期跨上山开采的实践.pdf

煤矿 现代化 2 0 0 7 年第5 期 总第8 O 期 1 概况 跨 上 山 开 采 的 实 践 安徽理工大学徐仲东 摘要分析潘二煤矿生产现状， 提出跨上山开采方案， 跨上山掘进、 回采期间安全技术措施到位， 实 现了安全开采， 为以后跨上山开采积累了经验。 关健词跨上山 掘进 回采安全措施 潘二煤矿井 田走向 1 0 ． 1 k m，倾斜宽度 1 ． 0 4 - 3 ． 4 k m， 井 田面 积 1 9 ． 7 4 1 9 k m 2 ， 位于淮南煤田的中偏北部， 在轴向北西的潘集 背斜之东部隆起区。 矿井 1 9 8 9年投产， 目前生产的采区有五个 ， 除西四采区 走向长度为 1 5 0 0 m左右外 ，其它采区走向只有 5 0 0 - 6 0 0 m。 2 0 0 4 年矿井开始高定位技改 ， 对各大生产系统进行改造， 系统 能力得到了提升， 但采区生产能力达不到要求。为此我们提出 调整采区布局， 实行跨上山开采方案 即将原南一 B采区、 西一 B采区合并为一个采区， 生根系统建立在南一， 称为南一采区； 原西二采区和原西三采区合并， 生根系统建立在西二， 称为西 二采区 通过整合， 采区走向均达到 1 5 0 0 m左右 ， 为下一步采 区上综采、 提高采区生产能力创造了条件。合并后工作面回采 时， 必将跨越报废的采区上山即实行跨上山开采。 2 首个跨上 山开采工作面的选择 1 为保证矿井两翼均衡开采， 消除单翼开采的弊端， 针 对潘二煤矿采场情况，我们选择南一采区作为跨上山开采试 点采区。南一采区包括原南一了B采区、 西一 B采区， B 8 、 B 7 煤层均已回采 ， B组可采煤层只剩下 B 6 1 、 B 4 1 煤层。B 4 1 为突出煤层 ， 只有回采 B 6 1 煤层作为上保护层 ， 方可进行回 采 。 通过以上分析我们将南一采区一阶段 B 6 1 煤层作为首个 跨上山开采工作面进行试点。 工作面概况。1 1 1 2 6工作面设计长度为 1 3 0 0 m，面长 1 8 0 m， 东到南一采区上山， 西到原西二采区上山， 南至 6 0 m防 水煤柱线及风井煤柱线 ， 北以设计标高为准。平均煤厚 1 ． 8 m， 直接顶为深灰色泥岩 ， 厚 O ． 5 - 2 ． 5 m， 老顶为灰色粉砂质泥岩， 厚度 5 ～ 1 3 m； 直接底为褐灰色砂质泥岩 ， 厚度 3 ．6 m， 老底为灰 色细砂岩。 厚度 4 ． 5 m。 3 掘进期间跨上山管理 1 1 1 2 6 工作面轨道顺槽按设计， 掘进期间将相继穿过原西 一 B采区轨道上山、 回风石门、 皮带机上山、 回风上 山及原西 一 C组回风石门等 5条老巷道，运输顺槽相继穿过原西一 B 采区轨道上山、 回风石门、 皮带机上 山、 回风上山及原西一 C 组回风石门、 B 6煤层上山、原西一 B新增通风上山等 7条老 巷道。以上巷道只有 B 6 煤层上山长期失修外 ， 其它巷道均为 全风压通风巷道。掘进巷道与老巷道相对位置如下 轨道顺槽 掘进期间均从老巷上方穿过；运输顺槽掘进期间期间除与 B 6 煤层上山相贯通外， 其它均从上方穿过。为安全过老巷， 根据 现场实际， 制定相应的措施。 3 ． 1 顶板管理 1 过巷段必须采用 u型棚支护。 帮顶背严背实。 2 施工期间， 过老巷前 ， 必须对对应的老巷段进行加 固。加固方法为打挑棚或接木垛。 3 过巷期间必须小炮进行 ， 一棚一棚地施工。 4 过巷段的棚腿必须穿 “ 铁鞋”即每个棚腿下面下铁 垫板 。 5 运输顺槽掘进期间， 与 B 6煤层上山相距 2 0 m前， B 6 煤层上山必须修到运输顺槽透位超前 5 m处。 3 ． 2 “ 一通三防”管理 1 “ 一通三防” 部门必须掌握对所过的老巷道通风状 况进行全面调查 ， 根据调查结果， 认真分析， 然后进行通风系 统调整， 确保系统的稳定、 可靠。 