资源枯竭矿井回收采区大巷煤柱跨大巷布置与回采技术

曹兴懂

摘 要：大庄矿由于资源枯竭，矿井已进入收尾阶段，剩余可采资源主要为采区大巷煤柱及局部残留资源，为延长资源枯竭矿井服务年限，需要对采区大巷煤柱进行优化布置，采取合理的回采方法，提高煤炭资源回收率，实现矿井可持续发展。

关键词：采区煤柱；跨大巷布置；回采技术

1 概述

大庄矿经过40余年的开采，矿井资源已近枯竭，战场逐步萎缩，生产能力受到限制，产量呈逐年大幅下降趋势。为此，矿提出了“走老矿收尾新路，创持续发展业绩”和“精采细收，惜煤如金”的号召，对现有资源进行优化组合，从一定程度上增加原煤产量，提高煤炭回采率，降低煤炭生产成本，延长资源枯竭矿井的服务年限。矿井剩余可采资源主要为采区大巷煤柱及局部残留资源，由于这些资源分布相对不规则，在采面布置与回采时要解决过溜煤眼、上下山穿煤层巷道、老巷及薄煤带等问题。为做到精采细收，走好老矿收尾新路，实现矿井可持续发展的战略目标，有必要对矿井大巷煤柱及局部残留资源进行优化布置，合理开采。为此，我们对矿井己四采区大巷煤柱跨大巷布置与回采技术进行了研究与实施。

2 跨大巷布置与回采方案研究

矿井己四采区大巷煤柱最宽达220m，分布形状不规则，临近停采线、采空区，煤柱内存在溜煤眼、上下山穿煤层巷道、多条平行斜交老巷、薄煤带等，回采难度大。加强矿井资源管理，减少煤炭损失，提高煤炭回收率，降低煤炭生产成本，延长矿井服务年限，对于资源枯竭矿井来说都有重要的意义。为此，矿成立了以主要领导为组长的资源管理领导小组，成立了资源管理办公室，对矿井现有资源进行了认真的调查研究，经过反复论证，将大巷煤柱做为矿井资源开发的开发点。2008年以来，矿井采煤工作面支护形式均采用整体组合托梁悬移液压支架，该支架适应性强，整体性和稳定性好，支护及时，安全可靠，对地质构造复杂、顶板较破碎地段也可正常开采。在回采采区大巷煤柱资源时，采区大巷已没有了保留价值，因此，在布置已四大巷煤柱采面时不再考虑对已四采区大巷进行保护。通过对已四大巷煤柱的地质资料进行认真分析、研究，方案对比，决定在回采己四采区大巷煤柱时采用跨大巷及上下山巷道进行布置回采，即：已四大巷保护煤柱布置一个采面，在回采这部分资源时，采区大巷随之报废。考虑到已四大巷保护煤柱最宽处有220m，布置一个采面采长超长，不便于安全生产管理，因此，利用大巷煤柱两翼巷道在煤柱中间施工一条中机巷，将一个大面分为两个小面形成对拉采面进行回采。该方案在实施过程中施工巷道少，万吨掘进率低，最大限度的对煤柱资源进行回收利用，避免了资源的丢失，延长了矿井服务年限，但在回采过程中要解决采面过溜煤眼、上下山穿煤层巷道、老巷等问题。

3 跨大巷布置与回采方案实施

3.1 过溜煤眼回采

采取提前在溜煤眼内充填老塘矸石，硬过的方式安全快速过溜煤眼。提前组织人员在己四皮带巷内对已经废弃的溜煤眼放煤口周围20m范围内打木垛加固，加强对溜煤眼保护工作，防止溜煤眼提前垮塌。将老塘冒落的矸石找出利用输送机对溜煤眼进行充填，再将溜煤眼上口用6根废旧道轨“#”字形铺设，每层3根铺2层，而后铺设木板、废旧皮带进行掩盖。当工作面回采至溜煤眼上方时，及时降低采高至2.2～2.3m，在悬移支架立柱柱鞋下垫方木加强支护强度，同时加强此段矿压监测。加快工作面推进度，快速推过溜煤眼，减少支架在溜煤眼上部的滞留时间。

