整合礦區復雜地質條件下采煤方法及安全開采技術

【摘 要】針對整合礦區地質條件復雜、技術資料缺失的實際，闡述了整合礦區科學合理安全開采的關鍵技術措施。

【關鍵詞】復雜地質條件；采煤方法；采煤工藝；安全開采技術

1 整合礦區采煤方法、回采工藝與安全開采技術淺析

1.1 整合礦區的開采地質條件

肥城礦業集團張家口能源公司所整合的蔚縣35家煤礦均為生產能力在6萬噸/年以下的小煤礦，原煤礦均為個體戶開采，生產規模小，采用殘柱式采煤，巷道支護形式均為木棚支護，梯形斷面。井下采用畜力拉車運輸，開采技術落后，生產方式簡單，井下存在著亂采亂掘的現象，原開采方式均破壞了煤層的整體性，造成現井下采空區多，而且技術資料不全，原開采情況掌握不清，地質條件復雜，煤層斷層多，局部賦存不穩定，存有雞窩煤狀，給巷道掘進和工作面回采帶來困難，蔚縣礦區沒有可借鑒的其它采煤方法與回采工藝。

1.2 整合礦區的采煤方法與回采工藝的選擇

1.2.1 采煤方法選擇的原則

選擇采煤方法應當結合具體的礦山地質和技術條件，所選擇的采煤方法必須符合安全生產、經濟合理、煤炭回采率高的基本原則。

1.2.2 整合礦區安全開采選擇的采煤方法與回采工藝

根據蔚縣礦區的地質條件、煤層賦存情況、開采技術條件，選擇單一走向長壁采煤法，回采工藝選擇高檔普采與炮采相結合，最大限度的回收煤炭資源，確保取得較好的安全與經濟效益。

2 蔚縣整合礦區的安全開采關鍵技術

2.1 選擇科學合理采煤方法與回采工藝、科學合理組織生產是實現復雜地質條件安全高效開采的前提

針對蔚縣礦區的實際，首先要查清地質情況，對煤層的賦存情況、地質構造，采空區情況進行掌握，采取物探、鉆探等手段，對煤層賦存進行探查，對工作面巷道要進一步優化，掘進要及時搜集資料，為選擇回采工藝奠定基礎。加強現場生產組織管理，特別是加強技術管理，針對較為復雜的現場地質條件，必須及時采取科學的技術措施。

2.2 根據回采工藝選擇科學合理的支護方式、支護密度，抓好支護質量，保證支護強度，及時進行科學的監測監控，是實現復雜地質條件安全高效開采的保證

根據回采工藝，選擇科學合理的支護方式，對于普采和炮采工藝，一般采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁齊梁齊柱或錯梁錯柱的支護方式，嚴格支護密度（支護強度）的驗算，針對沒有可參考的礦壓觀測資料，對每個工作面進行科學合理的支護設計計算，選取支護參數時適當增大安全系數，在工作面推采時，并根據該工作面的礦壓觀測情況，及時修改補充支護設計，保證了支護設計的科學合理，滿足了現場要求。抓好工作面的支護質量，及時科學的監測監，加強采煤工作面兩個質量（支柱維修質量和支架支設質量）、三個環節（泵站壓力達到18MPa；新支設的支柱必須進行二次注液，達到初撐力；支柱必須穿鐵鞋）的管理。

2.3 嚴格落實礦壓觀測及三量觀測的有關內容，做好初壓預測預報工作，及時分析掌握礦壓顯現規律，加強工作面老頂初次來壓與周期來壓時的頂板管理，確保工作面特殊時期的安全回采

加強工作面三量觀測和礦壓觀測，收集礦壓資料，對于每一煤層的首采區首采工作面、每個初采工作面都必須進行三量觀測，收集整理三量觀測資料，及時進行初壓預測預報工作。堅持支護質量與頂板動態監測，掌握老頂活動規律、初次來壓和周期來壓步距，適當加大工作面支護強度。加強控頂區內的頂板控制，防止控頂區內頂板產生斷裂，支架變形。

2.4 加強工作面過老巷、老空區面前頂板管理，抓好堅硬頂板的強制放頂是頂板管理的關鍵之一

加強工作面過老巷、老空區的頂板管理，編寫專項安全技術措施，采取假設木垛，間套鋼梁、支設傾斜抬棚、增支叢柱等加強支護的方式，必須對面前進行嚴密背頂，支柱初撐力達到規定的要求，盡量縮小工作面的端面距，并及時支護，防止出現面前漏頂和臺階下沉，工作面推采要盡量加快推進速度。抓好堅硬頂板的人工強制放頂，確保安全回采，面后懸頂的管理是采煤工作面安全管理的最重要環節之一，必須及時對面后懸定進行人工強制放頂。

2.5 加強“一通三防”管理，抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理是實現安全回采的重要措施

加強工作面老巷、老空的探查工作，確保工作面過老巷、老空時瓦斯等有害氣體符合煤礦安全規程的規定，鑒于工作面采煤時探查老空、老巷時比較困難，影響生產，因此，在掘進巷道布置工作面時，就要充分考慮工作面回采時有關過老巷、老空的探查工作，工作面上、下兩巷掘進時必須探查清楚工作面內的地質情況，工作面設計面長不易過長，科學合理長度為80-100m，這樣掘進是就能對整個工作面內的老巷、老空探查清楚，及時上圖，在工作面回采是進一步超前探放其瓦斯等有害氣體情況，探查時編制有關安全技術措施，并按照措施要求進行處理。

2.6 加強防治水管理，抓好老空積水探放是實現工作面安全生產的重點環節

工作面老空積水包括兩方面：一個是，頂板老空積水，即上覆煤層的老空積水；另一個就是，本煤層內的老空積水，必須對上述積水全部疏放完畢，工作面方可回采。

2.7 根據現場地質條件實際，科學合理設計工作面長度，加強生產組織和安撤工作面的管理，杜絕兩個工作面同時按撤，盡最大限度的減少因搬家撤面而影響礦井的產量。

3 結語

選擇科學合理采煤方法與回采工藝、科學合理組織生產是實現復雜地質條件煤層安全高效開采的前提；根據采煤方法和回采工藝，合理選擇工作面支護方式、支護密度，抓好支護質量，保證支護強度，及時進行科學的監測監控，是實現復雜地質條件煤層安全高效開采的基礎；嚴格落實礦壓觀測及三量觀測的有關內容，做好初壓預測預報工作，加強工作面老頂初次來壓與周期來壓時的頂板管理，確保工作面初壓、周壓時期的安全回采，加強工作面過老巷、老空面前頂板管理，抓好堅硬頂板的強制放等是實現復雜地質條件煤層安全高效開采關鍵；加強一通三防管理，抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理，是實現復雜地質條件煤層安全開采的重要措施；加強防治水管理，抓好老空區積水探放是實現復雜地質條件煤層安全高效開采的重點環節。

[責任編輯：謝慶云]