2 通风区必须掌握掘进施工进度， 每天对老巷进行观 察， 发现有问题立即处理。 2 掘进期间安设专职测气员， 随时掌握瓦斯变化情况。 出现瓦斯异常， 立即停止掘进， 查明原因， 采取措施后， 方可恢 复施工。 3 加强炮前炮后洒水灭尘工作。出货时必须将水洒透。 4 运输顺槽与 B 6煤层上山贯通后 ， 及时对 B 6煤层上 山下段进行封闭。 4 跨上山回采期间管理 1 1 1 2 6工作面跨上山原西一 B采区上山回采期间， 相继过 1 5条老巷道， 根据工作面与老巷道相对关系可分为三类 I 类 位于工作面底板的4条； Ⅱ 类在本工作面内沿 B 6煤层掘进的 6条；l l I 类从 B 6 煤层爬到 B 6煤层顶板或位于本工作面上方 净垛较小的5条。 4 ． 1 工作面顶、 底板管理 1 沿 B 6煤层施工的老巷采用先替棚后推进方式硬过； 半揭露的老巷 从B 6煤层底板爬到 B 6煤层巷道或从 B 6 煤层 爬到 B 6煤层顶板的老巷， 采用架木垛或挑棚后再通过； 位于 B 6 煤层底板老巷， 工作面必须用加厚大板配合铁垫板下底梁， 单体支拄必须栽在实底上， 严禁蹬空。 2 过老硐期间对应的老塘位置架设 “ 一梁三柱” 顺山 挑棚 ， 挑棚用料梁子必须采用厚度不小于 1 0 0 ra m大板 ， 棚腿 用单体支柱。 3 过与工作面基本平行沿 B 6煤层掘进的老巷， 采用甩 采方法，调整工作面与老巷之间距离，让工作面逐渐揭露老 巷。 4 控制采高、 超前一硐管理， 煤帮每棚插一根支柱并背 实帮顶 ； 过顶笆片不少于 2 块 ， 空顶处用木料 、 笆 片接实。 5 过老巷期间， 为防止冒顶， 尽量采用手镐刨 ， 减少放 炮震动影响。如手镐刨不动需要放炮时。 严格控制装药量、 炮 眼数。 且当班打眼、 当班装药、 当班放炮。 4 ． 2 “ 一通三防”管理 下转第 2 7页 2 5 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 煤矿现代化 2 0 0 7 年第5 期 总第8 O 期 要调查清楚并进行边界压能测试， 目前采用的技术有 1 连通管均压。从回风侧密闭气室布置与地面连通的 管路， 使其沿程阻力与地面至进风侧间阻力相等。 2 调压风机与调节风门联合均压。即在密闭外安设一 道带有调节门的密闭并安装调压风机，根据需要进行增压调 节或负压调节， 这是针对密闭漏风的一种有效措施。 3 并联风路与调节风门联合均压， 如图 3 。其原理就是 利用调节风门调整风流的方向， 降低两个密闭问的压差。这项 技术对两个密闭间距离远、 压差大的情况非常有效。 图 3 并联风路与调节风门均压技术 4 主扇与调节风门联合均压。即借助回风侧的调压风 门作用， 使主扇对火区的风压作用尽可能抵消。 2 l 3其他方面的应用 1 均压技术处理上隅角瓦斯积聚 由于工作面两端压差大，造成采空区瓦斯急速在上隅角 积存，给工作面生产带来了危险。在对采空区瓦斯抽放的同 时，利用均压技术减少工作面两端压差，适当提高工作面风 压， 以提高抽放效果和尾排巷道的排放瓦斯量。 2 均压技术处理掘进巷道瓦斯超限 在巷道掘进过程中，由于相邻区域存在积聚瓦斯的采空 区或老塘， 通过煤体或岩体裂隙在风压作用下， 渗透入掘进工 作面， 影响了生产。如果盲目加大掘进头的风压， 也可以抑制 瓦斯的侵入 ，但有可能使老塘瓦斯从其他意想不到的地方涌 出。唯一安全措施是利用均压原理， 对老塘边界进行调查， 同 时降低老塘漏风源汇的压差， 在此基础上增加掘进头风压， 同 时适当加大风量， 以利用瓦斯的稀释， 这样才能保证生产的顺 利进行。 