浅谈黄陵一号煤矿八盘区大巷煤柱回收方法_刘洋.pdf

煤矿现代化2019 年第 6 期总第 153 期 0前言 近些年， 虽然煤炭在我国能源结构中的主导地位 有所下降， 但仍占有 70的比列， 尤其作为不可再生 能源，合理开发和利用煤炭资源具有重要的战略意 义， 因此各煤炭企业都把提高资源回收率作为矿井的 一项生产经营方针，不断提高资源回收开发利用水 平， 减少资源损失浪费。 黄陵一号煤矿是陕西陕煤黄陵矿业有限公司主 力生产矿井之一， 2010 年矿井核定年生产能力为 600 万 t， 属高瓦斯矿井； 矿井井田面积 184km2， 单水平盘 区式开采， 井田共划分 14 个盘区。 八盘区位于井田西南部， 北接西一大巷， 西、 南、 东均为井田边界。八盘区目前现有四条大巷 八盘区 回风巷、 八盘区进风巷、 八盘区辅助运输巷、 八盘区皮 带巷， 大巷煤柱为 25m。 我矿盘区大巷均留有 20～25m 宽度的保安煤柱， 在以前， 采区回采结束后， 未对大巷煤柱进行回收， 资 源浪费较严重。 近几来， 公司、 矿领导对煤柱的回收有 了新的认识， 并对此进行了认真的分析和研究， 包括 煤柱的宽度和长度、 煤层厚度、 煤层产状、 顶底板岩 性、 瓦斯情况、 采煤方法、 通风方式、 运输条件等， 然后 决定对大巷煤柱按正规工作面进行圈定和回采。 1回收煤柱方案 由于八盘区 802、 804、 806 工作面已经开采完毕， 留设的大巷保安煤柱比较完整， 且具备回收条件。 1.1煤柱回收可行性 1 ）2 煤层稳定， 煤层厚度均在 3m 以上， 资源可 靠。 2 ）煤层倾角平缓， 1～3之间，可采用倾向短壁 采煤法。 3 ） 八盘区已回采的几个工作面采空区顶板已全 部跨落， 无悬空不垮落现象， 大巷煤柱无集中压力； 已 回采的各工作面均采用一次采全高综合机械化采煤 法， 煤炭回收率达到 95以上， 采空区遗留少， 无自 燃发火迹象； 采空区积水通过密闭上留设的泄水孔入 大巷临时水仓； 保留的四条大巷支护可靠， 无片帮、 冒 顶现象。 1.2工作面布置 在确保安全且不影响矿井生产系统完整性、 不影 响设施安全的前提下对八盘区 H11 联巷以里大巷煤 柱进行回收。尽量利用原有巷道和采煤设备， 减少巷 道掘进工程量， 尽可能提高煤炭资源回收率， 减少资 源损失浪费。 保留现有八盘区进风巷、 八盘区回风巷、 八盘区 皮带巷、 八盘区辅助运输巷， 新掘一条顺槽作为大巷 煤柱工作面运输顺槽，掘进延伸 H15 联巷作为工作 面新切眼。 本次煤柱回收工作面暂定为 800 工作面， 为圈成 浅谈黄陵一号煤矿八盘区大巷煤柱回收方法 刘洋 （陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿 ，陕西 黄陵 727307 ） 摘要 以探索黄陵一号煤矿八盘区大巷煤柱回收为例， 深入研究煤柱回收方法， 对于矿井其他盘区 大巷煤柱回收， 具有显著经济效益和借鉴意义。 关键词 煤柱回收； 回收方法 ； 经济效益 中图分类号 TD712.6文献标识码 A文章编号 1009-0797 （2019 ） 06-0142-03 Discussion on the Recovery of Da Xiang Coal Column in Baipan District, Huangling No. 1 Coal Mine LIU Yang （Shaanxi Shaanxi Coal Huangling Mining Co., Ltd.. Coal Mine No. 1 , Shaanxi Huangling 727307） Absrtact Taking the exploration of coal pillar recovery in the main roadway of No. 1 Huangling Coal Mine as an