【摘 要】針對整合礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、技術(shù)資料缺失的實際,闡述了整合礦區(qū)科學(xué)合理安全開采的關(guān)鍵技術(shù)措施。
【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì)條件;采煤方法;采煤工藝;安全開采技術(shù)
1 整合礦區(qū)采煤方法、回采工藝與安全開采技術(shù)淺析
1.1 整合礦區(qū)的開采地質(zhì)條件
肥城礦業(yè)集團張家口能源公司所整合的蔚縣35家煤礦均為生產(chǎn)能力在6萬噸/年以下的小煤礦,原煤礦均為個體戶開采,生產(chǎn)規(guī)模小,采用殘柱式采煤,巷道支護形式均為木棚支護,梯形斷面。井下采用畜力拉車運輸,開采技術(shù)落后,生產(chǎn)方式簡單,井下存在著亂采亂掘的現(xiàn)象,原開采方式均破壞了煤層的整體性,造成現(xiàn)井下采空區(qū)多,而且技術(shù)資料不全,原開采情況掌握不清,地質(zhì)條件復(fù)雜,煤層斷層多,局部賦存不穩(wěn)定,存有雞窩煤狀,給巷道掘進和工作面回采帶來困難,蔚縣礦區(qū)沒有可借鑒的其它采煤方法與回采工藝。
1.2 整合礦區(qū)的采煤方法與回采工藝的選擇
1.2.1 采煤方法選擇的原則
選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的礦山地質(zhì)和技術(shù)條件,所選擇的采煤方法必須符合安全生產(chǎn)、經(jīng)濟合理、煤炭回采率高的基本原則。
1.2.2 整合礦區(qū)安全開采選擇的采煤方法與回采工藝
根據(jù)蔚縣礦區(qū)的地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件,選擇單一走向長壁采煤法,回采工藝選擇高檔普采與炮采相結(jié)合,最大限度的回收煤炭資源,確保取得較好的安全與經(jīng)濟效益。
2 蔚縣整合礦區(qū)的安全開采關(guān)鍵技術(shù)
2.1 選擇科學(xué)合理采煤方法與回采工藝、科學(xué)合理組織生產(chǎn)是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件安全高效開采的前提
針對蔚縣礦區(qū)的實際,首先要查清地質(zhì)情況,對煤層的賦存情況、地質(zhì)構(gòu)造,采空區(qū)情況進行掌握,采取物探、鉆探等手段,對煤層賦存進行探查,對工作面巷道要進一步優(yōu)化,掘進要及時搜集資料,為選擇回采工藝奠定基礎(chǔ)。加強現(xiàn)場生產(chǎn)組織管理,特別是加強技術(shù)管理,針對較為復(fù)雜的現(xiàn)場地質(zhì)條件,必須及時采取科學(xué)的技術(shù)措施。
2.2 根據(jù)回采工藝選擇科學(xué)合理的支護方式、支護密度,抓好支護質(zhì)量,保證支護強度,及時進行科學(xué)的監(jiān)測監(jiān)控,是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件安全高效開采的保證
根據(jù)回采工藝,選擇科學(xué)合理的支護方式,對于普采和炮采工藝,一般采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁齊梁齊柱或錯梁錯柱的支護方式,嚴格支護密度(支護強度)的驗算,針對沒有可參考的礦壓觀測資料,對每個工作面進行科學(xué)合理的支護設(shè)計計算,選取支護參數(shù)時適當(dāng)增大安全系數(shù),在工作面推采時,并根據(jù)該工作面的礦壓觀測情況,及時修改補充支護設(shè)計,保證了支護設(shè)計的科學(xué)合理,滿足了現(xiàn)場要求。抓好工作面的支護質(zhì)量,及時科學(xué)的監(jiān)測監(jiān),加強采煤工作面兩個質(zhì)量(支柱維修質(zhì)量和支架支設(shè)質(zhì)量)、三個環(huán)節(jié)(泵站壓力達到18MPa;新支設(shè)的支柱必須進行二次注液,達到初撐力;支柱必須穿鐵鞋)的管理。
2.3 嚴格落實礦壓觀測及三量觀測的有關(guān)內(nèi)容,做好初壓預(yù)測預(yù)報工作,及時分析掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,加強工作面老頂初次來壓與周期來壓時的頂板管理,確保工作面特殊時期的安全回采
