朱云龍

摘 要：對于極近距離煤層，上下煤層間開采的相互影響較大。受上部煤層開采的影響，下層煤層頂板將受到不同程度的破壞，使頂板結構發(fā)生變化。工作面礦山壓力顯現(xiàn)特征、支架與頂板控制關系，回采巷道支護方式、回采工藝和安全技術措施均具有特殊性。特別是對下層煤采用長壁式采煤法的條件下，下層煤受上層煤開采影響，工作面和巷道頂板產(chǎn)生破壞，極易冒頂、漏頂。當與上層采空區(qū)溝通時，造成工作面漏風，嚴重影響礦井的安全生產(chǎn)。

關鍵詞：近距離;采空區(qū);煤層開采;探討

對采空區(qū)下極近距離煤層開采的端面冒頂、工作面片幫、采空區(qū)的積水及其積聚的瓦斯提出了相應的處理措施，從而為工程實踐提供一個參考。

一、概述

對近距離煤層礦區(qū)的開采，工程技術人員進行了不同的嘗試，如蘇海圖礦用窄機身采煤機和單體液壓支柱配合11型鋼梁支護留煤皮假頂開采方法;淮南礦已務局的謝二礦用近距離煤層聯(lián)合開采;近距離煤層各層由同一工作面回采，近距離煤層放頂煤回收上層煤。聯(lián)合開采主要用于上下煤層間距比較大的情況。當上層煤開采對底板破壞造成的裂隙貫穿底板巖層時，下煤層開采工作面就會面臨上煤層開采后的影響。而由同一工作面用放頂煤來回收上煤層的方法，存在大量的矸石處理問題，同時上下煤層間的距離的大小將影響開采方法的選擇。這就使得研究適合采空區(qū)下極近距離煤層開采方法極有必要。

二、近距離采空區(qū)下煤層開采端面冒頂?shù)膯栴}及對策

端面冒頂?shù)脑颍喉敯迤扑椋簩庸?jié)理發(fā)育，支架工作狀態(tài)不良使煤壁片幫，實際空頂距離大，支架在前移時，初撐力小，接頂不嚴，造成頂板離層是造成冒頂事故的主要原因。通過對冒頂原因的分析，采取相應的措施如下：（1）選擇合適的綜采支架及合理的三機配套，選用0.6m小循環(huán)（截深）的設計。（2）控制合理的空頂距，提高端面幫頂?shù)姆€(wěn)定性。（3）采取合理的回采工藝，機組割煤過后及時帶壓擦頂移架，及時打開支架伸縮梁及護幫板。（4）對頂板層、節(jié)理發(fā)育，難以控制的頂板可采取留頂煤的方法控制頂板。（5）加固煤幫、頂煤等措施，對松軟的煤壁采用注馬麗散的方法加固煤幫。

三、近距離采空區(qū)下回采片幫問題及對策

煤壁產(chǎn)生片幫的機理：煤層平行于工作面的節(jié)理、裂隙較發(fā)育。工作面機采高度大，護幫板打開不及時，支架初撐力偏低，采煤機牽引速度與滾筒轉速不相適應，采煤機對前方的煤壁產(chǎn)生較大的擠壓作用力，周期來壓造成煤壁壓力增大，這些因素極易誘發(fā)片幫。針對片幫原因，采取相應的措施如下：（1）確定合理的采高，采高過大易造成片幫冒頂事故。（2）對工作面頂板活動規(guī)律進行監(jiān)測，對周期來壓采取相應措施。（3）加強檢修，保證支架良好的工作狀態(tài)。（4）采煤機割煤時必須割平頂板，并保證支架擦頂帶壓移架，充分接頂。（5）加固煤幫，對松軟的煤壁采用注馬麗散的方法加固煤幫。煤壁片幫和端面冒頂在綜采工作面是相互作用的，冒頂會進一步使片幫惡化，而片幫又能使冒頂擴大化，所以在近距離煤層采空區(qū)下開采時更要注意，防止此類事故發(fā)生。

四、由于上層煤開采造成底板裂隙對下煤層開采的影響

當裂隙延至下煤層時，采空區(qū)下的積水將會沿裂隙滲透到下煤層，對下煤層起到軟化作用。如果下煤層為硬煤層時，滲透的水有利于下煤層落煤;如果下煤層為軟煤時，滲透的水卻會造成煤層進一步的軟化，不利于下煤層的開采，

