淺談特厚易燃煤層水平布置巷道無煤柱開采技術(shù)

柏永長(zhǎng)

（黑龍江，七臺(tái)河，154600）

淺談特厚易燃煤層水平布置巷道無煤柱開采技術(shù)

柏永長(zhǎng)

（黑龍江，七臺(tái)河，154600）

一、提出無煤柱開采的技術(shù)依據(jù)。

1983年首先在—50北18層采區(qū)提出水平布置巷道無煤柱開采，主要技術(shù)依據(jù)有以下四點(diǎn)：

1、受上分段巷道布置的影響。上分段（+15水平18層)采區(qū)巷道布置：上頭留設(shè)梯形煤柱，回風(fēng)道為鉛垂布置。下頭溜子道為水平布置，總機(jī)道高2m。很大程度上決定了本分段上頭回風(fēng)道也必須是水平布置，如留設(shè)梯形煤柱，回風(fēng)道用鉛垂布置時(shí)，階段煤柱損失量大，達(dá)72萬t，18下層最后一個(gè)分層階段煤柱斜長(zhǎng)達(dá)56m，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上極不合理。18層分上，下層分別留設(shè)梯形煤柱，鉛垂布置回風(fēng)道，階段煤柱損失量也很大，18下層最后一個(gè)分層階段煤柱斜長(zhǎng)也達(dá)36m，并對(duì)采區(qū)開采防火不利。如果采用水平布置回風(fēng)道，留設(shè)水平煤柱，對(duì)采區(qū)開采防火也極不利，當(dāng)開采到18下層時(shí)，18上層的水平階段煤柱將全部冒落破壞，在采空區(qū)內(nèi)工作面上中部的上方形成煤炭大堆積，這是自燃發(fā)火的極大隱患，而且一旦發(fā)火又難以消滅。因火源點(diǎn)在已采區(qū)的上部層位，在采空區(qū)的浮巖中，泥漿很難灌到火點(diǎn)處。因此，回風(fēng)道留設(shè)梯形或水平煤柱的布置方式，都是不可取的，針對(duì)丟煤多，防火難的兩個(gè)致命點(diǎn)，提出水平布置巷道無煤柱開采。

2、上分段開采及防火灌漿情況。上分段+15北18層采區(qū)，走向550m，開采11個(gè)分層，開采時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5a，采區(qū)開采結(jié)束時(shí)，沒殘留高溫發(fā)火隱患點(diǎn)，并做了徹底封閉。全區(qū)總灌漿量達(dá)3.45萬立方來，18下層平均灌漿系數(shù)為3.2%。因煤層傾角在35度左右，泥漿分布比較均勻，尤其是在開采中增加采空區(qū)灌漿量，在灌漿工藝上采取很多技術(shù)措施，極大地加強(qiáng)了工作面下半部溜子道處的灌漿量，因此，為下分段回風(fēng)道沿空掘進(jìn)提供了安全可靠的技術(shù)條件，并能最大限度地減少百米巷道漏風(fēng)率，也為采區(qū)防火創(chuàng)造了有利條件，這是提出無煤柱的主要依據(jù)。

3、頂板巖性及煤層地質(zhì)條件好。18層頂板有1m左右砂巖偽頂，直接頂為細(xì)砂巖，桉頂板分類屬于?類2級(jí)，易冒落易壓實(shí)。通過上分段開采防火灌漿的實(shí)踐，已充分證明頂板冒落得比較嚴(yán)實(shí)，因煤層傾角在 35度左右，冒落的巖石必然下滑，靠近溜子道處的采空區(qū)基本上被冒落巖石充填嚴(yán)實(shí)，加之采區(qū)灌漿好，漿量大，分布均勻基本上形成了隔絕帶。對(duì)無媒柱開采沿空送巷和采區(qū)開采防火工作極為有利。

煤層地質(zhì)條件好，煤層穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，能夠最大限度地減少煤炭損失，杜絕浮煤堆積。煤層傾角較大，采用水平布置回風(fēng)道，其巷間煤柱可以在掘進(jìn)時(shí)或開采中全部采出，減少了自然發(fā)火的可能性。

