残煤综合机械化开采的应用

冯瑞

摘 要：

随着西安煤矿地下煤炭资源的逐年减少，可供开采的原始煤层储量已尽枯竭，残煤开采的紧迫性尤为突出，残煤上综采是西安煤矿的大胆尝试，也是今后可持续发展的有效途径。

关键词：

残煤;旧巷;采空区;盖被;对脸闭

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）23019601

1 概述

中厚以上煤层开采，综合机械化采煤（简称综采）具有技术先进、效率高、安全、经济效益好等优势，在我国大中型煤矿已得到了普遍应用。对残煤开采使用综采技术目前西安煤矿还属首创。

综放开采，煤炭资源回采率低和采区自燃发火是两大技术难题。由于综放开采采区走向较长，巷道极难维护，变形量严重的巷道造成通风阻力大，漏风极易造成发火，巷道起伏变化多给运输带来较多困难，工作面煤帮、顶板破碎、片帮、工作面遇旧采迹、旧巷、冒落带等诸多不利因素，给煤矿安全生产带来困难。

如何解决上述不利因素给安全生产带来的困难，是残煤上综采之关键。

2 残煤上综采的应用

根据瓦斯含量、煤层易发火自燃、厚度大等特点，西安煤矿原有矿井设计采煤方法为走向长壁倾斜分层下行全部陷落及上行水砂充填采煤法，而后改用单一长壁放顶煤采煤法。残煤上综采是西安煤矿新的创举和大胆尝试，对残余的中厚煤层及开采后剩余煤量具有广泛的应用性。

2.1 巷道布置

采区的设计依据地质条件和残煤的赋存条件，把前期已采过的相邻块段的残余煤柱、阶段煤柱、区间安全保护煤柱联合布置，形成一个综采区。采区设计尺寸走向一般在500～1000m左右，斜长在30～60m之间，回风、入风顺槽布置在采动区边缘，沿旧采迹采用U型钢及锚杆锚网技术支护送道施工，巷道顶板压力经前期开采，压力均释放，有效地保证了巷道支护强度和服务时间。

2.2 提高煤炭回收率

选用多轮顺序放煤和多轮间隔放煤，使得顶部煤层按照放煤时间均匀下沉，从而减少煤炭损失，减少外混，提高煤炭回收率。缺点是占用时间长，含矸率较高。

2.3 综合防火

采用“查、喷、堵、打、预”等管理方法进行综合防火。采区准备期间选择围岩煤体受破坏较小的地点拉门。拉门口顶板插管或利用钻机向顶板布置钻孔，然后下注浆管，用高压泵注煤泥、水泥、玻璃水等，以减少漏风，阻碍浮煤氧化;发防火板碹或喷浆，堵住外部向煤体内的漏风通道。先注玻璃水后注煤泥的办法提前隔绝;对掘进巷道已发生的闷顶采取挂网喷浆后注泥的方法进行封堵。回采期间工作面推进10米开始利用注氮管路向采空区注氮，减少采空区氧化带距离;风道利用束管进行检测，随时对上砂口有害气体进行取样分析，掌握CO变化情况，从而决定注氮量;残煤回采工作面采空区“三带”长度为26～40m，自燃发火期7～15天，月进度应不少于40m，即可控制发火;采区回采结束后及时封闭，采用给“对脸闭”，密闭间用矸石填满并注浆，保证严密不漏风。

2.4 工作面管理

（1）随着综采割煤机循环割煤，由于是残余煤柱、遇断层、破碎带时，要及时伸出护帮板维护好煤帮，并采用打帮柱，用木柈、金属网封好以防淌货掉块伤人。如片帮严重时采用开小帮。

（2）工作面上、下口要加强支护，两道替棚及时打好护帮柱，单柱要达到初撑力，及时更换失效柱。

（3）采煤机运行到采迹旧巷位置时要减速缓行，防止遇铁道、铁管等铁器截齿损伤。

（4）工作面放煤量适当要均匀放煤，不得一点突破，防止顶板岩层“盖被”影响煤质。

2.5 采区运输

残煤开采由于煤炭矸石含量大、巷道起伏、拐点多等不利因素存在，这就对一些设备提出了新的要求，尤其是运输设备。由于刮板运输机使用时刮板和溜槽磨损大，使用周期缩短，单机运输距离短、加大生产成本。因此选用SDJ-80绳挂可伸缩式皮带机，由于其运输效益高、适用性较强、安装维护方便、事故率低等优点而被广泛应用于综采及掘进工作面、井巷运输等，以此作为煤炭和矸石的主要运输设备。

3 结论

西安煤矿由于残煤上综采的普遍应用，安全生产及经济效益都取得了丰硕成效，实现了安全回收残煤资源之目标，并且在保持西安煤业公司生产能力稳中有升的前提下，延长了矿井服务年限。由于残煤上综采安全高效、成本低，类似残煤开采矿井值得推广。