文育鵬++昝軍才

摘 要：大佛寺煤礦是陜西煤業(yè)集團(tuán)、陜西煤田地質(zhì)局和陜西省彬縣煤炭總公司3家合資組建的陜西彬長礦區(qū)開發(fā)建設(shè)有限責(zé)任公司在彬長礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的第1個(gè)特大型礦井。礦區(qū)建設(shè)至今，在公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和帶領(lǐng)下，通過礦井生產(chǎn)工作中的實(shí)踐，在礦壓研究和控制、綜合防滅火、瓦斯管理及及信息化方面都取得了令人矚目的成績(jī)。

關(guān)鍵詞：礦壓控制 安全管理 信息化 綜合防滅火

中圖分類號(hào)：F273.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（a）-0092-01

大佛寺煤礦位于陜西彬長礦區(qū)南部邊界，地處彬縣、長武兩縣交接地，井田走向長15 km，傾斜寬5.8 km，井田面積86.3 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量12.5億 t，可采儲(chǔ)量為7.66億 t。該礦設(shè)計(jì)產(chǎn)量為800萬t/a，一期為300萬t/a。主采侏羅紀(jì)4煤層，全井田分布。大佛寺煤礦為高瓦斯礦井，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為128.35 m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為15.89 m3/t；二氧化碳絕對(duì)涌出量為8.14 m3/min，相對(duì)涌出量為1.01 m3/t。煤層具有自然發(fā)火性。

近年來，大佛寺煤礦在公司領(lǐng)導(dǎo)的支持和帶領(lǐng)下，積極探索，不斷創(chuàng)新，并與高校等科研院所加強(qiáng)技術(shù)合作，不斷推動(dòng)科技進(jìn)步，在礦壓控制、綜合防滅火、瓦斯管理及信息化建設(shè)方面取得了令人矚目的成績(jī)。

1 主要科研成果

1.1 礦壓控制方面的成果

大佛寺煤礦40110工作面運(yùn)輸巷底板圍巖松軟破碎，巷道底臌劇烈，通過研究，分析了40110運(yùn)輸巷的三個(gè)底臌特征分別為： 變形量大、變形持續(xù)時(shí)問長和擠壓流動(dòng)性。得出了底板圍巖特性是造成巷道底臌的主要因素，水理作用、支護(hù)體系不耦合、采動(dòng)影響是造成巷道底臌劇烈的誘導(dǎo)因素。認(rèn)為“強(qiáng)頂、固幫和有效強(qiáng)化底板”是維護(hù)巷道底板穩(wěn)定的關(guān)鍵，進(jìn)一步提出了“底角錨桿+底板硬化+泄壓槽+補(bǔ)打頂幫錨桿（索）”的軟巖巷道底臌控制技術(shù)，取得了良好的工程應(yīng)用效果，通過頂?shù)装?、兩幫表面位移觀測(cè)，礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，巷道底板未出現(xiàn)裂縫，底臌量大幅度降低，頂板未出現(xiàn)離層脫落等其它變化，巷道支護(hù)完整、斷面均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，巷道底臌得到有效控制。

1.2 瓦斯防治方面的成果

大佛寺煤礦40104工作面走向長度1920 m，切眼長度260 m，工作面為高瓦斯超長工作面，工作面初采時(shí)，瓦斯涌出主要來于本煤層及采空區(qū)殘煤，工作面回采50 m后，瓦斯主要來源于本煤層及鄰近層瓦斯釋放?？紤]到該工作面為超長工作面，布置層位較高，采用高抽巷采空區(qū)高位留巷抽放放，以此減少鄰近層瓦斯涌向工作面。放采空區(qū)瓦斯是治理采面瓦斯超限的有效措施，通過高抽巷瓦斯抽放，采面瓦斯及上隅角瓦斯?jié)舛榷济黠@降低。采面配風(fēng)量為2300 m3/min，回采瓦斯?jié)舛葹?.6%，上隅角瓦斯不超限，抽放效果非常顯著。40104采面的實(shí)踐證明，盡管高抽巷抽放負(fù)壓作用點(diǎn)處于采空區(qū)，抽放效果好，但本煤層屬易自然煤層，抽放時(shí)間長可導(dǎo)致采空區(qū)殘煤自然，防滅火壓力較大。