1.下煤層端面冒頂?shù)膯栴}及對策。冒頂主要有3種形式即：輕微冒落，滑坡式冒頂和大冒高形態(tài)，端面冒頂?shù)脑颍喉斆浩扑槭浅爸С袎毫Α㈨敯寤剞D和支架反復支撐共同作用的結果，煤層一般經(jīng)過完整區(qū)、破碎發(fā)展區(qū)、裂隙發(fā)育區(qū)和垮落破碎區(qū)4個階段。頂煤破碎、層節(jié)理的發(fā)育和頂煤在煤壁上方就已進入垮落破碎區(qū)，這是引起端面冒頂?shù)膬?nèi)在因素。支架在前移和支架初撐力較小時，造成頂煤離層，使冒頂向更高更大范圍發(fā)展。支撐壓力和頂板回轉的作用會使上位頂煤中周期性地出現(xiàn)拉斷破壞區(qū)，在此斷面上與放頂煤中的剪切滑移區(qū)相溝通是大范圍冒頂?shù)闹饕颉Ｍㄟ^對冒頂原因的分析，宜采取相應的措施，如：（1）選擇合適的綜采支架。（2）控制合理的空頂距，提高端面頂煤的穩(wěn)定性，可以縮小端面空頂距。（3）加固煤幫、頂煤等措施。為改善支架工況必須首先消除和減小頂梁上端的浮煤。

2.下煤層的片幫問題及對策。煤壁產(chǎn)生片幫的機理：煤層平行于工作面的節(jié)理裂隙較發(fā)育，工作面機采高度大，而支架又無護幫裝置，支架初撐力偏低且采用降載移架使煤壁承受較大壓力;采煤工藝的影響，如采煤機牽引速度與滾筒轉速不相適應，采煤機對前方的煤壁產(chǎn)生較大的擠壓作用力，這些因素極易誘發(fā)片幫。煤壁片幫的主要形式：一是倒墻式片幫，煤壁上下部片幫深度相等，主要是平行于煤壁的節(jié)理及采動影響和支承壓力共同作用的結果。二是滑落式片幫，煤壁上部沿斜面滑下在端面處形成較大的空頂面積，主要是因降壓移架時煤壁承受壓力增大引發(fā).（1）確定合理的底層采高，采高過大，必然造成煤壁的高度增大。（2）對綜采面頂板的活動規(guī)律進行監(jiān)測。（3）采煤機割煤時盡量割平頂板并及時清理支架頂梁上的浮煤。（4）保持支架良好的工作狀態(tài)。（5）在工作面頂板破碎較嚴重的地段，采用錨桿固化上方的頂煤，以提高頂煤的完整性。

3.采空區(qū)中積聚的瓦斯問題及其對策。采空區(qū)中積聚的瓦斯及其下煤層開采在采空區(qū)積聚的瓦斯，會造成火災隱患。應根據(jù)煤的自然發(fā)火期的時間及其自燃性來確定相應的措施，宜采取的措施如下：（1）封堵漏風通道。（2）預防性黃泥灌漿。漿液進入采空區(qū)，漿體沉淀后在采空區(qū)形成斷絕漏風的隔離帶，同時增加了浮煤的水分，可降低煤體的溫度，抑制煤體氧化的繼續(xù)發(fā)展。（3）加快回采速度，使氧化帶在最短時間內(nèi)轉化為窒息帶。

結束語

總之，采空區(qū)底部極密煤層開采是可能的，但針對不同的問題必須采取相應的措施。通過研究、理論計算、數(shù)值模擬和物理模擬，可以確定上煤層的破壞深度。端面崩落主要通過選擇支架型式和控制空頂距來實現(xiàn)?？刂泼姘迨鞘紫却_定合理的底采高度。頂煤破碎工作面宜采用錨桿養(yǎng)護。為防止采空區(qū)水的隱患，可采用超前鉆孔排水法。消除采空區(qū)瓦斯積聚主要通過通風、注漿和防止煤自燃來實現(xiàn)。

參考文獻

[1]王崗.復雜難采煤層的開采.2017.

[2]劉曉華.淺談采空區(qū)下極近距離煤層開采的問題與對策.2017.