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        煤礦保護(hù)層比選論證研究

        2021-08-27 16:49:26高超
        現(xiàn)代鹽化工 2021年3期
        關(guān)鍵詞:開采技術(shù)

        高超

        摘 要:煤炭采煤機(jī)械裝備水平的不斷提升、支護(hù)手段的加強(qiáng)、煤炭資源的逐漸減少以及煤炭深加工技術(shù)的發(fā)展,使原先的不可采煤層變?yōu)榭刹擅簩?,提高了資源的利用率,因此,編制了《六盤水市鐘山區(qū)鎮(zhèn)藝煤礦二采區(qū)保護(hù)層開采比選論證報告》。

        關(guān)鍵詞:煤礦保護(hù)層;開采;技術(shù);比選論證

        為全面貫徹黨和國家的安全方針和理念,嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有區(qū)域和局部的綜合防突措施。隨著現(xiàn)有設(shè)備的不斷完善和升級,煤炭開采的發(fā)展和進(jìn)步加快,煤層的利用率提高,對煤礦保護(hù)層比選論證進(jìn)行研究。因此,為確保我礦二采區(qū)保護(hù)層選擇合理、經(jīng)濟(jì),對我礦二采區(qū)厚度在0.30 m以上的煤層進(jìn)行比選論證,特編制《六盤水市鐘山區(qū)鎮(zhèn)藝煤礦二采區(qū)保護(hù)層開采比選論證報告》。

        1 礦井概況

        貴州萬勝恒通礦業(yè)有限責(zé)任公司鎮(zhèn)藝煤礦(以下簡稱鎮(zhèn)藝煤礦)位于貴州省六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)新塘村,井田面積0.742 2 km2,礦井(突出礦井)絕對瓦斯涌出濃度為2.66 m3/t,相對瓦斯涌出濃度為15.83 m3/t。全組含煤? ? ? ?28層左右,平均總厚度18.50 m,含煤系數(shù)5.27%,水平標(biāo)高為+1 532.00 m。其中,二采區(qū)0.30 m以上煤層有8層,位于龍?zhí)督M上、中、下段,自上而下分別為C605、C601、C504、C409、C407、C406d、C406c、C101b煤層(見表1)。該礦區(qū)的地層走向,南部接近東西方向,向北逐漸變?yōu)楸睎|方向;傾角由南向北變緩(40°~13°)。

        2 ? 區(qū)域防突措施

        在對突出煤層進(jìn)行采掘前,需要對區(qū)域?qū)嵭蟹劳淮胧?,一般來說,包括兩類:保護(hù)層和穿層預(yù)抽煤層瓦斯。根據(jù)鎮(zhèn)藝煤礦的實(shí)際情況以及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定[1],要選擇合適的開采保護(hù)層。對于鎮(zhèn)藝煤礦來說,二采區(qū)開采范圍內(nèi)具備保護(hù)層開采安全技術(shù)條件,所以,選擇保護(hù)層開采作為二采區(qū)綜合區(qū)域防突措施之一。

        3 ? 二采區(qū)保護(hù)層開采比選論證

        3.1? 二采區(qū)煤層開采順序合理性論證

        根據(jù)貴州創(chuàng)新礦冶工程開發(fā)有限責(zé)任公司2020年3月編制的《六盤水市鐘山區(qū)鎮(zhèn)藝煤礦二采區(qū)安全設(shè)施設(shè)計(jì)(變更)》,礦井二采區(qū)煤層開采順序?yàn)樽陨隙拢瑥腃605到C101b。掘進(jìn)時,通過探放水得知,二采區(qū)C504、C601煤層均已采空,C605煤層厚度僅為0.50 m,且C605煤層與C409煤層的層間距為65.00 m。從保護(hù)效果、經(jīng)濟(jì)合理等多方面考慮,C605煤層屬于不可采煤層。因此,礦井按照自上而下的煤層開采順序是合理的[2]。

