摘 要:百善煤柱是一家衰老型礦井,現(xiàn)在已經(jīng)全面進(jìn)入回收系統(tǒng)保護(hù)煤柱階段。為保證礦井順利關(guān)井閉坑,百善礦根據(jù)井田內(nèi)以往鐵路下煤炭開采經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場地質(zhì)條件,制定了合理的開采方案,確保了煤柱順利回收,取得較好效果。
關(guān)鍵詞:鐵路維修;煤柱;全部垮落法;綜采
1 背景
百善煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣百善鎮(zhèn),為低瓦斯礦井,中等水文地質(zhì)條件類型。剩余未開采塊段:東65煤柱煤柱工作面、6533煤柱工作面和工廣煤柱工作面。在這幾個(gè)工作面上方有一直線段鐵路。
2 鐵路特征
2.1 鐵路特征
目前,未開采塊段所影響鐵路為一條直線段,鐵路等級(jí)工企三級(jí),保護(hù)等級(jí)為IV,長約1268m。運(yùn)量為90萬噸/年(含臥龍湖礦50萬噸/年),最高運(yùn)行速度為35km/h,每晝夜行車對(duì)數(shù)、最小行車間隔為每周二到三次。路基及上部建筑構(gòu)成為普通粘土路基,碎石道床,混凝土軌枕,P50鋼軌,無其他上部建筑。信號(hào)、通訊設(shè)備信號(hào)為微機(jī)聯(lián)鎖。股道數(shù)量為三股道(裝車線2股,材料線1股;局部為四股)。
2.2 以前鐵路壓煤開采情況
以前鐵路下方6煤層多已開采,相關(guān)工作面為661、662、663、664、6510、6511、6512、6533、6534、6535、6537、6543、6544、654等。已開采工作面采空區(qū)采用全部垮落方式,其上方鐵路維護(hù)較好,為礦井上方鐵路維護(hù)提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
2.3 采區(qū)鐵路壓煤情況
目前,百善煤礦鐵路下所壓煤中可采煤層為二疊系下統(tǒng)山西組含6煤層(組)。6煤發(fā)育較好,平均傾角3~13°,厚3.1~4m,平均厚為3.5m,為優(yōu)質(zhì)無煙煤。開采深度由-180m至-300m標(biāo)高,埋藏深度為210m至330m,平均埋藏深度為270m。直接頂板為泥巖、粉砂巖,為不穩(wěn)定~中等穩(wěn)定頂板。
根據(jù)以往開采經(jīng)驗(yàn),一般運(yùn)煤鐵路下150~200m外的工作面回采,對(duì)運(yùn)煤鐵路的影響就極其微小了,不影響運(yùn)煤鐵路的安全運(yùn)行。
2.4 鐵路下壓煤開采的可行性、必要性及可靠性
鐵路是特殊的構(gòu)筑物。其列車運(yùn)行時(shí)間是不連續(xù)的,有一定的時(shí)間間隔,這種間隔運(yùn)行特點(diǎn)使鐵路下采煤成為可能。即采動(dòng)引起鐵路產(chǎn)生移動(dòng)和變形時(shí),在不間斷列車運(yùn)行的情況下,可以利用列車運(yùn)行時(shí)間間隔,用起道、拔道、調(diào)整軌縫的一系列鐵路維修方法進(jìn)行消除,使線路達(dá)到質(zhì)量和規(guī)格的要求。
采深與采厚比:H÷M=270÷3.5=77≥40
式中:H-210m至330m,平均270m;M-3.1~4m,平均3.5。
符合《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》第63條規(guī)定:工礦企業(yè)專用鐵路,薄及中厚煤層的采深與單層采厚比大于等于40。
根據(jù)百善煤礦井田范圍內(nèi)以往鐵路下煤層開采后,地面鐵路維護(hù)效果來看,進(jìn)行鐵路下煤層開采是安全可靠的。