example, the deep study of coal pillar recovery has significant economic benefits and reference significance for the recovery of coal pillars in other large roadways of the mine. Key words coal pillar recovery ; recovery ; economic benefit 142 ChaoXing 煤矿现代化2019 年第 6 期总第 153 期 工作面， 需掘进施工切眼 88m （切眼总长 117m ） 、 ， 800 运输 （回风） 顺槽 942m、 800 回顺联络巷 68m、 800 机 头硐室 70m （溜煤眼使用 806 工作面 ） ， 800 进风顺槽 采用八盘区辅助运输巷， 800 工作面布置见图 1。 800 工作面切眼， 矩形断面， 设计宽度 7.2m， 高度 3m， 顶板采用锚索梁 锚杆 塑钢网联合支护。 800 回风顺槽，矩形断面，设计宽度 5m，高度 3m， 顶板采用锚索梁 锚杆 塑钢网联合支护。 图 1800 工作面布置平面图 1.2.1工作面系统 1 ）主运输系统。 工作面运输机→顺槽皮带→800 皮带机头硐室八盘区皮带巷 2 ）辅助运输系统。 进风顺槽 利用八盘区辅助运 输巷。回风顺槽八盘区回风巷→800 回顺联络巷 800 回风顺槽 3 ）通风系统。U 型通风八盘区辅助运输巷→ 800 工作面→800 回风顺槽→800 回顺联络巷→八盘 区回风巷 2采煤方法 2.1回收方法 采用壁式机械化后退式采煤， 利用新掘顺槽作为 工作面运输巷（回风巷 ） ，全部跨落法处理采空区顶 板。 2.2采煤工艺 2.2.1割煤方式 采用 MG650/1630- WD 型电牵引采煤机割煤， 每 次割煤深度 （截深） 为 0.8m， 采煤机前进方向的滚筒 始终为上行割煤， 另一个则为下行割煤。 2.2.2移架方式 配置 ZY6400/17/35 型掩护式液压支架，顺序移 架，移架遵循收回护帮板收回侧护板降 柱提架拉架升柱伸出侧护板 伸出护帮板的原则。 2.2.3正规循环生产能力核算 工作面平均采高 3m， 循环进度为 0.8m。 WLShγC1170.831.350.98t 371t 式中 W 为工作面正规循环生产能力， t； L 为工 作面平均长度， m； S 为工作面循环进尺， m； h 为工作 面设计采高， m； γ 为煤的容重， t/m3； C 为回采率， 98。 2.3支护设备 工作面采用两柱掩护式液压支架支护顶板， 端头 支架支护两端头，两超前采用超前支架支护顶板， 支 护设备型号及数量见表 1。 表 1工作面支护设备型号及数量 3顶板管理 3.1两超前管理 进顺超前支护长度不少于 50m， 回顺超前支护长 度不少于 35m，在切顶柱和超前支架间的控顶范围 内， 采用液压单体支柱配合铰接顶梁支撑顶板， 进、 回 风超前应根据顶板实际情况加强支护。 超前支架移架步骤为 前架降柱伸推移 （推前 架 ） 前架升柱后架降柱缩推移 （拉后架 ） 后架 升柱。 3.2两端头管理 工 作 面 两 端 头 采 用 切 顶 单 体 支 柱 配 合 ZYT6400/17/35 型端头支架支护顶板，切顶柱要求打 三排， 两排切顶柱， 一排戗柱， 切顶柱交替支设， 柱间 距为 500mm， 排距为 400mm， 每排切顶柱上方必须架 设半圆木， 穿好柱鞋， 挂牢防倒绳。 3.3过联巷、 机头硐室顶板管理 1 ）本次圈定区域有 H12、 H13、 H14 联络巷， 与工 作面平行，工作面距联络巷 30m 前对老巷提前支护 木朵， 不能有空顶。 2 ）为保证过联络巷安全，过巷前适当调整运输 机机头或机尾， 使工作面与联络巷成一定夹角， 实现 斜交过巷。 