        3.2? 各煤層瓦斯情況

        本次鎮(zhèn)藝煤礦的瓦斯壓力和含量采用直接法測定,通過計(jì)算得出鎮(zhèn)藝煤礦各煤層瓦斯壓力以及含量如表2~3所示。

        3.3? 首采保護(hù)層比選論證

        根據(jù)以上論證和數(shù)據(jù),可供比選的煤層為C605煤層和C409煤層。C605煤層位于煤系的最頂部,與飛仙下段的底部泥灰?guī)r接觸,泥灰?guī)r厚度為0.50~1.00 m,煤層平均厚度為0.50 m,且含硫4.5%、灰分25.0%。C605煤層屬于不可采煤層,與C409和C407煤層的垂直間距均超過50.00 m,無法對下覆C409、C407煤層起到保護(hù)作用;該煤層位于煤系地層最頂部,臨近地表開采期間頂板管理、防治水工作難度提高,安全風(fēng)險增大,所以從各方面綜合考慮,C605煤層不能作為保護(hù)層。C409煤層位于中部,下分層開采后,剩余平均厚度約為2.14 m,該煤層與下覆C407煤層的層間距為7.00 m,與下覆C406d煤層的層間距為20.00 m(小于垂直間距50.00 m)。礦井在二采區(qū)范圍屬整合前原老鎮(zhèn)藝煤礦開采區(qū)域,二采區(qū)走向范圍全部及垂深范圍+1 388.00 m以上的C409煤層。在當(dāng)時的技術(shù)條件下,原老鎮(zhèn)藝煤礦進(jìn)行了下分層開采,開采厚度為2.00 m;二采區(qū)設(shè)計(jì)開采C409煤上分層,由于下分層的開采,上分層煤層瓦斯得到了充分釋放。二采區(qū)C504煤層已采空,開采后對下覆C409煤層有一定的保護(hù)作用。標(biāo)高在+1 462.20 m水平檢測的C409煤層瓦斯?jié)舛葹?.89 m3/t,少于區(qū)域突出危險的臨界值8.00 m3/t,二采區(qū)C409煤層首采面最低標(biāo)高預(yù)計(jì)在+1 500.00 m以上,所以選擇C409煤層作為二采區(qū)保護(hù)層進(jìn)行回采。

        綜上所述,C409煤層作為保護(hù)層進(jìn)行回采,從各方面綜合考慮均優(yōu)于C605煤層,所以,選擇C409煤層作為二采區(qū)首采保護(hù)層。

        3.4? 保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂距

        開采導(dǎo)致其他位置的巖層和煤層移動,根據(jù)卸壓程度,將垂直保護(hù)層分為? ? ? ? ?3層:冒落帶、移動帶和彈塑性變形帶。抽放瓦斯會擴(kuò)大保護(hù)層的有效層間垂距,但是可以根據(jù)情況而定? ?(見表4)[3]。

        二采區(qū)所選定的C409煤層上、下保護(hù)層開采與下被保護(hù)層C407煤層間的最大垂距為7 m,完全滿足有效垂距要求,故選擇C409煤層作保護(hù)層開采[4]。

        4?結(jié)語

        根據(jù)礦井的實(shí)際情況,合理分配開采順序能夠保證開采工作順利進(jìn)行。二采區(qū)C601、C504煤層已采空,C605煤層達(dá)不到保護(hù)層開采效果,通過各個方面的綜合性分析和比較,選擇C409煤層作為首保層是正確的。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1]貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局,貴州煤礦安全監(jiān)察局,貴州省能源局.關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤與瓦斯突出防治工作的意見(黔安監(jiān)煤礦〔2016〕12號)[EB/OL].(2016-11-07)[2021-06-20].https://wenku.baidu.com/view/290a07f8b42acfc789eb172ded630b1c58ee9b97.html.

        [2]貴州省能源局.關(guān)于對2019年貴州省煤礦瓦斯等級鑒(測)定結(jié)果的公告(2020年2號)[EB/OL].(2020-01-15)[2021-06-20].http://nyj.guizhou.gov.cn/xwzx/gsgg/202001/t20200115_43128257.html.

        [3]國家煤礦安監(jiān)局.防治煤與瓦斯突出細(xì)則(煤安監(jiān)技裝〔2019〕28號)[EB/OL].(2019-08-21)[2021-06-20].http://www.gov.cn/xinwen/2019-08/21/content_5423024.htm.

        [4]陜西煤礦安全監(jiān)察局.煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法(AQ/T1047-2007)[EB/OL].(2018-12-18)[2021-06-20].http://www.smaj.gov.cn/3-338-content.aspx.

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