淺析煤炭企業(yè)破碎頂板下復(fù)采技術(shù)

摘 要：近幾年，井田原始煤層開(kāi)采已結(jié)束，截至2006年，斜井區(qū)主采的西三區(qū)18—2層已無(wú)原始煤層塊段可采。為了尋找出路，謀求采區(qū)的生存和發(fā)展，人們把尋求找煤的目光投向以往開(kāi)采過(guò)的舊區(qū)。舊區(qū)煤能否二次開(kāi)采，這對(duì)于一個(gè)資源潰乏的井區(qū)來(lái)說(shuō)，是尋找出路還是轉(zhuǎn)移他鄉(xiāng)所面臨的一個(gè)根本問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè)；煤層開(kāi)采；復(fù)采技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD164.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2013）23-0126-01

斜井已有60多年的開(kāi)采歷史，18—2煤層為采區(qū)近幾年的主采煤層，1990年以后開(kāi)始采用綜采天窗放頂煤，后又采用“π”放采煤工藝至2007年，歷時(shí)18年，共采出煤炭400多萬(wàn)噸（年按24萬(wàn)噸計(jì)算）。近幾年，井田原始煤層開(kāi)采已結(jié)束，截至2006年，斜井區(qū)主采的西三區(qū)18—2層已無(wú)原始煤層塊段可采。為了尋找出路，謀求采區(qū)的生存和發(fā)展，人們把尋求找煤的目光投向以往開(kāi)采過(guò)的舊區(qū)。舊區(qū)煤能否二次開(kāi)采，這對(duì)于一個(gè)資源潰乏的井區(qū)來(lái)說(shuō)，是尋找出路還是轉(zhuǎn)移他鄉(xiāng)所面臨的一個(gè)根本問(wèn)題。集團(tuán)公司和礦領(lǐng)導(dǎo)對(duì)斜井區(qū)開(kāi)采資源枯竭非常重視，對(duì)提出的舊區(qū)煤層復(fù)采的試采想法給予了有力的支持。

一、舊區(qū)復(fù)采塊段的前期準(zhǔn)備工作

1.2006年初，斜井區(qū)開(kāi)始著手進(jìn)行舊區(qū)復(fù)采的準(zhǔn)備工作。斜井區(qū)井田區(qū)域南為新陸礦，北為南山礦立井區(qū)域。近幾年，幾個(gè)周邊井開(kāi)始進(jìn)入，使斜井的井田舊區(qū)逐漸縮小，現(xiàn)舊區(qū)范圍是原井田舊區(qū)的1/3左右，且為綜采放頂煤采面的舊區(qū)。

為了先探清綜放面的舊區(qū)是否有鄰近小井進(jìn)入，舊區(qū)浮煤是否夠可采厚度，2006年初，首先在-60流水道巖巷布置施工了3個(gè)探煤鉆孔。探煤鉆孔的結(jié)果令人興奮，探到的位置沒(méi)有小井進(jìn)入。

2.巷道設(shè)計(jì)充分利用原有巖道。舊區(qū)復(fù)采面的巷道布置主要是利用原有系統(tǒng)巖巷。一號(hào)面（試驗(yàn)面）初期入風(fēng)利用-60機(jī)道上山布置25米巖巷，回風(fēng)上山利用-31標(biāo)高巖巷起上山布置。由于回風(fēng)道煤巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度220米，為了解決掘進(jìn)出煤?jiǎn)栴}，在設(shè)計(jì)回風(fēng)道的中部利用-60機(jī)道上山送了一條30米巖巷上山。

設(shè)計(jì)舊區(qū)復(fù)采一號(hào)面時(shí)，為了解決回風(fēng)道掘進(jìn)出煤，在-12機(jī)道上山先施工一條出煤巖巷。這條出煤施工道、入風(fēng)上山、下延面入風(fēng)平巷都是同一時(shí)期施工的前期工程。

二、克服常見(jiàn)的抽漏頂問(wèn)題

1.舊區(qū)復(fù)采掘進(jìn)是處在浮煤中，雖然看上去已經(jīng)壓實(shí)，可還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)抽漏的情況，但凡是浮煤好、夾巖塊少的部位就容易出現(xiàn)抽漏頂現(xiàn)象。解決問(wèn)題的辦法是，適當(dāng)縮小棚距。平常，我們采用U型鋼鐵棚支護(hù)，其棚距是800—900mm一架；遇到有抽漏時(shí)，要把棚距縮小到500—800mm。兩棚之間的距離縮小，可以減少前一架棚未設(shè)之前的空頂寬度，減輕前方頂煤和幫煤的抽漏。

施工中，在縮小棚距的同時(shí)，如果抽漏頂?shù)膯?wèn)題沒(méi)有完全控制的情況下，就要考慮留“肚子”施工。留“肚子”施工就是在掘進(jìn)工作面前頭兩架棚。

2.掘進(jìn)和回采中的巷道注水。原綜采過(guò)剩余的煤皮、煤柱或浮煤，受上覆巖層和底板巖層及圍巖的擠壓作用，形成了再生煤層。這種再生浮煤層同原始煤層不同的是：一遇震動(dòng)就容易松散。解決這種的問(wèn)題可采用煤體注水的方法來(lái)增加煤體的聚集度，使煤體中的孔隙得到水的彌合而形成一體。

