复采残采煤层煤矿开采技术

都汉涛

吉林省能源工程质量监督中心 吉林长春 130012

煤炭作为我国重要的能源原料之一，在我国经济建设快速发展中发挥着重要作用。大规模开采后，剩余开采是对剩余矿产资源的再开发。通过复采和剩余开采，既可以实现煤矿资源的进一步开发，又可以实现自然资源的充分利用，提高煤矿企业的经济效益。本文将对回采剩余煤层的开采技术进行研究。

1 复采残采煤层开采过程中存在的问题以及发展的现状

1.1 煤层顶板原平衡被破坏给顶板的管理带来了很大的难度

在剩余煤层开采过程中，由于顶板在初次开采过程中已被开采，煤层顶板原有的平衡受到了极大的破坏，这在很大程度上导致了顶板管理越来越困难，但由于煤炭资源越来越少，加上煤层顶板的存在带来了很大的影响，因此，资源在很大程度上被浪费，资源回收率越来越低，这对煤矿工作的发展不是一个好因素，也不利于企业的发展[1]。

1.2 煤巷通风管理较差，漏风严重

在剩余煤层开采过程中，由于原小煤矿开采过程中，有关人员没有按照施工要求和规定对煤巷进行通风管理，对通风的重要性重视不够，降低了煤炭开采的效率和质量效应。在这一阶段，许多煤矿企业都过分追求煤矿的经济利益，因此在煤矿安全生产管理方面存在着许多问题。这些隐患一旦爆发，将造成非常严重的后果，给企业带来无法弥补的损失。

1.3 原矿井开采结束后遗留的安全问题

由于原小煤矿已开采了煤层顶部，原小煤矿老采空区的存在将给回采和剩余开采过程带来很大影响。究其原因，很大一部分是老采空区存在水、气聚集，这将对开采过程和开采带来的经济效益和社会效益产生很大影响。由于小企业规模小，在技术、设备等方面存在很大的缺陷和局限性。因此，在第一次开采时，煤层不会被清洁开采。在这种情况下，剩余的煤层会有很大的浪费，造成资源的浪费，所以他们会进行二次开采活动，即所谓的复采和剩余开采。在回采和残采之前，必须对采空区有一个全面的认识，对其进行细致的分析和调查，全面了解和掌握采空区内的范围、形状和残留水、瓦斯积聚情况，为今后其他工作的开展打下坚实的基础。如果前期准备工作落实不好，后期会导致复采和剩余开采规划不合理，不能有效保障职工人身安全[2]。

1.4 地面管理难度比较大

随着社会的不断进步和经济的快速发展，社会各行各业对煤炭资源的需求越来越大，但已难以满足企业很大一部分煤炭资源的需求，随着矿区地质条件的日益恶劣，也遇到了很大的问题在地面管理过程中，已经埋下了很大的安全隐患，这种情况的长期存在会导致煤矿采掘工作不彻底，因此在开采剩余煤层的过程中，极有可能发生更多的安全事故，给人身安全带来巨大损失以及员工的财产安全，进一步给企业造成不可挽回的经济损失。所以很多企业为了节约更多的经济成本，在地面管理工作过程中不按规定和要求进行，于是将煤炭资源和煤矸石随意摆放，影响了煤矿开采工作的进度，也极大地影响了质量效果。如原方案中的地面管理工作，在煤矿开采过程中，为了尽量不给项目造成太大的影响，没有对地面管理工作给予太大的重视。

2 复采残采煤层煤矿开采技术的应用措施

2.1 加强通风安全措施

在小煤矿后期，剩余开采工作更为特殊。地质条件和开采技术应用的合理性，会对实际开采过程产生很大影响，特别是通风工作难度大，通风网络安全水平不高。另外，采空区面积大，通风安全尤为重要。根据国家有关规定要求，采煤工作面必须设置两个以上安全出口，确保安全出口随时畅通。一个安全通风出口与回巷相连，另一个与进风巷相连。在三角煤和残煤柱开采中，如果不能保证两个安全出口，必须结合实际情况制定并实施安全措施，确保通风安全。例如沿采空区掘进，留下小煤壁。在采煤过程中，通过新的特殊回风石门，以及在残采工作面边界沿采空区掘进，留下一个小煤壁，形成完整的通风网络。这种通风方式不会对巷道造成较大压力，支护结构相对简单。另一个例子是Z 型通风的应用，如果采区边界有回风石门，可考虑采用Z 型通风结构，并结合沿空留巷，可取得较好的通风效果[3]。

2.2 加强顶板管理措施

在残煤柱开采过程中，受开采影响，上覆岩层会发生变形甚至开裂，从而引起围岩应力的变化。如果两侧采空区煤柱，顶板压力会过于集中在煤柱上，造成煤柱变形。因此，有必要加强残煤柱开采过程中的顶板压力控制，提高顶板管理的合理性，确保煤矿安全发展。

2.3 强化顶板支护

加强顶板支护管理，应做好以下工作。首先，采矿单位必须充分熟悉地质资料和开采条件，提高顶板安全管理水平；其次，落实相关配套措施，确保高支护质量，降低支护阻力。最后，做好支护与围岩的充填，提高支护能力和支护稳定性。

2.4 加强采空区积水防治

采空区水的防治应从以下几个方面着手。首先，详细了解矿井充水水源、矿体周围含水层富水条件、地下水径流、矿井供水及隔水层条件，为防治采空区积水作相应的前期准备。二是根据矿山地质资料的掌握情况，合理选择排水设备，实施相应的综合治理措施。三是一旦出现地下积水，应立即采取疏通管道等相关措施，及时排水。同时，要注意防治突水事故，确保采矿安全。

2.5 推广回风巷的应用

在煤田剩余开采和复采过程中，小煤矿开采过程中需要在断面上界设置回风巷或分段回风巷，通过煤房将运输巷道和回风巷道连接起来，从而实现采煤工作面全负压通风。

3 结语

在复采剩余煤层开采过程中，要严格保证施工区安全，必须做好通风排水措施，确保煤矿采区地质环境的稳定，并通过对煤层的分析，采矿手段和技术的选择，可以有效地促进煤矿开采，提高煤炭开采质量，在保证生态环境不受影响的同时，改变以往的开采方法和开采设备，提高煤炭的生产率和利用率。通过开采工艺的改进，提高了煤矿的生产效率，有效缓解了现阶段的资源短缺。通过采用剩余煤层回采技术，使采煤工艺得到了很大的提高，社会效益和经济效益也得到了提高。