仙槎煤业复采及探煤优化之实践

摘 要：矿井现有资源濒临枯竭，原非正规采煤法开采后煤炭回采率低，具有复采可行性，利用原有开拓巷道可低成本投入即可增加矿井服务年限，缓解接替，增加煤炭回收率，为矿井创造经济效益。

关键词：资源枯竭;复采前探煤方案;经济效益;安全性

1 矿井概况

江西仙槎煤业公司省属国有重点煤矿，隶属于江西煤炭集团景德镇分公司。矿区位于景德镇市东南19公里处。井田位于萍乐坳陷带涌山桥矿区的东北端，为一个不完整的向斜构造。矿井地层倾角一般在40°～60°，属急倾斜向斜构造。矿区因向斜轴部抬起及历经多年开采，现在只有五、六1、六2、七1、八1五个煤层在开采，其中六1、七1、八1为主要可采煤层，五煤局部可采。各开采煤层厚度均在1.5～3.0m之间。

矿井为煤与瓦斯突出矿井，各可采煤层均有突出危险性。煤层自燃倾向性为不易自燃。矿区内无大的导水断层和含水构造，水文地质条件原本简单，但因地方小井无序开采，破坏地表、浅部地层、隔水煤柱等使矿井水文地质类型人为复杂化。

矿井为平峒暗斜井多水平分区式开拓，水平划分为：一水平-120m以上、二水平 -120 ～-270m、 三水平-270 ～-400m、 四水平-400 ～-500m。目前开采三水平、四水平，一、二水平已开采结束。采煤方法原为斜切爆破采煤法，自2004年起改为伪俯斜柔性掩护支架采煤法。历经多年，该采煤方法已得到娴熟运用和改进。现有四个采区以探明的断层为界，均有独立的生产系统。

2 问题的提出

2.1 断层多、煤层赋存不稳定

仙槎煤业矿井是有着50余年开采历史的老矿井，矿井现有资源濒临枯竭。随着开采深度的不断延伸，矿井受向斜轴东浅西深的煤层构造影响，使整个矿井范围内走向煤层缩短，可布置的工作面逐步减少，加之开采深度增加接近逆冲断层，煤层受逆冲断层组的次生构造影响，煤层赋存极不稳定。因此，煤层实际可采储量减少、断层构造增多成为当前矿井保产、保接替的最大障碍。

2.2 煤炭价格下滑、生产成本增加

生产成本高矿井开采水平不断延深，使矿井运输环节增多，主要斜井提升已经是三级提升，加之煤层赋存不可靠、探煤工程增多，点多面广的格局长期存在，因此矿井生产成本增加。而近几年煤炭市场形势极不理想，企业已连续三年生产成本与销售价格倒挂，企业亏损相当严重。这就要求矿井必须精打细算、深挖内潜，降低生产成本，优化生产方案。

2.3 复采可行性

仙槎煤业2003年以前开采方式为斜切爆破采面法，该采煤方法煤炭损失量大，实际回采率不足50%，且我矿井二水平及以上煤层赋存相对稳定，断层构造少。我局东方红煤矿（与仙槎煤业矿井相邻，属同一煤系）为复采矿井，多年来复采取得了非常不错的生产效益。同時，在矿井内进行复采，大多系统巷道如轨道上山、溜煤溜矸岩等均较完好，可大大节约开拓成本。仙槎煤业公司根据目前煤炭生产形势和当前客观条件，决定在二水平以上原斜切爆破开采后的采空区进行复采。

3 复采探煤方案对比优化

以仙槎煤业28采区为例：28采区原开采标高为-120～-270m，从-120～-215m区间各煤层均为原斜切爆破采煤后的采空区，其回采已有十余年之久，根据该区解开密闭后现场勘察，区内-190～-270溜煤眼完好、-120总回风巷道完好、高位沉淀池完好，主要轨道上山无严重垮塌现象，主要石门和专用通风上山垮塌相对严重。

根据这一状况，要完善28采区各个系统，还需要进行大量的工作，为此经综合考虑，公司制定了两套方案：

方案一：首先完善采区内运输提升系统，即28-270～-190轨道上山、28-190～-120轨道上山;然后在28-190石门、28-130石门同时掘进和修理，以便快速进驻工作面。最后利用安装掩护支架、溜子设备期间完善脱水系统。

方案二：先完善28-270～-190轨道上山提升系统，然后修理-190石门，进驻煤层机巷以摸清煤层赋存情况，确认煤层赋存可靠后再完善28-190～-120轨道上山，继而施工-130石门和煤层风巷，同时利用此期间完善脱水系统。

比较两种方案的优缺点：方案一的优点在于其-130、-190石门及煤层巷道两个头面同时拉开，施工进度快，投产周期短，对采区间的生产接替相当有利;但其工程全面拉开后，工程资金投入大。因复采煤层赋存可靠性必须经巷探才能准确探明，若资金大量投入，而煤层赋存不适于掩护支架开采，则会造成大量巷道报废，增加矿井生产成本。而方案二充分考虑这一点，先单线施工，首先在-190先进驻煤层巷道探明煤层赋存，确定煤层可采性后，再全面部署工作面，经两套方案施工时间对比，实际投产时间方案一仅比方案二提前了3个月。因此，公司根据企业当前的经济形势，选择了方案二。

4 小结

仙槎煤业公司按照上述方案的整体部署，2015年3月工作面已进入生产阶段。从仙槎煤业28采区复采、探采方案的实施提供了一系列可靠依据：其一，原斜切爆破采面法采后采空区进行掩护支架煤层复采是可行的，这不仅利于本矿此类煤炭资源枯竭型矿井的采掘工作面调配，同时可提高煤层回收率，延长矿井服务年限，稳定矿井原煤产量。其二，在当前煤炭经济形势下滑的情形下，准备复采区可充分利用原有巷道，这样可节约大量开拓成本，如按一个采区主要开拓巷道1000m计算，复采巷道60%的利用率，再加上20%维修率，一个采区光开拓岩巷工程就可节约资金上百万元。其三，复采巷道均是在原采空区内采煤作业，煤层瓦斯已得到充分的释放，基本无需进行瓦斯治理工作，煤层巷道施工安全性大大提高，同时也可节约瓦斯治理的一大笔费用。其四，复采工程巷道施工布置、步骤的优化、可行性分析具有相当的必要性，复采煤层赋存与初采煤层赋存存在差异，亦属一项探煤工程，不进行复采可行性分析、不进行巷道部署的优化就有可能造成工程的报废、资金的浪费。其五，复采工程必须做好煤层自燃发火、水患的防治。总而言之，复采利与弊共存，只有在实践中不断摸索才能为矿井创造更多更大价值。

作者简介：

汪小明，男，1978年06月，采矿工程师，本科，现任江西仙槎煤业有限责任公司通风副总兼生产科长。