舊區(qū)復(fù)采煤層在掘進(jìn)施工中，我們是邊掘進(jìn)邊進(jìn)行打鉆注水，掘進(jìn)和后邊打鉆注水間距控制在10—100米以?xún)?nèi)，注水孔與注水孔間距為5米。其深度為4—8米，一般是打到頂板為止。注水工作由專(zhuān)人每天大班進(jìn)行，把水注透為止。由于打鉆和注水及時(shí)，使得巷道局部高頂?shù)囊谎趸剂慷伎刂圃诓怀薜姆秶詢(xún)?nèi)，解決了巷道處于浮煤層中氧化發(fā)火的問(wèn)題。

3.掘進(jìn)施工中的過(guò)舊巷和與鄰礦連通的處理。舊區(qū)復(fù)采都是在舊區(qū)中進(jìn)行，舊區(qū)里原來(lái)的煤巖巷道是舊區(qū)掘進(jìn)和回采過(guò)程中常常要穿過(guò)的。這就需要我們根據(jù)過(guò)舊巷的不同形態(tài)有針對(duì)性的進(jìn)行。一號(hào)面（試驗(yàn)面）溜子道在掘進(jìn)過(guò)程中送至80米和100米時(shí)，有兩條X形平面相交叉的巖巷穿過(guò)。-38標(biāo)高平巷還有霧氣出現(xiàn)。施工巷道穿過(guò)舊巷以后，在兩條舊巷處進(jìn)行打鉆和向舊巷進(jìn)行注水、降溫。施工巷道在拐過(guò)切眼之后，為了消除這兩條舊巷的不安全隱患，在這過(guò)舊巷一段進(jìn)行了包棚子噴碹處理。

施工巷道使用的U型棚支護(hù)。這20米一段，包棚子時(shí)里外多延了各13米。共包了46米巷道。包棚子方法是，先在原幫頂網(wǎng)的網(wǎng)面上掛草編片，用金屬線(xiàn)把金屬網(wǎng)與草編片聯(lián)好。這之后進(jìn)行噴碹。噴碹前留出觀測(cè)孔和通風(fēng)檢測(cè)孔，并在噴碹的地方對(duì)著兩條舊巷的部位重新打了4個(gè)鉆孔進(jìn)行間隔性的注水。

三、舊區(qū)復(fù)采中的一通三防管理

1.調(diào)壓開(kāi)采

斜井區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)區(qū)域周邊是幾個(gè)近幾年興起的小井。小井和我們的通風(fēng)方式相反。我們采用的通風(fēng)方式為抽出式通風(fēng)，小井采用壓入式通風(fēng)。我們?cè)陂_(kāi)采中，采空區(qū)上隅角的一氧化碳?xì)怏w和瓦斯常常超限。為了解決超限問(wèn)題，我們常采用調(diào)整風(fēng)量的方法

2.三號(hào)面開(kāi)采期間的灌漿消火

三號(hào)面開(kāi)始開(kāi)采，為了防止采空區(qū)剩余的浮煤氧化，工作面向前推進(jìn)一刀推完溜子后即向軟幫注入一袋50kg的鹵粉液。

三號(hào)面在開(kāi)采不久，工作面下頭以上20—30米處出現(xiàn)28℃高溫點(diǎn)，區(qū)注水隊(duì)隨即在-60流水道展開(kāi)打鉆注水。經(jīng)灌漿、注水后，采煤隊(duì)沒(méi)有停產(chǎn)。但一周以后，工作面高溫點(diǎn)達(dá)29℃，上隅角達(dá)30℃，CO達(dá)0.05%百秒，工作面被迫停產(chǎn)。為此，區(qū)注水隊(duì)配合礦消火隊(duì)在-60和九石門(mén)軌道下山兩地點(diǎn)打鉆并加大灌漿量。通過(guò)灌漿，一氧化碳含量降至0.024以下，一隊(duì)得以恢復(fù)生產(chǎn)。以上事實(shí)說(shuō)明，復(fù)采工作面?zhèn)溆邢鸸酀{道，消火工作就會(huì)有備無(wú)患。

3.舊區(qū)復(fù)采中的重要性

斜井區(qū)自舊區(qū)復(fù)采以來(lái)，已成功開(kāi)采了復(fù)采一號(hào)面（試驗(yàn)面）和復(fù)采三號(hào)面兩個(gè)面，現(xiàn)正在回采的是復(fù)采四號(hào)面。兩年來(lái)，井區(qū)通過(guò)實(shí)踐摸索，已總結(jié)出一整套較為成功的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，僅兩個(gè)面就采出煤炭157 401噸。兩年來(lái)，安全生產(chǎn)都取得了良好成績(jī)。

舊區(qū)復(fù)采，是老礦區(qū)資源挖潛延長(zhǎng)礦井壽命一條必由之路，面對(duì)我們的原始煤層一天天減少，而開(kāi)采的舊區(qū)卻在不斷的增多的情形下，研究和總結(jié)舊區(qū)開(kāi)采工藝和經(jīng)驗(yàn)就顯得尤其重要。對(duì)于舊區(qū)開(kāi)采，我們僅進(jìn)行了兩個(gè)采面，其中所論述的方法和經(jīng)驗(yàn)只是我們的做法和體會(huì)，有一些東西還需要在今后的工作中不斷地加以總結(jié)和完善，以使舊區(qū)復(fù)采理論更具指導(dǎo)意義。