論深井礦壓開采技術(shù)淺析

別懷利

摘 要：雞西礦業(yè)集團(tuán)東海煤礦五采區(qū)高檔普采工作面在垂深1020米的采深下，通過回采巷道施工的超前介入，優(yōu)化工作面支護(hù)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)兩巷支護(hù)、堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)等手段，解決了由于深井開采礦壓大而造成的工作面頂板壓力大頂板管理困難及兩巷變形嚴(yán)重?cái)嗝嫘〉膯栴}。在采高1.7米的高檔普采工作面開采中，克服深井開采礦壓大所帶來的不利因素，實(shí)現(xiàn)平均月產(chǎn)38760噸，最高月產(chǎn)45200噸，取得了抵卸深井礦壓開采的成功。

關(guān)鍵詞：高檔普采 深井開采 礦壓

東海煤礦主力開采煤層淺部層資源已經(jīng)所剩無幾，逐步向深部層過渡，將進(jìn)入深部層開采中，深部煤層的科學(xué)合理開采勢在必行。如深部層不能合理開采將直接影響我礦現(xiàn)階段的生產(chǎn)能力和以后我礦的長遠(yuǎn)發(fā)展，縮短礦井的服務(wù)年限，從而影響我礦的可持續(xù)發(fā)展，因此，實(shí)現(xiàn)深井開采對(duì)我礦近期及長遠(yuǎn)發(fā)展具有十分重要的意義。

雞西礦業(yè)集團(tuán)東海煤礦位于黑龍江省雞東縣東海鎮(zhèn)境內(nèi)，于1958年建礦，后經(jīng)三次技術(shù)改造，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬噸/年，核定生產(chǎn)能力130萬噸/年。現(xiàn)可采煤層有23#、32#、34#上、34#、35#、37#、48#、54#-2層，其中中厚煤層有32#、35#層，其余均為薄煤層。32#層是我礦開采的主力優(yōu)質(zhì)煤層，且都進(jìn)入深部層開采，所以深井開采勢在必行。東海煤礦五采區(qū)195采煤隊(duì)32#層左十一路工作面垂深達(dá)1020米，在超千米垂深工作面開采上，我們通過準(zhǔn)備巷道施工上的超前介入，優(yōu)化回采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)，改進(jìn)回采工藝，加強(qiáng)兩巷支護(hù)等手段，克服了深井礦壓所帶來的不利因素，取得了抵卸深井礦壓開采的成功，在采高1.7米的高檔普采工作面開采中，實(shí)現(xiàn)了平均月產(chǎn)38760噸，最高月產(chǎn)45200噸，為我礦原煤產(chǎn)量完成130萬噸、完成經(jīng)營指標(biāo)做出了貢獻(xiàn)。

一、工作面概況

195采煤工作面位于五采區(qū)32#層左十一路，傾角13°-15°，平均采高1.7米，工作面長200米。可采走向450米。可采儲(chǔ)量23萬噸，采深1020米。本區(qū)32#層為城子河組中部煤層，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，偽頂為炭質(zhì)粉砂巖，厚度0.25米，直接頂為細(xì)砂巖，厚度4.3米，底板為頁巖。32#煤層瓦斯含量大，絕對(duì)涌出量23米3/分，對(duì)生產(chǎn)有一定的影響。工作面通風(fēng)方式采用‘U型通風(fēng)方式。運(yùn)輸方式為煤由工作面刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至下巷，經(jīng)一臺(tái)轉(zhuǎn)載刮運(yùn)輸機(jī)、三臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至轉(zhuǎn)載煤倉，又經(jīng)大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至采區(qū)煤倉。

二、采煤方法、回采工藝及工作面設(shè)備

煤層開采采用走向長臂后退式采煤方法，全部垮落法管理頂板，高檔普采回采工藝，作業(yè)形式為分段平行作業(yè)，端頭斜切進(jìn)刀，單向割煤，上行割煤，下行裝貨，工作面作業(yè)方式采用“四，六”制，即3班生產(chǎn)，一班檢修。工作面設(shè)備采用SGB-630/220型刮板運(yùn)輸機(jī)，MG-150/375型采煤機(jī)。