加強工作面三量觀測和礦壓觀測,收集礦壓資料,對于每一煤層的首采區(qū)首采工作面、每個初采工作面都必須進行三量觀測,收集整理三量觀測資料,及時進行初壓預(yù)測預(yù)報工作。堅持支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測,掌握老頂活動規(guī)律、初次來壓和周期來壓步距,適當(dāng)加大工作面支護強度。加強控頂區(qū)內(nèi)的頂板控制,防止控頂區(qū)內(nèi)頂板產(chǎn)生斷裂,支架變形。
2.4 加強工作面過老巷、老空區(qū)面前頂板管理,抓好堅硬頂板的強制放頂是頂板管理的關(guān)鍵之一
加強工作面過老巷、老空區(qū)的頂板管理,編寫專項安全技術(shù)措施,采取假設(shè)木垛,間套鋼梁、支設(shè)傾斜抬棚、增支叢柱等加強支護的方式,必須對面前進行嚴密背頂,支柱初撐力達到規(guī)定的要求,盡量縮小工作面的端面距,并及時支護,防止出現(xiàn)面前漏頂和臺階下沉,工作面推采要盡量加快推進速度。抓好堅硬頂板的人工強制放頂,確保安全回采,面后懸頂?shù)墓芾硎遣擅汗ぷ髅姘踩芾淼淖钪匾h(huán)節(jié)之一,必須及時對面后懸定進行人工強制放頂。
2.5 加強“一通三防”管理,抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理是實現(xiàn)安全回采的重要措施
加強工作面老巷、老空的探查工作,確保工作面過老巷、老空時瓦斯等有害氣體符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定,鑒于工作面采煤時探查老空、老巷時比較困難,影響生產(chǎn),因此,在掘進巷道布置工作面時,就要充分考慮工作面回采時有關(guān)過老巷、老空的探查工作,工作面上、下兩巷掘進時必須探查清楚工作面內(nèi)的地質(zhì)情況,工作面設(shè)計面長不易過長,科學(xué)合理長度為80-100m,這樣掘進是就能對整個工作面內(nèi)的老巷、老空探查清楚,及時上圖,在工作面回采是進一步超前探放其瓦斯等有害氣體情況,探查時編制有關(guān)安全技術(shù)措施,并按照措施要求進行處理。
2.6 加強防治水管理,抓好老空積水探放是實現(xiàn)工作面安全生產(chǎn)的重點環(huán)節(jié)
工作面老空積水包括兩方面:一個是,頂板老空積水,即上覆煤層的老空積水;另一個就是,本煤層內(nèi)的老空積水,必須對上述積水全部疏放完畢,工作面方可回采。
2.7 根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件實際,科學(xué)合理設(shè)計工作面長度,加強生產(chǎn)組織和安撤工作面的管理,杜絕兩個工作面同時按撤,盡最大限度的減少因搬家撤面而影響礦井的產(chǎn)量。
3 結(jié)語
選擇科學(xué)合理采煤方法與回采工藝、科學(xué)合理組織生產(chǎn)是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開采的前提;根據(jù)采煤方法和回采工藝,合理選擇工作面支護方式、支護密度,抓好支護質(zhì)量,保證支護強度,及時進行科學(xué)的監(jiān)測監(jiān)控,是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開采的基礎(chǔ);嚴格落實礦壓觀測及三量觀測的有關(guān)內(nèi)容,做好初壓預(yù)測預(yù)報工作,加強工作面老頂初次來壓與周期來壓時的頂板管理,確保工作面初壓、周壓時期的安全回采,加強工作面過老巷、老空面前頂板管理,抓好堅硬頂板的強制放等是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開采關(guān)鍵;加強一通三防管理,抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理,是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全開采的重要措施;加強防治水管理,抓好老空區(qū)積水探放是實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件煤層安全高效開采的重點環(huán)節(jié)。
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