复采残采煤层开采技术研究

2012-08-15太原东山王封煤业有限公司宋篆文

河南科技 2012年16期

关键词：壁式煤柱通风

太原东山王封煤业有限公司宋篆文

煤矿开采后期主要进行复采残采作业，其安全问题不容忽视。在复采残采煤层开采作业中，需要采取相应的安全措施，为工作人员人身安全提供保障，以利于开采工作的顺利开展。

一、复采残采煤层开采存在的问题

受多方面因素影响，目前，在复采残采煤层开采中存在很多问题，这些问题严重影响了煤矿的安全生产。具体来说，主要包括以下几个方面，

1.缺乏科学合理的安排。在对复采残采煤层进行开采之前，没有进行科学合理的安排，对于边角煤、异形煤柱、鸡窝煤等资源，多数情况下运用掘进的方式进行开采，这种方式对煤矿开采缺乏科学合理的安排，不利于煤矿的安全开采。

2.资源回收效率低。在复采残采煤层开采中，存在着资源回收效率低的情况。相关调查研究表明，目前我国资源回收率仅为30%，而乡镇小煤矿的资源回收利用效率更低，只有10%，浪费了大量的资源，也影响了煤矿开采的进一步发展。

3.过分追求经济利益。一些煤矿矿主在煤矿开采时，只注重经济利益，忽视对环境的保护，造成水土流失、环境污染等严重的环境问题。还有一些矿主忽视相关安全措施，矿井安全隐患大，一旦发生事故，后果不堪设想。

4.开采方式粗放。在一些地方煤矿开采中，往往采用粗放型开采方式，煤矿开采设备没有达到安全开采的要求，忽视环保技术的采用，对周围环境造成了很大破坏。加之煤炭资源利用效率低下，这些问题制约了煤矿的开采和煤炭资源的有效利用，也影响了煤矿开采的可持续发展。

二、复采残采煤层开采技术研究

1.选用合理的采煤方法。壁式采煤法和柱式采煤法是常见的采煤方法。在煤层开采的过程中，选用合理的开采方法十分重要，正确的开采方法有助于煤层的有效开采，有利于提高开采效率。在复采残采煤层的开采中，要结合实际情况，采用合适的开采方式。

（1）壁式采煤法。壁式采煤法的巷道布置十分简单，只要采煤工作面的布置符合《煤矿安全规程》第15条规定即可。在通风方式上，采用的是全负压通风，为了保证开采的安全，有2个独立的安全出口。小煤矿由于规模较小，技术水平较低，往往受地质条件和生产技术方面的限制，残采工作面的长度一般在30～50 m，有些规模更小的，只有20 m左右。在煤层开采的过程中，大多数采用的是短壁式采煤法。

（2）柱式采煤法。在煤层内开掘一系列宽度为5～7 m煤房，在煤房和煤房之间，运用联络巷进行连接，从而形成近似于长条形或者是块状的煤柱，然后根据实际情况决定是否回收煤柱。对于小煤矿来说，在开采三角煤、残留煤柱时，壁式工作面的布置比较困难，因此，可以采用柱式采煤法，尤其是房柱式采煤法，因其使用效果比较好，适应了小煤矿的开采工作，在复采残采的过程中得到了较为广泛的运用。

2、通风安全。小煤矿后期的复采残采是个比较特殊的阶段，在这个过程中，受地质条件和开采技术影响，通风比较困难，难以形成安全的通风网络。另外，在这一阶段有大面积的采空区存在，因此，通风是其中比较关键的问题。按照相关的规定，在采煤工作面，至少需要保持2个畅通的安全出口，一个与回风巷道相通，另一个则与进风巷道相通。如果在开采三角煤、残留煤柱时，不能保证2个安全出口，必须制定安全措施，并报企业的主要负责人进行审批，以保证通风的安全。

（1）沿空掘巷，留小煤墙。在煤矿开采时，新掘专用回风石门或新掘回风上山时，在残采面的边界上，要沿空掘巷，留小煤墙，从而形成完整的通风网路。这种通风方式巷道受到的压力比较小，且支护比较容易，并满足相关规范的要求。

（2）Z型通风。如果采区边界有回风石门或者是回风上山，可以采用Z型通风，这种方式比较实用的通风方式，能够达到良好的通风效果。

3.顶板管理。在小煤矿后期，复采残采的残留煤柱由于受采动的影响，上覆岩层容易发生变形甚至出现破裂，导致围岩应力发生变化。如果煤柱的两侧都被采空，顶板的压力就会集中在煤柱体上，使得煤柱发生弹塑性变形。因此，在对残留煤柱进行开采时，尤其需要注意顶板压力的影响。

4.顶板支护管理。在顶板支护管理时，首先，要熟练掌握地质资料和开采条件，加强对顶板安全的管理；其次，要注重支护质量的管理，进一步提高支护的质量，保证支护的阻力；第三，要做好支架和围岩之间的填充，增强支架的稳定性和支护能力；最后，要采取措施，尽量减小空顶面积，如有必要，还需进行临时支护，以进一步保证支护的安全性和稳定性。

5.防治采空区积水。要查明矿井充水的水源条件，了解矿体周围含水层的富水情况、地下水的径流条件、矿井水的补给水源情况、隔水层情况等。掌握矿井的地质资料，选择合理的排水设备，做好综合治理工作。当井下积水的时候，要采取相应的疏通管道措施，及时排水。在煤炭开采时，要采取措施防止突水事故的发生，以保证开采的安全。