三、攻克深井礦壓開采的成功做法

1、回采巷道施工的超前介入

該工作面由于采深大，垂深1020米，隨著采深的增加至使礦壓增大。在施工回采巷道（即上下順槽）時(shí)，考慮到礦壓對(duì)巷道的擠壓變形嚴(yán)重的問題，即頂板下沉量大，巷道兩幫移近量大，巷道斷面設(shè)計(jì)由原來的中寬2.8米增至3.4米，中高由原來的2.1米增至2.4米，采用大斷面施工，留出變形量。巷道支護(hù)設(shè)計(jì)由淺部的頂板三排錨桿支護(hù)增至深部的頂板四排錨桿、錨網(wǎng)、鋼帶支護(hù)，同時(shí)增加了幫支護(hù)，幫采用錨、網(wǎng)支護(hù)，采用滿頂滿幫支護(hù)方式。由于增加了巷道斷面積，同時(shí)又增加了頂、幫支護(hù)，減少巷道的變形量，所以深井礦壓對(duì)巷道的擠壓變形后，巷道應(yīng)能保證在中寬2.8米，中高2.0米，以滿足通風(fēng)、行人、運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

2、優(yōu)化工作面支護(hù)設(shè)計(jì)

工作面支護(hù)使用單體液壓支柱配合800mm鉸接頂梁四排五柱（即末排全部為對(duì)柱）支護(hù)采場。深部煤層開采由于采深大，礦壓大，在工作面支護(hù)設(shè)計(jì)上，通過科學(xué)合理的計(jì)算，增加工作面支護(hù)強(qiáng)度和密度，增大安全系數(shù)，將工作面的排柱距由原來的0.8米*0.75米合理縮至0.6米*0.75米，同時(shí)又增加100根2.4米長鋼梁（12#工字鋼）支護(hù)，長鋼梁設(shè)計(jì)為每2米一根，長鋼梁隨工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的前移及串至硬幫煤壁，使工作面新暴露的頂板得到有效支護(hù)，從而使工作面頂板得到有效支護(hù)。

3、加強(qiáng)兩巷支護(hù)

深部層開采由于采深大，礦壓大，上下巷頂板下沉量大、兩幫移近量大，尤其是上巷顯現(xiàn)特別明顯。通過對(duì)兩巷礦壓實(shí)際觀測總結(jié)，距工作面50米范圍內(nèi)的兩巷變形尤為嚴(yán)重，所以兩巷超前支護(hù)由原來的20米雙排單體液壓支柱支護(hù)增至50米三排單體液壓支柱支護(hù)，從而大幅度地減小了巷道的變形量，保證了巷道斷面，滿足通風(fēng)、行人、運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

4、堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，保證工程質(zhì)量

工作面堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，合理確定小班循環(huán)刀數(shù)，通過生產(chǎn)實(shí)踐，將小班循環(huán)刀數(shù)定在1.5個(gè)循環(huán)，避免小班無規(guī)律混亂生產(chǎn)，確保檢修時(shí)間和檢修質(zhì)量，同時(shí)避免了由于搶生產(chǎn)工作面支護(hù)滯后、支護(hù)質(zhì)量差的問題。同時(shí)小班班組長嚴(yán)格進(jìn)行小班驗(yàn)收，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，從而確保了采面的支護(hù)質(zhì)量，進(jìn)一步加強(qiáng)了頂板支護(hù)。

5、瓦斯治理得以保證

該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為23米3/分，屬于高瓦斯工作面，針對(duì)瓦斯涌出量大，預(yù)防瓦斯超限，我們采用風(fēng)排、高位鉆場抽放、轉(zhuǎn)角抽放，同時(shí)在回風(fēng)順槽每20米與采空區(qū)施工一尾排橫川排放瓦斯，通過采取有效措施，瓦斯得到了有效的治理，從而確保了生產(chǎn)。

四、深井開采的思考

礦井深部層開采，隨著采深的不斷增加地溫不斷增高，從而造成回采工作面及兩巷的溫度升高，尤其是工作面上部和上巷的溫度高，至使員工在高溫的環(huán)境下作業(yè)，工作環(huán)境堅(jiān)苦，所以深井開采地溫高所帶來的高溫問題是深井開采急需解決的問題。

五、結(jié)論

針對(duì)抵卸深井礦壓開采采取了回采巷道施工的超前介入，優(yōu)化工作面支護(hù)設(shè)計(jì)，增加兩巷支護(hù)，堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)保證工程質(zhì)量等手段，取得了抵卸深井礦壓開采的成功，實(shí)現(xiàn)平均月產(chǎn)38760噸，最高月產(chǎn)45200噸，確保了我礦現(xiàn)階段的生產(chǎn)規(guī)模130萬噸，也為我礦今后的長遠(yuǎn)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)為抵卸深井礦壓開采提供借鑒。