九层煤无区段煤柱开采技术

第6期煤矿安全2001年6月●技术经验●文章编号: 1003 - 496X(2001)06 - 0003 -03九层煤无区段煤柱开采技术王红军,杨铍振(肥城矿业集团杨庄矿,山东肥城271601)摘要:本文结合九层煤的采区布置情况,介绍了无区段煤柱开采技术,从而提高了采区回采率,消除了自然发火的事故隐患。关键词:区段煤柱;开采;防火.中图分类号: TD823.3文献标识码: C为提高煤炭回收率,减少九层煤遗留老空19708工作面开采技术条件区的煤炭,杨庄矿在集团公司的指导下，根据七采区9706、9708工作面的布置情况,确定在9708工作面位于(上)9700轨道上山底部9706工作面回采结束后,在回采9708工作面南翼,其东面(上面)是即将采完的9706工作时带采上帮区段煤柱,这样不但提高了九层煤面,南面是人为划分的六采区煤柱,北部为Fi回收率,减少九层煤回采后遗留到老空区的煤断层,西部有F2、F3、F4Fs四条断层与其下面炭,而且还有利于防止煤层自然发火事故,对矿9710工作面分隔开。9708 工作面走向长350井防灭火工作起着极大的促进作用,具有显著m,倾斜长70 m,采高1.18 m,全部垮落法管理的社会效益。顶板。9708 与9706工作面是人为划分的区段0.601),立即停止进尺;10日中班,在未采取防K1max=0.689,还是有突出危险,继续采取防突突措施的情况下，再次进行防突参数测定，措施;直到9月8日中班重新布置了5个排放K1max=0.522,结果显示还有突出危险,11日钻孔后,晚班经效果检验KImx =0.256,结果中班安排打5个孔深均为12 m的钻孔,呈“品”无突出危险,才允许进尺5m。字形布置,并经过效果检验, KImx =0.264,确突出预测指标K1临界值的确定,为我们认无突出危险,才允许进尺7 m,此后,在该工防突工作提供了可靠的技术依据,减少了盲目作面进尺前均安排打排放孔,并经效果检验后性。通过青山矿近两年的资料统计,预测无突均无突出危险性,经过两个半月的努力,使该工出危险时,不打排放钻孔已安全进尺2732 m,作面顺利进尺210 m,并安全贯通。又如, 2000有突出危险时少打排放钻孔6 147 m,节约资年8月28日中班,在E415八层顺槽,开始进尺金11.6万元。前进行突出预测预报,检测KImx=0. 961,检测孔深分别为6m、5m,发现该工作面有突出作者简介:黄水萍(1964-),男,汉族,萍乡矿业集危险,立即停业进尺,通过地质构造和煤层瓦斯中国煤化工年毕业于淮南矿业学情况分析,此煤层具有较大突出性的可能，必须采取综合防突措施。于8月31日打排放孔3MHCNMHG个,孔深分别为10 m、8 m.8 m,经效果检验(收稿日期:2001-01 -05;贵任编辑:齐秀昆)第6期煤矿安全2001年6月煤柱,煤柱宽10 m。及“三带”没有稳定,下沉趋向明显,矿压显现还没有释放出来,因此对9708工作面区段煤柱来29708 工作面带采上帮区段煤柱技术分析说,压力仍较为明显,开采中仍可能形成重压2.1自然发火原因及影响带,同时靠近煤柱处,或许还有直接悬顶,对带肥城矿区所开采的九、十层煤均有煤层自采段的支护不仅有来自后方采空区的影响,同然发火倾向性,发火期6~12个月,在生产中经时还受到来自上部采空区的影响,无疑对该段常遇到在回采工作面两切眼内及上隅角处出现支护带来不安全隐患,所以要采取的措施也必CO超限高温火点,情况严重时有明火炭从顶须从这两方面考虑。同时对上段溜尾以上的控板上面漏下来;有时在掘十层煤巷道时局部顶顶距要作出明确的规定,以保证控顶区的安全板温度高达40~60C等煤炭自然发火现象。空间。据统计,建局以来在各矿共发生煤炭自然发火(2)由于九层煤巷道掘进需要破底大约在事故60起,其中在九、十层煤发火41起,占总1m左右,运中巷和轨中巷间距仅为10 m,因此发火次数的66%。分析九、十层煤发火原因主该段矿压规律复杂,势必对十层煤的顶板管理要有:带来一定难度,必须采取积极有效的支护措施。(1)在开采九层煤时,因留设区段煤柱,造3无煤柱开采技术的应用成推采后遗留在采空区内的煤柱在矿山压力作用下产生裂隙,给煤体自然漏风、氧化创造了客针对九、十层煤发火规律及特点,结合观条件,因九、十层煤层间距离较近,在开采十9706.9708工作面现场条件,在通防方面采取层煤时导致从顶板裂隙或在十层煤采空区向九了以下几项措施。.层煤老空区漏风供氧,造成九层煤采空区遗留3.1防火技术管理的煤炭加速氧化,产生高温,发生煤炭自燃事(1)防止停采线处发火措施。停采线处发故。生煤炭自燃的主要原因是轨道上山煤柱留设不(2)轨道上山煤柱尺寸留设不足,造成停采足，造成煤柱密闭被压坏,产生裂隙,形成上山线附近建密闭处煤壁压碎,通过裂隙向采空区与采空区、密闭与采空区的漏风通道,给煤体供漏风造成压碎的煤柱发生自燃事故。