3 ）过 802、 804 机头硐室时， 支架上方背道木， 擦 设备名称规格型号数量备注 液压支架ZY6400/17/3577 台 端头支架ZYT6400/17/357 台机头 4 台， 机尾 3 台 超前支架ZC28000/17/3510 组进风 6 组， 回风 4 组 143 ChaoXing 煤矿现代化2019 年第 6 期总第 153 期 顶不带压过， 确保桥面安全。 4 ） 工作面推至 804 等工作面密闭附近时应提前 对密闭口加强支护， 防止压垮密闭使采空区可能集聚 的有毒有害气体泄露至工作面产生危害。 3.4其他注意事项 1 ）加强技术管理， 做好支护设计， 确定合理的支 护方式， 合理的端面距。 2 ）加强现场管理， 实行紧盯制， 密切关注顶底板 煤层的变化趋势， 尤其机道弱面及顶板岩性的变化。 3 ）加强初采初放、 过构造带等薄弱环节的管理。 4 ）出现悬顶面积大于规定时， 积极采取退锚、 预 裂爆破等方式。 5 ）加强职工的教育培训， 提高观察顶板、 处理顶 板的能力， 尤其顶板冐落征兆的捕捉， 以及威胁人身 安全时， 迅速逃离现场的能力。 4一通三防及防灭火 4.1调风系统调整方案 800 工作面生产前需对目前八盘区 H11 联巷以 里通风系统进行调整， 确保 800 工作面回采期间通风 系统稳定可靠，保证煤柱回收工作面有足够的风量。 通风系统调整见图 2。 做好煤柱回收期间各用风地点的风量分配工作， 完善通风系统及设施。 在 806 回顺风桥与 808 进顺支 架设控风风门一组，八盘区回风巷 H11 联巷口砌筑 闭墙一处， 调整后八盘区回风巷、 皮带巷、 辅运巷均为 进风巷。800 工作面配风量本次不做讨论。 图 2800 工作面通风系统图 4.2防灭火注意事项 1 ）加强工作面通风系统管理， 减少采空区漏风， 各种挡风设施必须设置齐全并及时调整。 2 ）工作面尽可能减少丢顶、 底煤现象， 浮煤要回 收清理干净。 3 ）加强井下放炮管理，杜绝不正确的爆破作业 所形成的爆破火焰。 4 ）加强电缆设备和油脂管理，杜绝失爆现象的 发生。 5 ） 容易发生火灾事故的场所要备足防火用沙和 必要的消防器材。 5 其他事项 1 ）一号煤矿属于水文地质复杂类型矿井，八盘 区 H15 联巷附近临近小煤窑采空区，回采期间需随 时观察工作面的出水情况， 在工作面涌水量骤然增大 时及时分析出水原因， 及时采取必要措施。 2 ）工作面生产过程中要备足排水设备和管路， 并加强对排水设备的维修和保养。 3 ）加强工作面的水害分析预报。 6 效益分析 1 ）经济效益。 800 采面可采长度 821m， 可采储量 （回收煤柱 ） 38 万 t，按照目前吨煤 300 元利润计算， 可带来 1.14 亿元利润， 具有显著经济效益。 2）社会效益。 对大巷煤柱进行回收， 提高煤炭资 源回收率,减少了煤炭资源的损失浪费， 增加了矿井 服务年限,实现了矿井的可持续发展， 社会效益非常 显著。 国内在煤柱回收方面的实践和理论都比较少， 目 前我矿对于煤柱回收技术研究还处于起步阶段， 在同 等开采条件下可借鉴的煤柱回收成功实例太少， 只有 不断探讨、 摸索、 实践、 总结， 才能不断完善并建立一 套适合我矿煤柱回收的技术体系。 参考文献 [1] 刘玉平.边角煤柱回收利用理论研究.山西 阳泉煤业集团 兴峪煤业有限责任公司 [2] 党卫涛.残留煤柱回收的安全管理方法.山西长治 潞安集 团石屹节煤业公司 [3] 徐志红. 四道柳煤矿 5 号煤层大巷煤柱回收可行性研究. 内蒙古呼和浩特 内蒙古自治区煤炭安全生产监察总队 作者简介 刘洋 （1984-） ， 男， 山东枣庄人， 本科学历， 2009 年毕业 于中国矿业大学采矿工程专业， 在黄陵一号煤矿主要从事煤 矿技术管理工作， 采矿工程师。 （收稿日期 2019- 3- 6 ） 144 ChaoXing