3.2 过上下山巷道回采

上下山巷道为穿层巷道，巷道为锚喷支护，由于受工作面采动影响，巷道内多处片帮严重，巷道上半段分别与工作面穿层通过。提前上山中间部位靠上半段打设木垛，打木垛前先清净巷道内的浮渣、杂物，水管铁道提前回收，处理顶帮松动的岩体，防止打木垛时出现掉矸伤人事故。打木垛时坚持自下而上的顺序，人员站在上山方向，防止圆木滚落伤人，确保后路的安全畅通。采用“#”型方法打设木垛，打木垛时圆木接合面垫上楔子，每个木垛打设完毕后均需用大锤将楔子打紧，并有爪丁将木垛固定，确保木垛稳固可靠。绞架时巷道底板要清平到实底，木垛架设至巷道顶部时，要确保木梁与巷道顶部接触严实、牢固，回采时工作面沿木垛上部通过。相邻木垛间进行联锁，搭接长度不小于200mm，确保木垛的整体稳定性。过上下山巷道时工作面上下5m要适当降低采高，采高控制在2.1m～2.2m左右，支架升紧升牢，过木垛时采用垫双平面木梁，防止支柱钻底，以增强支护质量。施工期间坚持超前维护措施，提前打开翻转梁护顶或超前移架，支架上方不得出现接顶不实现象，并加快采面推进速度。

3.3 过老巷回采

3.3.1 过同层位老巷

由于老巷与工作面同层位，工字钢梯形支护，巷道受动压影响底鼓严重，多处帮顶背板压断，巷道失修严重。提前对老巷进行拉底维修加固，使用单体液压支柱在工字钢顶梁打设双排点柱加固，点柱打设在距工字钢梁两端300～400mm处，并用防倒绳连锁。在回采至老巷附近时，在原工字钢棚档中间套圆木配单体液压支柱，将工字钢顶梁替掉。工作面与老巷贯透时及时打开翻转梁托实圆木顶梁，并及时将工作面侧棚腿去除、外运。移架时，采用带压移架的方式，用悬移支架顶梁托紧圆木控制顶板，及时去掉单体液压支柱并外运。当悬移支架的翻转梁收回紧贴煤壁后，开始去除老巷煤墙侧腿子，并及时外运。在过老巷期间，要加快采面推进速度，适当降低采高，严禁空顶或支柱超高使用。

3.3.2 过穿层老巷

在距老巷20m时，提前对老巷进行打点柱加固，对穿层段提前打设木垛加固。根据老巷内煤层顶板层位暴露情况，确定木垛位置，用圆木打设“#”字型木垛。木垛上下层接触点必须垂直，木垛要用楔子打紧打牢。沿煤层顶板层位的木梁要沿采面倾斜方向铺设，每500mm一根。过老巷期间加快采面推进速度，适当降低采高，严禁空顶作业。加强过老巷期间的爆破管理，临近老巷时要坚持多动稿、放小炮的原则。当采面与老巷贯透后，要及时利用悬移支架翻转梁或单体柱托住木垛，移架时采用带压移架控制顶板，托实、托牢木垛。

3.4 过薄煤区回采

利用悬移支架翻转梁超前护顶的优点对薄煤带进行分采分运，对薄煤带区域范围内煤层进行爆破回采，爆破后及时打开翻转梁控制顶板，而后攉煤清理浮煤。工作面通采面回煤结束后，对薄煤带区域范围内岩石进行爆破回采，待溜煤眼内原煤放出后，再对岩石进行外运。爆破岩石作业时采用在支架前柱煤壁侧吊挂废旧皮带对支架进行保护，同时又减少了爆破后人工攉矸的工作量。对于崩落的大块岩石要掀入老塘，分采分运期间原煤及矸石的运输由矿调度室合理调配。

4 结论

该项目对于实现资源枯竭矿井跨大巷布置回收采区大巷煤柱提供成功经验，具有很好的应用推广前景。从一定程度上增加了原煤产量，提高了煤炭资源回收率，降低了生产成本，延长了资源枯竭矿井的服务。对资源枯竭矿井提高企业经济效益，保持企业的持续、稳定、健康发展具有重要意义。

参考文献：

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