竄下滑情況，及時調整調斜比例，控制好超前量。（2）工作面調斜期間，堅持按線移架、推槽，驗收員嚴把質量關，保持工作面“三直、一平”，要及時帶架，避免出現(xiàn)擠架、咬架。（3）工作面調斜期間，在移架過程中可利用支架的側護板和單體柱輔助人工調架，降低支架與煤壁的夾角。使用單體調架時，柱頭應頂在支架中梁前部孔隙內、柱根支在相鄰支架底座前并貼緊支架底座，防止柱根滑動，單體注液時要采取遠距離送液的方式，同時單體拴好防倒（崩）繩，操作人員必須躲在前立柱后方的安全區(qū)域，防止調架單體翻倒、脫落傷人。（4）工作面調斜期間，應加強工作面頂板管理，若發(fā)現(xiàn)空頂超過300mm的，架前片幫超過340mm 時，應及時超前移架、打設貼幫柱，若頂板破碎，應及時挑料護頂，鋪設金屬網。在挑料護頂時，必須嚴格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，并將工作面運輸機停電閉鎖。

2 工作面無縫對接技術（圖2）

（1）工作面對接前，積極研究、討論對接方案，精心組織，提前處理影響對接工作的一切問題，并加強職工的宣傳教育工作，統(tǒng)一思想。負責對接工作的技術人員充分利用班前班后會對職工進行講解，把對接的重點仔細講解，在現(xiàn)場指導驗收員進行測量，確保對接工作的精準進行。

（2）工作面推進距對接位置50m處，要求每班進行1次定點測量，測量支架前探梁、立柱和尾梁與料巷中線的距離，提前預測支架走向，根據現(xiàn)場實際情況合理調整進尺和調斜度，及時掌握每天支架的上竄下滑變化特征，結合對接的位置及剩余距離及時進行調整，把工作面與外對接巷的偏差控制在最小范圍。

（3）工作面推進距對接位置15m處，提前接通對接巷內支架的進回液管，使支架正常供液，對支架進行補液和檢修，確保所有支架能安全正常使用。距對接位置12m時，在原切眼上端頭兩架頂部上雙層菱形網，并每隔1m上一根Φ18cm×2.8m的木料，并在上順槽尾巷處盤打2個實木垛，便于對接期間調整支架，在打木垛前切頂線位置垛打雙層煤袋墻，防止對接期間瓦斯超限，為對接工作創(chuàng)造良好條件。

（4）工作面推進至對接位置后，開始進行對接工作，先拆除原眼前后部運輸機機尾電機、減速機和連接槽，恢復后部刮板運輸機運轉，將待并支架復位，后恢復前部運輸機運轉。對接期間施工人員必須做好自保和互保工作，施工前認真檢查其位置是否合適，工具、起吊用具等安全設施在使用前必須認真檢查，并嚴格執(zhí)行其使用規(guī)定，現(xiàn)場拆、卸、拖、拉、抬、撬等工作必須做到統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一行動。

3 工作面相過老巷技術

（1）在工作面相過老巷前，應繪制工作面相過老巷預想剖面，提前調整工作面狀態(tài)，盡量使工作面與老巷斜交相過，減少相過期間老巷揭露面積。

（2）在工作面相過老巷前，應進行打眼探測工作面，探明老巷內積水及有毒、有害氣體情況，若打眼期間出現(xiàn)出水或高溫等異常情況時必須立即停止鉆進，并對探眼進行封堵，及時向有關部門匯報并采取措施進行處理，待問題處理完畢后方準施工。

（3）工作面相過老巷期間，必須加強工作面頂板管理，及時對相過老巷處進行護頂加固，煤機割煤通過老巷處時，要及時移架護頂或超前移架護頂，做到割一架護一架。

4 工作面回采期間撤出支架技術

（1）隨著工作面不斷推進，切眼長度不斷變短，需在上順槽逐架撤出。工作面上端頭頂板管理是撤出支架期間的重點環(huán)節(jié)。

（2）工作面撤出支架前，上順槽替棚段棚梁進入上端頭時，將π型梁換成木料，隨工作面不斷回采，當木料推過頂梁后，可繼續(xù)使用π型梁，待π型梁其一端頂緊上順槽上幫、另一端架在相鄰支架上，能完全托住機尾架頂板時可以撤出支架。

（3）出支架期間，先將前部刮板運輸機機尾縮短至與煤墻齊，將去掉的平槽、電纜槽等運至上順槽外段寬敞處等待裝車上井，然后降架將支架用穩(wěn)車拉出切眼5m外頂幫支護完好地段，將支架裝車運至指定地點，支架拉出后，及時對撤出支架頂部使用4mπ型梁對棚進行支護，保證棚間距0.6±0.1m，確保頂板支護完好后，開始縮短后部機尾。

5 結語

中泰礦業(yè)作為一個步入開采瓶頸期的礦井，深部采區(qū)區(qū)域瓦斯治理工程進度緩慢，可生產采區(qū)日益減少，采掘接替十分緊張。自2009年以來應用上述煤柱開采技術，已陸續(xù)回采2603綜放煤柱工作面、3107綜放煤柱工作面及2601綜放煤柱工作面，充分回收遺留煤柱，累計回收煤炭資源180余萬噸，延長了礦井服務年限，促進了安全生產，緩解了采掘接替緊張的局面，提高了礦井經濟效益，為以后煤柱工作面的開采積累了寶貴的技術與經驗。

［1］劉傳寶，劉其碹，陳書平.《遺留煤柱回采技術研究與應用》［J］.能源技術與管理，2012，3.

王洋（1989—），男，河南鶴壁人，本科，2011年7月參加工作，現(xiàn)任鶴壁中泰礦業(yè)有限公司生產技術科技術主管。