塔山煤礦作為同煤集團(tuán)第一個(gè)進(jìn)入石炭系煤層開采的特大型現(xiàn)代化礦井,通過科學(xué)論證、理論研究和工業(yè)性試驗(yàn),積極探索特厚煤層綜放工作面小煤柱留設(shè)技術(shù)適用性研究,取得了顯著成效,不僅提高了資源回采率,而且走出了一條小煤柱開采技術(shù)的新路子。該項(xiàng)技術(shù)獲得煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
近年來,隨著開采范圍不斷擴(kuò)大,塔山煤礦采場(chǎng)應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移,受采掘接替限制,工作面順槽采用沿空掘巷對(duì)采對(duì)掘。在回采過程中,臨空順槽受二次采動(dòng)影響劇烈,巷道變形嚴(yán)重,局部地段變形已嚴(yán)重影響安全生產(chǎn),且礦井在回采初期留設(shè)較大煤柱尺寸,造成一定的煤炭資源浪費(fèi)。針對(duì)這一實(shí)際,塔山煤礦組織技術(shù)力量積極開展石炭系特厚煤層小煤柱留設(shè)技術(shù)研究。
8204工作面是該礦布置的第一個(gè)小煤柱工作面,設(shè)計(jì)走向長度960米,可采走向長度750米,傾向長度162米,平均煤層厚度14.1米,可采儲(chǔ)量238萬噸。在地質(zhì)條件及支護(hù)、開采相似的條件下,按照以往技術(shù)指標(biāo),工作面間區(qū)段煤柱需留設(shè)寬度為38米——45米,每100米煤柱損失煤炭資源約50萬噸——100萬噸。該礦通過微震、數(shù)值模擬及理論分析,綜合考慮巷道寬度、煤層厚度和煤柱變形情況,將8204工作面煤柱留設(shè)由原來的38米減小為6米,其余32米煤柱可全部采出。
為確保8204小煤柱工作面安全高效開采,塔山煤礦利用科技手段,科學(xué)制定回采措施:針對(duì)工作面兩順槽在掘進(jìn)期間的巷道支護(hù)強(qiáng)度高,引進(jìn)了JW高強(qiáng)度鋼帶支護(hù),同時(shí)配合使用組合錨索支護(hù)、耦合讓均壓技術(shù)、多次噴漿護(hù)巷等技術(shù),保證了臨空巷道在掘進(jìn)及回采期間的頂板安全;創(chuàng)新性地在5204巷道施工混凝土耦合承壓墻,以此來輔助支撐頂板,隔絕采空區(qū)氣體,防止瓦斯外泄。
在瓦斯防治上,該礦采取增大配風(fēng)量、地面鉆孔抽放、上隅角埋管抽放、本煤層鉆孔抽放、頂板抽放巷結(jié)合瓦斯引導(dǎo)鉆孔封閉抽放等技術(shù)手段,有效解決了工作面回采期間瓦斯突出的問題;通過實(shí)施井下注氮結(jié)合地面垂直鉆孔抽放置換采空區(qū)高濃度瓦斯技術(shù),使采空區(qū)上部高濃度瓦斯混合氣體排出地面,有效降低了采空區(qū)瓦斯隱患。
在機(jī)電管理上,該礦推廣了轉(zhuǎn)載機(jī)智能封閉裝置、順槽皮帶機(jī)物料運(yùn)輸小車、跨越式前部刮板機(jī)行人過橋等,極大地提高了安全保障力和勞動(dòng)效率。
在綜合防塵治理上,他們通過推行鉆孔循環(huán)水裝置、膠囊封孔、自制PPR水幕和煤層注水工藝為主的礦井綜合防塵工藝,大大提高了降塵效果。
據(jù)統(tǒng)計(jì),8204工作面從2015年6月初開采至2015年11月結(jié)束,共安全產(chǎn)出煤炭305.3萬噸,多回采煤炭68萬噸。
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