3 技術(shù)方案
3.1 采煤方法
根據(jù)百善煤礦以往開采積累的經(jīng)驗(yàn)、地面鐵路維護(hù)效果、煤層賦存條件及煤柱形狀,采用工程類比法,現(xiàn)決定:東65煤柱工作面采用近似傾斜長臂布置,炮采工藝;6533煤柱工作面采用近似走向長臂布置,炮采工藝;工廣煤柱工作面采用近似走向長臂布置,綜采工藝。
3.2 頂板管理方法
百善煤礦6煤層標(biāo)高平均約-240m,距離地面較近及以往鐵路下煤層開采后地面鐵路維護(hù)情況來看,采用全部垮落法能夠滿足要求。
3.3 開采技術(shù)措施
鐵路下煤層開采后,地面鐵路采用維修加固措施和井下開采措施聯(lián)合布置。
地面線路維修措施如下:
(1)加高、加寬路基,保證路基的穩(wěn)定性;(2)起道,消除下沉、傾斜、曲率影響;(3)拔道,消除橫向水平移動(dòng);(4)串軌,消除縱向水平移動(dòng)。
安全開采措施如下:
(1)防止地面突然下沉;(2)合理布置采區(qū),煤柱開采方向與近似鐵路平行。
3.4 行車安全措施
鐵路回填維修期間,為保障行車安全應(yīng)采取以下措施:
(1)每次機(jī)車進(jìn)礦之前,必須提前一天與回填部門聯(lián)系好時(shí)間,待回填部門確認(rèn)安全后方可進(jìn)礦。(2)在距施工維修路段兩側(cè)1公里處,設(shè)置限速、鳴笛警示,限速15kM/h。(3)機(jī)車行駛至警示標(biāo)致前,必須鳴笛,并降低車速,不得超過限速。(4)遇有平交道口時(shí),道口值班人員迅速放下道欄,禁止地面車輛和人員通行。(5)機(jī)車勻速緩慢通過維修路段,確保機(jī)車安全運(yùn)行。(摘 要:百善煤柱是一家衰老型礦井,現(xiàn)在已經(jīng)全面進(jìn)入回收系統(tǒng)保護(hù)煤柱階段。為保證礦井順利關(guān)井閉坑,百善礦根據(jù)井田內(nèi)以往鐵路下煤炭開采經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場地質(zhì)條件,制定了合理的開采方案,確保了煤柱順利回收,取得較好效果。
關(guān)鍵詞:鐵路維修;煤柱;全部垮落法;綜采6)維修施工人員在聽到機(jī)車鳴笛后,撤離軌道,在路基寬敞一側(cè)安全地段休息等待。
3.5 鐵路的維修方法
3.5.1 鐵路測量工作
在鐵路下沉段建立觀測站,在鐵路下沉期間定期對(duì)觀測站進(jìn)行觀測,根據(jù)測量結(jié)果對(duì)鐵路及時(shí)維修。
3.5.2 下沉期間的維修方法
(1)路基加固:主要使用礦井自產(chǎn)矸石對(duì)路基進(jìn)行加高加寬,邊坡按1:1.5,使用推土機(jī)進(jìn)行分層碾壓夯實(shí)。(2)軌枕填塞:對(duì)下沉的軌道,采用起高填塞矸石壓實(shí)襯平。(3)軌道松動(dòng):對(duì)因下沉造成的軌道松動(dòng),要及時(shí)緊固道夾板及道釘。(4)水平變形:對(duì)水平變形的軌道,要及時(shí)撥正,并填實(shí)軌枕。
3.5.3 完整修復(fù)
待下沉穩(wěn)定期,需對(duì)路基及軌道進(jìn)行全面修整,夯實(shí)路基,檢修鐵軌及連接件,并對(duì)軌枕進(jìn)行渣石鋪襯。
參考文獻(xiàn)
[1]徐永圻.煤礦開采學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1999,8.
[2]金連生,牟金鎖.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[M].煤炭工業(yè)出版社.