本文摘要：摘要:以往大部分礦井對巷道煤柱、邊角煤等資源不進行回收，即便對煤柱和邊角煤進行回收，往往會出現(xiàn)支架傾倒、風流紊亂和頂板破碎等不利因素，影響礦井的安全生產(chǎn)。新村煤礦以礦井實際條件為基礎，結合國內(nèi)外在煤柱回收過程中出現(xiàn)的新方法和新工藝，對礦井先
摘要:以往大部分礦井對巷道煤柱、邊角煤等資源不進行回收，即便對煤柱和邊角煤進行回收，往往會出現(xiàn)支架傾倒、風流紊亂和頂板破碎等不利因素，影響礦井的安全生產(chǎn)。新村煤礦以礦井實際條件為基礎，結合國內(nèi)外在煤柱回收過程中出現(xiàn)的新方法和新工藝，對礦井先行開采區(qū)域的采區(qū)大巷煤柱進行回收時采用舊巷充填技術，極大地提高了煤炭資源的采出率，同時又為工作面安全高效的生產(chǎn)提供了技術保障，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
關鍵詞:舊巷,充填技術,煤柱回收
在我國一次性能源消耗中，雖然煤炭占比逐年下降，但是其主導地位并未發(fā)生變化。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對能源的需求逐年增加，勢必會加大煤炭資源的開采總量。以往大部分礦井對巷道煤柱、邊角煤等資源不進行回收，即便對煤柱和邊角煤進行回收，往往會出現(xiàn)支架傾倒、風流紊亂和頂板破碎等不利因素，影響礦井的安全生產(chǎn)。
如何最大限度地提高煤柱、邊角煤等煤炭資源的采出率，尤其是稀缺煤種，具有重要的戰(zhàn)略意義、經(jīng)濟效益和社會效益。目前，煤炭行業(yè)的專家和工程技術人員提出和總結出一系列煤柱回收方法，主要包括房柱式開采技術的應用、無煤柱護巷技術、舊巷充填等[1-3]。本文以新村煤礦為例，分析回收煤柱區(qū)域內(nèi)巷道分布情況、煤層賦存條件，以及生產(chǎn)、運輸、通風等系統(tǒng)與礦井各系統(tǒng)的銜接情況等因素，以最優(yōu)化的方式對煤柱進行安全高效的開采。
1礦井概況
新村煤礦位于武鄉(xiāng)縣墨鐙鄉(xiāng)新村，行政區(qū)劃屬墨鐙鄉(xiāng)所轄。井田面積為5.2984km2，生產(chǎn)能力為90萬t/a。目前，礦井開采煤層為15號煤層，采用綜采放頂煤采煤方法。該煤層部分區(qū)域已開采完畢，為提高煤炭資源的采出率，延長礦井服務年限，決定對先行開采區(qū)域內(nèi)的采區(qū)大巷煤柱進行回收。依據(jù)回收煤柱區(qū)域內(nèi)舊巷的分布情況，可圈定的回采工作面開切眼長度為150m，可推進長度為503m，煤層厚度為5.20m。
回收工作面沿用綜采放頂煤采煤方法，在推進過程中先后經(jīng)過6條垂直或斜交舊巷和1條平行于工作面的舊巷，編號依次為1-7號;其中1號舊巷(采區(qū)回風巷)垂直于工作面沿煤層頂板布置，4號舊巷(采區(qū)水倉)低于煤層底板布置，其余巷道沿煤層底板布置。
2舊巷充填技術的應用
[4-5]根據(jù)回收工作面圈定范圍內(nèi)舊巷分布情況、圍巖變形情況等因素，先對舊巷采用充填方式進行充填處理，然后采用正規(guī)回采方式對煤柱進行回收。
2.1舊巷充填方案
1)沿煤層頂板布置和垂直或斜交于工作面的巷道采用超高水材料分段阻隔充填法進行充填;2)沿煤層底板平行于工作面布置的巷道采用原煤進行直接充填，并配合水泥漿液及添加劑對原煤充填體進行注漿加固;3)采區(qū)水倉采用散煤配合碎石塊對底板進行填實硬化。