3均压防灭火注意的问题及展望 1 保证均压防灭火技术实施效果的关键是查清漏风通 道， 俄罗斯某矿井在采用均压技术治理火区时， 仅在密闭处设 置调压装置， 调节供风量， 使密闭间的压差趋于零。使用后效 果并不理想， 5 个月后火仍未熄灭 ， 经调查研究， 大量漏风的原 因使密闭区周围岩层的气动阻力太小 ， 而且煤柱也漏风 ， 火区 周围岩层有裂隙或者岩层松动。因此 ， 经过扩大调压效果， 封 堵部分裂隙， 火势得到了控制。 2地面大气压的变化直接影响矿井内空气压力变化， 大气压变化所造成均压区内的 ” 呼吸 ” 状态， 对火区的熄灭是 十分不利的。例如我国西北高山地区， 地面大气压的变化可达 到几百甚至几千个 P a ，采用均压通风防灭火时必须考虑的这 个自然因素。 3 密闭漏风对火区内均压效果有直接影响， 大均压气 室部分解决了密闭集中， 而且有漏风的问题。 4 大面积采空区内漏风风流的流动状态需要做进一步 研究 ， 通过了解采空区内风流的流动风速和压力， 才能更好地 内外结合， 实现对采空区火灾进行均压的自动监测与控制。 5 均压技术的应用更要用系统的观念来进行实施和管 理， 既要了解系统内部元素发生、 发展状况 如煤炭的自燃程 度、 漏风风流的风压分布等 ， 又要透彻了解系统外壁与系统 内的连通状况，还要考虑系统外的环境干扰对均压效果的影 响。 6 均压技术与其它防灭火技术措施联合作用， 效果更 明显。1 9 9 2 年 1 0月俄罗斯雅古诺夫斯卡矿井 ， 采用均压气室 及密闭， 辅助于地面钻孔灌注惰性泡沫、 液氮和发泡剂 ， 成功 地扑灭了采空区内自燃火灾。 7 均压技术属于立体防灭火 ， 尤其对放顶煤开采治理 采空区火灾， 有很大的潜力。另外， 它不受水、 土、 氮源的限制， 仅是 “ 以风治火” 。随着人们对均压理论的认识提高， 辅助于 查寻漏风途径以及封堵技术效果的改善，必将得到更进一步 的应用和发展。 作者简介 梁永东， 男 1 9 6 6年 ， 安徽淮北人。 现在为安徽淮北矿业 集团刘店煤矿筹备处安全科长。 收稿 日期 2 0 0 7 9 1 上接 第 2 5页 1 加强通风管理， 跨西一 B采区上山期间， 老巷较多， 通过合理调整通风系统，保证回采期间通风系统的稳定、 可 靠。 2 加强瓦斯管理。①分析 1 5条老巷通风状况 ， 回采前 属于全风压通风巷道 1 1 条， 属于盲巷 4条。盲巷必须采用局 扇供风处理瓦斯。②每班必须安设专职测气员， 认真检查过老 巷段瓦斯情况，当老巷及其附近 2 0 m范围内风流中瓦斯浓度 达 1 ． 0 ％必须停止作业， 撤出人员， 采取措施 ， 进行处理。 ③采煤 班， 通风区必须有干部跟班， 加强对老巷通风状况及瓦斯浓度 的巡查。 加强对打眼、 装药、 放炮前后瓦斯检查、 管理。 3 加强防火管理。①回采后 ， 变为盲巷的老巷， 每过完 一 条 。 及时进行封闭。②加强采空区灌浆工作， 做致随采随灌。 4 加强防尘工作。①开采前对 B 6 煤层进行注水 ， 通过 注水大大降低了回采期间的煤尘。②加强炮前炮后洒水灭尘 工作。③出煤系统每个转载点安装洒水喷雾， 出煤时进行洒水 灭尘 。 5 结语 1 1 1 2 6 工作面成功地跨上山开采， 为我们积累了丰富的顶 板管理及 “ 一通三防” 管理经验 ， 为下一步其它工作面跨上山 开采提供了经验。 通过跨上山开采技术的应用 ， 延长了工作面走向长度， 增 加了工作面可采储量， 减少了搬家移面的次数 ， 为潘二煤矿调 整采场布局、 实现合理开采提供了条件。 作 者 简 介 徐仲东， 1 9 6 7年出生， 男， 安徽安庆人。 安徽理工大学在读 硕士研究生。现在在潘二煤矿从事安全技术管理工作。 收稿 日期 2 0 0 7 8 2 9 2 7 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全