強膨脹泥巖底板少留底煤開采技術探索

張連良　楊小勇　王勝

摘要：本文主要介紹淄博礦業集團亭南煤礦，采用對膨脹泥巖底板巷道落底并鋪設混凝土、圓木等作為回采巷道底板，通過對比各類材料的受壓情況，最終選用圓木假底替代原巷道底板煤柱，提高煤炭資源回收率。

關鍵詞：底板煤柱；回收率

概述

亭南煤礦三盤區長壁工作面開采區域，一般工作面長度200m，推進長度1600 m左右，工作面兩巷留2m底煤，兩巷底煤及工作面三角煤將損失煤炭資源約18.5萬噸，另外，亭南煤礦開采煤層（4#煤層）為厚煤層，煤層節理裂隙發育，留底煤后，采空區遺煤嚴重，不利于采空區防火管理，易形成安全隱患。圓木假底替代煤層底板，具有鋪設簡便、承載程度高、接底效果好的優勢，不但回收底煤，提高資源采出率，還有效杜絕采空區遺煤，消除安全隱患。

1、工作面運輸順槽支護設計

試驗選擇在三盤區東翼采區304工作面運輸順槽、回風順槽進行，運輸順槽設計寬度6.2 m，高度3.5 m，回風順槽設計寬度5.2 m，高度3.5 m，兩巷均為矩形斷面。

試驗工作面運輸、回風順槽均沿煤層底板留2米底煤掘進，選擇亭南煤礦目前回采巷道普遍應用的支護形式，即錨網索聯合支護，基本支護方案所示（以304運輸順槽為例）。

2、假底鋪設材料

采用直徑不少于180mm-250mm的落葉松圓木（或方木），長度4500mm。

3、圓木假底鋪設工藝

（1）鋪設前準備工作：提前準備風鎬、手鎬等落底施工工具及鋪底材料。

（2）落底施工：人工落煤→清理煤粉→進入運輸膠帶運輸機、轉載機。

（3）鋪設施工：在距工作面端頭向外30m范圍內逐條鋪設圓木，然后隨著工作面日推進步距為一個循環施工。

4、假底鋪設實施方法

（1）超前落底

落底施工分為2次，第一次落底厚度1200mm，長度90米，寬度3500mm。第二次落底厚度300（寬度6000mm）-1500（寬度2300）mm，長度30米，寬度6000，然后隨工作面回采，始終保持第一次落底超前二次落底60米。落底后巷道高度滿足轉載機、超前架組拉移要求。

（2）圓木穿插鋪設

落底完畢后，首先在第二次落底30米段按照間距200mm橫向鋪設圓木，然后隨工作面推進按照步距6米一段鋪設圓木。圓木鋪設要平整，不出現傾斜現象，已防止轉載機傾斜，而影響超前支架的拉移。

5、工作面順槽內積水控制

運輸順槽內轉載機電機冷卻水、工作面設備冷卻水為主要水源，在工作面仰采時采取接設管路排至采空區，俯采時導入水溝自然流出，解決水對落底后底板泥巖的浸透影響。

6、鋪設假底后的礦壓觀測

回采期前，在運輸順槽每隔10米設一組巷道變形觀測點，對鋪底段及落地段分別進行巷道變形觀測。

在回采過程中，礦壓觀測結果表明：工作面超前落底60米一段，最大頂底板移近量在150mm左右，兩幫移近量在200mm左右，該段超前采動影響不明顯；二次落地段頂底板移近量在300mm左右，主要是揭露部分泥巖底板后底板鼓起量，兩幫移近量在600mm左右，對回采影響不大。

結論

（1）利用圓木假底，能夠保證工作面正規循環作業，不會影響生產效率。

（2）兩巷落底施工，回風順槽沒有設備影響，運輸順槽落底工藝較復雜。落底、鋪底施工較方便。承載程度高、接底效果好。落底施工超前回采工作面，對回采工作面生產沒有影響。

（3）落底施工占用人員較多，勞動強度較大，需要改進施工工藝減輕職工勞動強度。

經過實踐證明，圓木假底不僅能夠有效的回收底煤，提高煤炭回收率，創造利潤1280.5萬元，而且能有效的減少采空區遺煤，消除安全隱患，在類似條件礦井具有推廣應用前景。endprint