殘煤綜合機(jī)械化開采的應(yīng)用

馮  瑞

（吉林省遼源市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，吉林 遼源  136200）

提要：隨著西安煤礦地下煤炭資源的逐年減少，可供開采的原始煤層儲量已盡枯竭，殘煤開采的緊迫性尤為突出，殘煤上綜采是西安煤礦的大膽嘗試，也是今后可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

關(guān)鍵詞：殘煤；舊巷；采空區(qū)；蓋被；對臉閉

1．概述

中厚以上煤層開采，綜合機(jī)械化采煤（簡稱綜采）具有技術(shù)先進(jìn)、效率高、安全、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢，在我國大中型煤礦已得到了普遍應(yīng)用。對殘煤開采使用綜采技術(shù)目前西安煤礦還屬首創(chuàng)。

綜放開采，煤炭資源回采率低和采區(qū)自燃發(fā)火是兩大技術(shù)難題。由于綜放開采采區(qū)走向較長，巷道極難維護(hù)，變形量嚴(yán)重的巷道造成通風(fēng)阻力大，漏風(fēng)極易造成發(fā)火，巷道起伏變化多給運(yùn)輸帶來較多困難，工作面煤幫、頂板破碎、片幫、工作面遇舊采跡、舊巷、冒落帶等諸多不利因素，給煤礦安全生產(chǎn)帶來困難。

如何解決上述不利因素給安全生產(chǎn)帶來的困難，是殘煤上綜采之關(guān)鍵。

2、殘煤上綜采的應(yīng)用

根據(jù)瓦斯含量、煤層易發(fā)火自燃、厚度大等特點(diǎn)，西安煤礦原有礦井設(shè)計(jì)采煤方法為走向長壁傾斜分層下行全部陷落及上行水砂充填采煤法，而后改用單一長壁放頂煤采煤法。殘煤上綜采是西安煤礦新的創(chuàng)舉和大膽嘗試，對殘余的中厚煤層及開采后剩余煤量具有廣泛的應(yīng)用性。

2.1巷道布置

采區(qū)的設(shè)計(jì)依據(jù)地質(zhì)條件和殘煤的賦存條件，把前期已采過的相鄰塊段的殘余煤柱、階段煤柱、區(qū)間安全保護(hù)煤柱聯(lián)合布置，形成一個綜采區(qū)。采區(qū)設(shè)計(jì)尺寸走向一般在500~1000m左右，斜長在30~60m之間，回風(fēng)、入風(fēng)順槽布置在采動區(qū)邊緣，沿舊采跡采用U型鋼及錨桿錨網(wǎng)技術(shù)支護(hù)送道施工，巷道頂板壓力經(jīng)前期開采，壓力均釋放，有效地保證了巷道支護(hù)強(qiáng)度和服務(wù)時間。

2.2提高煤炭回收率

    選用多輪順序放煤和多輪間隔放煤，使得頂部煤層按照放煤時間均勻下沉，從而減少煤炭損失，減少外混，提高煤炭回收率。缺點(diǎn)是占用時間長，含矸率較高。

2.3綜合防火

采用“查、噴、堵、打、預(yù)”等管理方法進(jìn)行綜合防火。采區(qū)準(zhǔn)備期間選擇圍巖煤體受破壞較小的地點(diǎn)拉門。拉門口頂板插管或利用鉆機(jī)向頂板布置鉆孔，然后下注漿管，用高壓泵注煤泥、水泥、玻璃水等，以減少漏風(fēng)，阻礙浮煤氧化；發(fā)防火板碹或噴漿，堵住外部向煤體內(nèi)的漏風(fēng)通道。先注玻璃水后注煤泥的辦法提前隔絕；對掘進(jìn)巷道已發(fā)生的悶頂采取掛網(wǎng)噴漿后注泥的方法進(jìn)行封堵?；夭善陂g工作面推進(jìn)10米開始利用注氮管路向采空區(qū)注氮，減少采空區(qū)氧化帶距離；風(fēng)道利用束管進(jìn)行檢測，隨時對上砂口有害氣體進(jìn)行取樣分析，掌握CO變化情況，從而決定注氮量；殘煤回采工作面采空區(qū)“三帶”長度為26~40m，自燃發(fā)火期7~15天，月進(jìn)度應(yīng)不少于40m，即可控制發(fā)火；采區(qū)回采結(jié)束后及時封閉，采用給“對臉閉”，密閉間用矸石填滿并注漿，保證嚴(yán)密不漏風(fēng)。

2.4工作面管理

(1)隨著綜采割煤機(jī)循環(huán)割煤，由于是殘余煤柱、遇斷層、破碎帶時，要及時伸出護(hù)幫板維護(hù)好煤幫，并采用打幫柱，用木柈、金屬網(wǎng)封好以防淌貨掉塊傷人。如片幫嚴(yán)重時采用開小幫。

(2)工作面上、下口要加強(qiáng)支護(hù)，兩道替棚及時打好護(hù)幫柱，單柱要達(dá)到初撐力，及時更換失效柱。

(3)采煤機(jī)運(yùn)行到采跡舊巷位置時要減速緩行，防止遇鐵道、鐵管等鐵器截齒損傷。

(4)工作面放煤量適當(dāng)要均勻放煤，不得一點(diǎn)突破，防止頂板巖層“蓋被”影響煤質(zhì)。

2.5采區(qū)運(yùn)輸

殘煤開采由于煤炭矸石含量大、巷道起伏、拐點(diǎn)多等不利因素存在，這就對一些設(shè)備提出了新的要求，尤其是運(yùn)輸設(shè)備。由于刮板運(yùn)輸機(jī)使用時刮板和溜槽磨損大，使用周期縮短，單機(jī)運(yùn)輸距離短、加大生產(chǎn)成本。因此選用SDJ-80繩掛可伸縮式皮帶機(jī)，由于其運(yùn)輸效益高、適用性較強(qiáng)、安裝維護(hù)方便、事故率低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于綜采及掘進(jìn)工作面、井巷運(yùn)輸?shù)?，以此作為煤炭和矸石的主要運(yùn)輸設(shè)備。

3、結(jié)論

西安煤礦由于殘煤上綜采的普遍應(yīng)用，安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益都取得了豐碩成效，實(shí)現(xiàn)了安全回收殘煤資源之目標(biāo)，并且在保持西安煤業(yè)公司生產(chǎn)能力穩(wěn)中有升的前提下，延長了礦井服務(wù)年限。由于殘煤上綜采安全高效、成本低，類似殘煤開采礦井值得推廣。