淺談特厚易燃煤層水平布置巷道無煤柱開采技術

柏永長

（黑龍江，七臺河，154600）

淺談特厚易燃煤層水平布置巷道無煤柱開采技術

柏永長

（黑龍江，七臺河，154600）

一、提出無煤柱開采的技術依據。

1983年首先在—50北18層采區提出水平布置巷道無煤柱開采，主要技術依據有以下四點：

1、受上分段巷道布置的影響。上分段（+15水平18層)采區巷道布置：上頭留設梯形煤柱，回風道為鉛垂布置。下頭溜子道為水平布置，總機道高2m。很大程度上決定了本分段上頭回風道也必須是水平布置，如留設梯形煤柱，回風道用鉛垂布置時，階段煤柱損失量大，達72萬t，18下層最后一個分層階段煤柱斜長達56m，在技術經濟上極不合理。18層分上，下層分別留設梯形煤柱，鉛垂布置回風道，階段煤柱損失量也很大，18下層最后一個分層階段煤柱斜長也達36m，并對采區開采防火不利。如果采用水平布置回風道，留設水平煤柱，對采區開采防火也極不利，當開采到18下層時，18上層的水平階段煤柱將全部冒落破壞，在采空區內工作面上中部的上方形成煤炭大堆積，這是自燃發火的極大隱患，而且一旦發火又難以消滅。因火源點在已采區的上部層位，在采空區的浮巖中，泥漿很難灌到火點處。因此，回風道留設梯形或水平煤柱的布置方式，都是不可取的，針對丟煤多，防火難的兩個致命點，提出水平布置巷道無煤柱開采。

2、上分段開采及防火灌漿情況。上分段+15北18層采區，走向550m，開采11個分層，開采時間長達5a，采區開采結束時，沒殘留高溫發火隱患點，并做了徹底封閉。全區總灌漿量達3.45萬立方來，18下層平均灌漿系數為3.2%。因煤層傾角在35度左右，泥漿分布比較均勻，尤其是在開采中增加采空區灌漿量，在灌漿工藝上采取很多技術措施，極大地加強了工作面下半部溜子道處的灌漿量，因此，為下分段回風道沿空掘進提供了安全可靠的技術條件，并能最大限度地減少百米巷道漏風率，也為采區防火創造了有利條件，這是提出無煤柱的主要依據。

3、頂板巖性及煤層地質條件好。18層頂板有1m左右砂巖偽頂，直接頂為細砂巖，桉頂板分類屬于?類2級，易冒落易壓實。通過上分段開采防火灌漿的實踐，已充分證明頂板冒落得比較嚴實，因煤層傾角在 35度左右，冒落的巖石必然下滑，靠近溜子道處的采空區基本上被冒落巖石充填嚴實，加之采區灌漿好，漿量大，分布均勻基本上形成了隔絕帶。對無媒柱開采沿空送巷和采區開采防火工作極為有利。

煤層地質條件好，煤層穩定，構造簡單，能夠最大限度地減少煤炭損失，杜絕浮煤堆積。煤層傾角較大，采用水平布置回風道，其巷間煤柱可以在掘進時或開采中全部采出，減少了自然發火的可能性。

4、開采技術進步是無煤柱開采的有力保障。無煤柱開采成功與否，取決于對煤層自然發火的控制。影響煤層自然發火的因素有3個：①有易燃的浮煤堆積；②有向采空區漏風供氧條件；③有聚熱氧化過程的條件和充足時間。由于開采技術進步，可以做到?采得凈，采得快，灌得好?，基本上控制了煤層自然發火的3個條件。同時加強?兩道?放頂管理，小石門采后及時封閉，再采取均壓通風措施，可以最大限度減少向采空區漏風供氧。所以，開采技術的進步基本上可以控制煤層自燃的3個影響因素。

二、水平布置巷道無煤柱開采的主要優點。

1、提高采區回采率，降低巖巷掘進率。根據有階段煤柱回風道的三種布置形式，計算兩上采區三種形式的階段煤柱損失量：①整層留設梯形煤柱損失為72萬t；②分層留設梯形煤柱損失量為42萬t；③留設水平階段煤柱損失量為 28萬 t。三種布置形式階段煤柱平均斜長分別為29m,20m，14m，各占階段斜長(不留煤柱的工作面長)的24.3%，16.7%，11.4%左右。因此，三種不同布置形式采區回采率可分別提高24.3%，16.7%，11.4%左右。

由于提高采區回采率，降低巖巷掘進率，有利于加快礦井生產準備，緩和礦井采掘接續，促進煤炭生產長期穩定、持續發展。

2、簡化生產環節，采區生產系統簡單。采區巷道采用水平布置方式：上頭各分層回風道與采區回風小石門，總回風道都在同一水平上，下頭各分層溜子道在同—水平上，并比采區機道小石門，總機軌道高出一個巷道高度侑利于下分段回風道布置)，因此，不必打上、下兩道反上，取消了流煤眼和運料小絞車，簡化出煤，運輸系統，也便于行人、通風，機電設備搬運等。

三、沿空掘進和回采的技術要求。

對掘送下頭各分層機道的施工技術要求：(1)保持施工方向相同，坡度—致，使各分層機道都處在同一截面上，有利于手段回風道沿空掘進施工。

四、采區開采防火灌漿工作。

大陸礦開采防火工作的主要技術手段是黃土灌漿。黃泥灌漿入井下采空區后，能粘結在浮煤表面，使煤粒表面與空氣隔絕，防止煤粒的氧化，并能充實冒落巖石空隙，能起到冷卻降溫作用。加強灌漿的技術管理，首先要切實抓好對特殊點的防火灌漿。所謂特殊點就是易發火的隱患處，?兩線?尤其是停止線，連接入，回風側，通風負壓差較大，冒落不嚴，極易漏風，采取充砂措施，將工作面下半部充嚴，杜絕向采空區漏風供氧。切割線采用加大灌漿量的辦法，最里部的鉆孔必須打在切割線的上頭，加大切割線的灌漿量，采過后及時封閉。提高采區的受漿量，保證灌漿數量和質量，采區灌漿系數不準小于3%，泥漿分布均勻，消滅漏灌區和空白帶，保證水平無煤柱開采。

五、結束語。

通過新立礦+15北18層、-125南18層兩個采區合計開采8年多的實踐，充分說明在低沼氣礦井，特厚易燃傾斜煤層，在煤層地質條件，采區開采技術條件適宜的情況下，切實地加強采區開采防火灌漿工作，采用水平布置巷道無煤柱開采技術是可行的，可以做到安全開采。

TU185

A

1674-3954（2011）02-0147-01