4、開采技術(shù)進(jìn)步是無煤柱開采的有力保障。無煤柱開采成功與否，取決于對(duì)煤層自然發(fā)火的控制。影響煤層自然發(fā)火的因素有3個(gè)：①有易燃的浮煤堆積；②有向采空區(qū)漏風(fēng)供氧條件；③有聚熱氧化過程的條件和充足時(shí)間。由于開采技術(shù)進(jìn)步，可以做到?采得凈，采得快，灌得好?，基本上控制了煤層自然發(fā)火的3個(gè)條件。同時(shí)加強(qiáng)?兩道?放頂管理，小石門采后及時(shí)封閉，再采取均壓通風(fēng)措施，可以最大限度減少向采空區(qū)漏風(fēng)供氧。所以，開采技術(shù)的進(jìn)步基本上可以控制煤層自燃的3個(gè)影響因素。

二、水平布置巷道無煤柱開采的主要優(yōu)點(diǎn)。

1、提高采區(qū)回采率，降低巖巷掘進(jìn)率。根據(jù)有階段煤柱回風(fēng)道的三種布置形式，計(jì)算兩上采區(qū)三種形式的階段煤柱損失量：①整層留設(shè)梯形煤柱損失為72萬t；②分層留設(shè)梯形煤柱損失量為42萬t；③留設(shè)水平階段煤柱損失量為 28萬 t。三種布置形式階段煤柱平均斜長(zhǎng)分別為29m,20m，14m，各占階段斜長(zhǎng)(不留煤柱的工作面長(zhǎng))的24.3%，16.7%，11.4%左右。因此，三種不同布置形式采區(qū)回采率可分別提高24.3%，16.7%，11.4%左右。

由于提高采區(qū)回采率，降低巖巷掘進(jìn)率，有利于加快礦井生產(chǎn)準(zhǔn)備，緩和礦井采掘接續(xù)，促進(jìn)煤炭生產(chǎn)長(zhǎng)期穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

2、簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。采區(qū)巷道采用水平布置方式：上頭各分層回風(fēng)道與采區(qū)回風(fēng)小石門，總回風(fēng)道都在同一水平上，下頭各分層溜子道在同—水平上，并比采區(qū)機(jī)道小石門，總機(jī)軌道高出一個(gè)巷道高度侑利于下分段回風(fēng)道布置)，因此，不必打上、下兩道反上，取消了流煤眼和運(yùn)料小絞車，簡(jiǎn)化出煤，運(yùn)輸系統(tǒng)，也便于行人、通風(fēng)，機(jī)電設(shè)備搬運(yùn)等。

三、沿空掘進(jìn)和回采的技術(shù)要求。

對(duì)掘送下頭各分層機(jī)道的施工技術(shù)要求：(1)保持施工方向相同，坡度—致，使各分層機(jī)道都處在同一截面上，有利于手段回風(fēng)道沿空掘進(jìn)施工。

四、采區(qū)開采防火灌漿工作。

大陸礦開采防火工作的主要技術(shù)手段是黃土灌漿。黃泥灌漿入井下采空區(qū)后，能粘結(jié)在浮煤表面，使煤粒表面與空氣隔絕，防止煤粒的氧化，并能充實(shí)冒落巖石空隙，能起到冷卻降溫作用。加強(qiáng)灌漿的技術(shù)管理，首先要切實(shí)抓好對(duì)特殊點(diǎn)的防火灌漿。所謂特殊點(diǎn)就是易發(fā)火的隱患處，?兩線?尤其是停止線，連接入，回風(fēng)側(cè)，通風(fēng)負(fù)壓差較大，冒落不嚴(yán)，極易漏風(fēng)，采取充砂措施，將工作面下半部充嚴(yán)，杜絕向采空區(qū)漏風(fēng)供氧。切割線采用加大灌漿量的辦法，最里部的鉆孔必須打在切割線的上頭，加大切割線的灌漿量，采過后及時(shí)封閉。提高采區(qū)的受漿量，保證灌漿數(shù)量和質(zhì)量，采區(qū)灌漿系數(shù)不準(zhǔn)小于3%，泥漿分布均勻，消滅漏灌區(qū)和空白帶，保證水平無煤柱開采。

五、結(jié)束語。

通過新立礦+15北18層、-125南18層兩個(gè)采區(qū)合計(jì)開采8年多的實(shí)踐，充分說明在低沼氣礦井，特厚易燃傾斜煤層，在煤層地質(zhì)條件，采區(qū)開采技術(shù)條件適宜的情況下，切實(shí)地加強(qiáng)采區(qū)開采防火灌漿工作，采用水平布置巷道無煤柱開采技術(shù)是可行的，可以做到安全開采。

TU185

A

1674-3954（2011）02-0147-01