柏永長

（黑龍江，七臺河，154600）

淺談特厚易燃煤層水平布置巷道無煤柱開采技術(shù)

柏永長

（黑龍江，七臺河，154600）

一、提出無煤柱開采的技術(shù)依據(jù)。

1983年首先在—50北18層采區(qū)提出水平布置巷道無煤柱開采，主要技術(shù)依據(jù)有以下四點：

1、受上分段巷道布置的影響。上分段（+15水平18層)采區(qū)巷道布置：上頭留設(shè)梯形煤柱，回風道為鉛垂布置。下頭溜子道為水平布置，總機道高2m。很大程度上決定了本分段上頭回風道也必須是水平布置，如留設(shè)梯形煤柱，回風道用鉛垂布置時，階段煤柱損失量大，達72萬t，18下層最后一個分層階段煤柱斜長達56m，在技術(shù)經(jīng)濟上極不合理。18層分上，下層分別留設(shè)梯形煤柱，鉛垂布置回風道，階段煤柱損失量也很大，18下層最后一個分層階段煤柱斜長也達36m，并對采區(qū)開采防火不利。如果采用水平布置回風道，留設(shè)水平煤柱，對采區(qū)開采防火也極不利，當開采到18下層時，18上層的水平階段煤柱將全部冒落破壞，在采空區(qū)內(nèi)工作面上中部的上方形成煤炭大堆積，這是自燃發(fā)火的極大隱患，而且一旦發(fā)火又難以消滅。因火源點在已采區(qū)的上部層位，在采空區(qū)的浮巖中，泥漿很難灌到火點處。因此，回風道留設(shè)梯形或水平煤柱的布置方式，都是不可取的，針對丟煤多，防火難的兩個致命點，提出水平布置巷道無煤柱開采。

2、上分段開采及防火灌漿情況。上分段+15北18層采區(qū)，走向550m，開采11個分層，開采時間長達5a，采區(qū)開采結(jié)束時，沒殘留高溫發(fā)火隱患點，并做了徹底封閉。全區(qū)總灌漿量達3.45萬立方來，18下層平均灌漿系數(shù)為3.2%。因煤層傾角在35度左右，泥漿分布比較均勻，尤其是在開采中增加采空區(qū)灌漿量，在灌漿工藝上采取很多技術(shù)措施，極大地加強了工作面下半部溜子道處的灌漿量，因此，為下分段回風道沿空掘進提供了安全可靠的技術(shù)條件，并能最大限度地減少百米巷道漏風率，也為采區(qū)防火創(chuàng)造了有利條件，這是提出無煤柱的主要依據(jù)。

3、頂板巖性及煤層地質(zhì)條件好。18層頂板有1m左右砂巖偽頂，直接頂為細砂巖，桉頂板分類屬于?類2級，易冒落易壓實。通過上分段開采防火灌漿的實踐，已充分證明頂板冒落得比較嚴實，因煤層傾角在 35度左右，冒落的巖石必然下滑，靠近溜子道處的采空區(qū)基本上被冒落巖石充填嚴實，加之采區(qū)灌漿好，漿量大，分布均勻基本上形成了隔絕帶。對無媒柱開采沿空送巷和采區(qū)開采防火工作極為有利。

煤層地質(zhì)條件好，煤層穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，能夠最大限度地減少煤炭損失，杜絕浮煤堆積。煤層傾角較大，采用水平布置回風道，其巷間煤柱可以在掘進時或開采中全部采出，減少了自然發(fā)火的可能性。

4、開采技術(shù)進步是無煤柱開采的有力保障。無煤柱開采成功與否，取決于對煤層自然發(fā)火的控制。影響煤層自然發(fā)火的因素有3個：①有易燃的浮煤堆積；②有向采空區(qū)漏風供氧條件；③有聚熱氧化過程的條件和充足時間。由于開采技術(shù)進步，可以做到?采得凈，采得快，灌得好?，基本上控制了煤層自然發(fā)火的3個條件。同時加強?兩道?放頂管理，小石門采后及時封閉，再采取均壓通風措施，可以最大限度減少向采空區(qū)漏風供氧。所以，開采技術(shù)的進步基本上可以控制煤層自燃的3個影響因素。

二、水平布置巷道無煤柱開采的主要優(yōu)點。

1、提高采區(qū)回采率，降低巖巷掘進率。根據(jù)有階段煤柱回風道的三種布置形式，計算兩上采區(qū)三種形式的階段煤柱損失量：①整層留設(shè)梯形煤柱損失為72萬t；②分層留設(shè)梯形煤柱損失量為42萬t；③留設(shè)水平階段煤柱損失量為 28萬 t。三種布置形式階段煤柱平均斜長分別為29m,20m，14m，各占階段斜長(不留煤柱的工作面長)的24.3%，16.7%，11.4%左右。因此，三種不同布置形式采區(qū)回采率可分別提高24.3%，16.7%，11.4%左右。

由于提高采區(qū)回采率，降低巖巷掘進率，有利于加快礦井生產(chǎn)準備，緩和礦井采掘接續(xù)，促進煤炭生產(chǎn)長期穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

2、簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。采區(qū)巷道采用水平布置方式：上頭各分層回風道與采區(qū)回風小石門，總回風道都在同一水平上，下頭各分層溜子道在同—水平上，并比采區(qū)機道小石門，總機軌道高出一個巷道高度侑利于下分段回風道布置)，因此，不必打上、下兩道反上，取消了流煤眼和運料小絞車，簡化出煤，運輸系統(tǒng)，也便于行人、通風，機電設(shè)備搬運等。

三、沿空掘進和回采的技術(shù)要求。

對掘送下頭各分層機道的施工技術(shù)要求：(1)保持施工方向相同，坡度—致，使各分層機道都處在同一截面上，有利于手段回風道沿空掘進施工。

四、采區(qū)開采防火灌漿工作。

大陸礦開采防火工作的主要技術(shù)手段是黃土灌漿。黃泥灌漿入井下采空區(qū)后，能粘結(jié)在浮煤表面，使煤粒表面與空氣隔絕，防止煤粒的氧化，并能充實冒落巖石空隙，能起到冷卻降溫作用。加強灌漿的技術(shù)管理，首先要切實抓好對特殊點的防火灌漿。所謂特殊點就是易發(fā)火的隱患處，?兩線?尤其是停止線，連接入，回風側(cè)，通風負壓差較大，冒落不嚴，極易漏風，采取充砂措施，將工作面下半部充嚴，杜絕向采空區(qū)漏風供氧。切割線采用加大灌漿量的辦法，最里部的鉆孔必須打在切割線的上頭，加大切割線的灌漿量，采過后及時封閉。提高采區(qū)的受漿量，保證灌漿數(shù)量和質(zhì)量，采區(qū)灌漿系數(shù)不準小于3%，泥漿分布均勻，消滅漏灌區(qū)和空白帶，保證水平無煤柱開采。

五、結(jié)束語。

通過新立礦+15北18層、-125南18層兩個采區(qū)合計開采8年多的實踐，充分說明在低沼氣礦井，特厚易燃傾斜煤層，在煤層地質(zhì)條件，采區(qū)開采技術(shù)條件適宜的情況下，切實地加強采區(qū)開采防火灌漿工作，采用水平布置巷道無煤柱開采技術(shù)是可行的，可以做到安全開采。

TU185

A

1674-3954（2011）02-0147-01