大佛寺煤礦2006年建成投產(chǎn)，主采4號(hào)煤，煤層厚0～19.73 m，平均11.65 m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傾角5°，屬較穩(wěn)定煤層，最短發(fā)火期為24 d；煤塵具有爆炸性，瓦斯含量一般在6.4 m3/t左右，最高17.11 m3/t。大佛寺煤礦40300進(jìn)回順，40104回順掘進(jìn)期間均發(fā)生了瓦斯噴出，巷道回風(fēng)流瓦斯?jié)舛瘸?，通風(fēng)方法已無法解決瓦斯噴出問題，工作面不能正常掘進(jìn)，瓦斯問題嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。強(qiáng)化以預(yù)抽瓦斯為主，通風(fēng)為輔的瓦斯治理理念，超前釋放煤巖層承壓瓦斯，可避免瞬間瓦斯噴出釀成事故。

1.3 防滅火方面的成果

大佛寺煤礦煤層具有自然發(fā)火性，發(fā)火期一般為3～5個(gè)月，最短發(fā)火期24 d，煤塵爆炸指數(shù)30.08%。為了徹底解決采空區(qū)煤炭自燃制約礦井安全生產(chǎn)的問題，大佛寺煤礦從2006年開始，與眾多科研院校合作，研究高瓦斯、易自燃長距離俯采工作面防滅火措施，使自然發(fā)火的危險(xiǎn)大大降低。根據(jù)大佛寺礦業(yè)公司煤層的地質(zhì)條件和煤層自然發(fā)火特點(diǎn)，在本礦應(yīng)用綜合防滅火技術(shù)體系。綜合防滅火技術(shù)體系集8種防滅火手段的優(yōu)點(diǎn)于一體，避免了單一技術(shù)的缺陷和不足，顯著提高了防滅火工作的效果。

大佛寺煤礦40104工作面可采煤層走向長度1768 m，傾斜長度260 m，采高3.8 m，采用走向長壁后退式綜合機(jī)械化采煤。該工作面于2008年2月29日初采，2009年2月20日停采開始擴(kuò)幫回撤，24日擴(kuò)幫支護(hù)基本完畢，在回撤時(shí)發(fā)生外因火災(zāi)，及時(shí)進(jìn)行了封閉。根據(jù)大佛寺煤礦40104綜放工作面現(xiàn)狀，分析了火區(qū)啟封條件，提出啟封回撤方案，以及啟封回撤期間的通風(fēng)方式、瓦斯抽采技術(shù)，堵漏、注氮、打鉆注漿等一系列防滅火技術(shù)措施。實(shí)踐證明，啟封回撤期間的安全技術(shù)方案實(shí)施后，保證了工作環(huán)境的CO濃度、CH4濃度、溫度、風(fēng)量滿足安全要求，將設(shè)備順利、安全地撤出了工作面。

1.4 信息化方面成果

大佛寺煤礦井是彬長礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的第一個(gè)大型、現(xiàn)代化國有礦井。通過綜合自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將礦井各系統(tǒng)（采掘、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等）的設(shè)備工作狀態(tài)信息、生產(chǎn)信息、安全信息實(shí)時(shí)傳遞到礦井生產(chǎn)安全調(diào)度集中控制室，為大佛寺煤礦井的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)提供了一個(gè)高速、安全、可靠的信息傳輸平臺(tái)，為礦領(lǐng)導(dǎo)的指揮和管理提供了充分的、實(shí)時(shí)的信息依據(jù)，為大佛寺煤礦建設(shè)先進(jìn)的管控一體化平臺(tái)提供了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境。同時(shí)，大佛寺煤礦井也是西北地區(qū)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)下井的煤礦，為煤礦信息化、數(shù)字化發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

2 結(jié)論

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，煤炭企業(yè)向集團(tuán)化、大型化發(fā)展和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集中高效生產(chǎn)是世界煤炭工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，而煤炭企業(yè)要具備足夠的經(jīng)濟(jì)實(shí)力必須擁有先進(jìn)的煤礦采礦技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)和資金優(yōu)勢(shì)，其中，煤礦采礦技術(shù)及科技實(shí)踐是最為重要的。在最近的一些年來，大佛寺煤礦不斷創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)，始終探索著先進(jìn)和高效的科技實(shí)踐和采礦技術(shù)，并且取得了令人矚目的成績(jī)。在目前全國煤礦形勢(shì)不容樂觀樂觀的情況下，研究和探索先進(jìn)的煤礦生產(chǎn)技術(shù)和實(shí)踐應(yīng)用技術(shù)具有十分重要的理論意義和實(shí)踐意義。

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