2.2充填工藝
2.2.1超高水材料充填工藝
由于舊巷坡度較小，采用分段阻隔充填方法充填，從工作面切眼由里向外依次充填，分段長度為15m(分段長度可依據(jù)具體巷道情況適當縮短或延長);充填時根據(jù)巷道底板標高，將注漿管放在位置較高的巷道口，充填第一段時，在本充填段巷道兩端構筑隔離墻，隔離墻采用單體液壓支柱固定不可燃的板材構成，同時兩端伸入煤幫200mm。密閉支設完成后，按分段阻隔式充填巷道方法進行施工。
綜合考慮確定漿液的水灰比為6∶1，2種單漿液混合后可在20min左右實現(xiàn)初凝，固結體的7d抗壓強度可達到最終強度的70%左右，每噸材料可充填體積約6.8m3，凝結體最終強度能達到0.7MPa。
2.2.2原煤注漿充填工藝
1)區(qū)段劃分:將巷道斷面由下向上劃分為8層，其中下7層厚度為300mm，最上面一層厚度為600mm;在巷道縱向長度上每3m劃分為一區(qū)段，每個區(qū)段劃分為兩個階段，下階段高1.5m，上階段高1.2m，臺階式后退充填。
2)原煤注漿工藝:將粒徑10～50mm的散煤塊裝入塑料編織袋，沿區(qū)段邊界壘煤墻厚度0.5m;用灌漿管插入煤墻編織袋內(nèi)，注入水灰比為0.5∶1的灰漿(摻入5%的速凝劑)固化煤墻。
將散煤按厚度300mm均勻鋪設，然后將水灰比為1∶1的水泥漿液(摻入3%的速凝劑)，由內(nèi)向外均勻灌灑在散煤表面，灌灑漿液量為0.2m3/m2;邊灌灑漿液邊與散煤攪拌均勻，攪拌完畢后鋪平，保持凝固10min進行下一層鋪設;由下向上依次施工4層，完成第一區(qū)段第一階段充填;采用同樣的方法施工第二區(qū)段的第一階段。
第一區(qū)段第二階段施工，施工2個300mm厚的分層;其次，最上一層600mm厚分層(基于施工、通風等因素考慮，留設200mm高的間隙)，采用將散煤裝入塑料編織袋，由內(nèi)向外充填;最后，由內(nèi)向外灌入漿液，充填散煤間空隙，完成一個區(qū)段的充填。
3充填效果
1)沿煤層頂板布置和垂直或斜交于工作面的巷道采用超高水材料充填后，巷道的充填率達到了90%以上，充填體的最終強度達到0.7MPa，減少了工作面應力集中區(qū)域，能有效地控制工作面礦壓顯現(xiàn);保證工作面風流方向和風量的穩(wěn)定;避免工作面范圍內(nèi)體積大于0.5m3的瓦斯積聚區(qū)域的出現(xiàn)。
2)沿煤層底板平行于工作面布置的巷道采用原煤并配合水泥漿液及添加劑進行充填后，能保證回采過程中煤壁的穩(wěn)定性，避免壓架和倒架事故的發(fā)生，保證工作面順利通過舊巷，減少搬家倒面的次數(shù)，并且提高了煤炭資源的采出率。
3)采區(qū)水倉采用散煤配合碎石塊對底板進行填實硬化，既保證工作面安全高效回采，又進一步降低了煤柱回收的成本�？傊�，采用舊巷充填技術回收煤柱，大大提高了煤炭的采出率，同時又為工作面安全高效生產(chǎn)提供了技術保障，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
煤礦方向論文范文：煤礦通風安全管理及事故應對措施
【摘 要】煤礦管理工作中主要的一項就是通風安全管理，這是確保煤礦安全生產(chǎn)的基礎，作為煤礦工作者，一定要對該工作提起應有重視，認真進行督查，防止事故發(fā)生。
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