氧形成条件,导致发生煤炭自燃事故。因此为从以.上分析看,当九层煤采空区遗留的煤防止停采线处煤柱发火，必须合理确定上山煤柱发生自然发火时,将直接影响其下覆的十层柱尺寸,确保9706、9708工作面停采线处煤柱煤安全生产,无论十层煤巷道是内错布置,还是.以及建筑密闭处煤壁四周不被压坏,防止向采外错布置,九层老空区内的高温、有害气体都能空区漏风。根据经验确定9700轨道上山煤柱直接涌入工作面巷道内,直接影响工作面安全为25 m, 即可保证停采线处煤柱煤壁不被压生产。坏。2.2 通凤状况分析(2)防止采空区发火措施。九层煤采空区根据9706.9708两个工作面煤层赋存状况发火的原因除九层煤在开采过程中氧化外,主.和开采技术条件来看,在两个工作面四面均是要是十层煤在掘进、回采过程中,造成向九层老由断层和人为划分的隔离煤柱,没有其它连通空区漏风的通道是关键,而向九层老空区漏风巷道,因此当9708工作面带采上帮区段煤柱造通道主要是在密闭处,因此重点要解决九层采成该工作面与9706工作面老空区相通时,会出空区的密闭漏风问题。为此,应在九层采空区现向9706工作面老空区漏风现象。的中国煤化工建筑双墙密闭的2.3矿 压及支护分析昔萌YHCNMHG(1)9706工作面回采时间不长,上覆岩层①密闭挖底槽、边槽必须到实底、实帮,深第6期煤矿安全2001年6月度不得少于0.5 m;②密闭采用双砖墙,每道密边缘)支设四对八根2.5m长钢梁,在最上一根.闭墙厚不得少于240 mm,两墙间距600 mm, .长钢梁以上按梁距0.7m支设两路铰接顶梁,两墙之间采用黄泥充填捣实,保证墙面在受一其中最上一路铰接顶梁紧靠9706运中巷的老定压力下不漏风;③密闭墙与煤壁四周一律抹空区茬支设,顶梁之上用条笆将顶板串严背实，裙边,保证接合处严密不漏风。柱档内用挡矸帘防止老空窜矸伤人,若顶板破(3)九、十层煤发火的预防重点在九层,九.碎压力大时,可改为支设两对2.4 m一梁三柱层煤的发火期6~12个月，根据9706 9708、木板梁支护顶板,两对板梁交替前移支护顶板。10706工作面储量计算,三个工作面回采结束(2)工作面与9706轨中巷上、下两帮处正需17个月，已超过了其自然发火期,因此必须常情况下，支设铰接顶梁,在顶板破碎压力大采取措施,延缓九层煤的发火期,才能确保时,在靠近上、下两巷面里分别支设一对2.5 m10706工作面在自然发火期内回采结束,为此长钢梁,交替前移支护顶板。采取了向采空区喷洒阻化剂,延缓九层煤自然(3)割煤机通过9706轨中巷时,严禁开动发火期的措施。循环刮板输送机,滚筒通过9706轨中巷时要按其方法是把阻化剂多用泵安装在阻化剂溶下滚筒离合器,牵引空机。液专用车上,组成阻化剂喷洒装置,可与采煤工(4)在十层煤推采过程中,由于上部九层两作面乳化液泵同置一处, 在工作面完成每个循老巷起底较多,因此工作面顶板较为破碎,难以.环移刮板输送机后,清理千净巷道内的浮煤,向维护,必须用钢梁或板梁进行加强支护,防止漏切顶线以后的范围内喷洒阻化剂,减缓煤炭自顶事故的发生。然发火的时间。(4)加强防灭火监测管理。及时检查分析4经济效益九层采空区气体温度变化情况,通防区每班要通过9708无煤柱开采技术的应用，不但提落实瓦检员认真检查回采工作面回风巷密闭前高了煤炭回收率,而且还减少了十层煤掘进工后的有害气体、温度变化情况,矿分管人员每周作量。据统计:九层多出煤0.5万t,十层多出对九层采空区的气体、温度变化情况进行一次煤2.7万t,共计多出煤3.2万t,减少十层煤掘检查分析,将其结果每天汇报给矿有关领导。进工程量600 m,少支付掘进费用18万元,经3.2通风技术管理济效益十分显著。(1)9708面因带采上帮煤柱10 m,因而需总之,通过推广无煤柱开采技术,不但解决安设局部通风机供风,局部风机应采用双风机、了九层采空区因留设区段煤柱易发生煤炭自然双电源,保证局部通风机正常供风。发火的问题,而且还合理地回收了煤炭资源,同(2)风简要吊挂在人行道侧,吊挂要平直,时大大减少了巷道的掘进量,降低了生产成本,环环吊挂不漏风,风筒末端距刮板输送机机尾.对缓解采、掘接续紧张状况起着十分重要的作最后一路铰接顶梁不得大于5 m,保证机尾处用。有足够的风量。(3)9708工作面与9706采空区相透,需在作者简介:王红军(1966- ),1986年毕业于徐州循环刮板输送机尾处增设瓦斯检查点,每班必煤校,2000年毕业于山东科技大学成人教育学院。长须检查2次,遇有特殊情况应随时检查,施工单期从事煤矿采矿技术管理工作。现任肥城矿业集团扬位应在该处悬挂- - 台便携式瓦斯报警仪,做到庄煤矿技术科科长。连续监测。中国煤化工3.3 顶板菅理MHc N MH G:青任编辑;梁绍权)(1)在循环刮板输送机尾处(9706采空区