小煤柱開采技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、第18卷2013年l1月煤礦開采CoalminingTechnologyV0118No2013小煤柱開采技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用安家華(貴州省煤礦設(shè)計研究院550025)[摘要]作為我國煤礦采煤方法的重大改革技術(shù)，小煤柱開采技術(shù)最早在我國棗莊地區(qū)推廣使用，到如今已被應(yīng)用到各方面的煤礦開采中來。本文簡要闡述了老屋基煤礦小煤柱開采情況，作者詳細總結(jié)了自身的實踐經(jīng)驗，在使小煤柱開采技術(shù)成熟完善的同時，希望給同行帶來一定的借鑒作用。[關(guān)鍵詞]小煤

2、柱開采技術(shù)；煤礦；應(yīng)用1老屋基煤礦的煤層賦存情況11煤層及頂?shù)装迩闆r老屋基煤礦隸屬貴州盤江精煤股份有限公司，老屋基井田內(nèi)含煤地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，組厚244268m，平均厚250m，含煤40～50層，煤層總厚2940m，平均33m，含煤系數(shù)132％；其中含可采煤層8層，總厚1294m，可采含煤系數(shù)為52％。區(qū)內(nèi)含可采煤層8層，其中，全區(qū)可采4層，大部可采4層。3號煤層：位于龍?zhí)督M近頂部，上距頂界15m左右。煤層厚度O31~283m，平均

3、110m，3勘探線以南厚度大于130m，其余地段一般在070130m之間，為半暗一暗淡型，塊狀或條帶狀構(gòu)造，較硬，在煤層中上部夾有一層穩(wěn)定的，厚度002005m的夾石，煤種單一，屬較穩(wěn)定型煤層。煤層頂板為細砂巖或粉砂巖，厚920m，煤層底板為泥巖，厚030m。4號煤層：距3號煤646—1030m，平均832m。煤厚02l一472m，平均煤厚119m，3~4勘探線以南厚度大于130m，34勘探線以北厚度一般小于130m。為半暗一半亮型煤，

4、塊狀及條帶狀構(gòu)造，較硬，煤中夾有一層厚003—004m凝灰質(zhì)泥巖夾矸。煤種單一，屬較穩(wěn)定型煤層。煤層頂板為泥質(zhì)粉砂巖厚50m，底板為泥巖，厚15m。12號煤層：距10號煤17—2114m，平均1904m，煤厚119—805m，平均400m，除3～4勘探線以北有兩個鉆孔厚度小于350m以外，其余鉆孑L厚度均大于350mo煤質(zhì)為半亮型，塊狀構(gòu)造，煤層上部夾有兩層005～010m泥巖夾矸，全區(qū)可采，煤種單一，屬于較穩(wěn)定型煤層。煤層頂板為細砂巖

5、與菱鐵質(zhì)砂巖條帶互層，厚18m，煤層底板為泥巖，厚060m。14號煤層：距12號煤115～2241m，平均1651m，煤厚045～512m，平均156m，為半亮型煤，塊狀或鱗片狀，煤層中夾有12層泥巖夾矸，該層煤厚度變化大，屬較穩(wěn)定型煤層，煤層頂板為粉砂質(zhì)泥巖，厚200m，底板為泥巖，厚200m。17號煤層：距14號煤716—1280m，平均880m，煤厚042716m，平均138m，為半亮型煤，塊狀或鱗片狀，煤層中夾有0～3層泥巖夾矸

6、，該層煤厚度變化大，井田北部出現(xiàn)不可采區(qū)，屬較穩(wěn)定型煤層，煤層頂板為粉砂質(zhì)泥巖，厚200m，底板為泥巖，厚200m。18號煤層：距17號煤33O一1730，平均1030m，煤厚002～460rn，平均172m，在生產(chǎn)采區(qū)所見掘煤點均可采，大部分見煤點與18一煤合為一層，該煤為半亮型，塊狀或鱗片狀構(gòu)造，夾有1～2層泥巖夾矸，煤種單一，煤層厚度有一定的變化。屬較穩(wěn)定型煤層，煤層頂板為泥巖粉砂巖，夾有寬條帶菱鐵質(zhì)砂巖，厚500m，底板為泥巖，

7、厚080—450m。22號煤層：距18號煤2494～3976m，平均3265m，煤厚039205m，平均厚度103m，為半暗型，塊狀或條帶狀構(gòu)造，井田北部和中部有4塊不可采區(qū)，屬較穩(wěn)定型煤層，煤層頂板為粉砂或細砂巖，厚600m，底板為泥巖厚100m。24號煤層：位于龍?zhí)督M下部，距22號煤層底板18～2687m，平均1996m，煤厚009—258m，平均138m，揭穿層位34孔，可采點30個，不可采點4個，可采率為88％，面積可采率為96

8、％，中部4502、4ofL不可采，形成一橢圓狀不可采區(qū)，北部B7001、B7002、6703三孔不可采，煤層厚度有一定的變化，煤種單一，屬較穩(wěn)定型煤層煤層頂板為細砂巖，厚180m往上為頁巖，底板為泥巖厚040m。老屋基井田可采煤層特征表見表1。12小煤柱開采狀況我國的無煤柱開采技術(shù)主要在頂?shù)装鍡l件較好[作者簡介]安家華(1979)，男，籍貫：貴州鳳岡，本科，工程師，評價師，2004年參加工作，主要從事過煤礦現(xiàn)場管理、煤礦設(shè)計、安全評價理

9、論及技術(shù)研究。56第l8卷2013年11月煤礦開采CoalminingTechnologyV0L18NOV2013老屋基煤礦經(jīng)過多年開采，結(jié)合應(yīng)力觀測數(shù)據(jù)結(jié)果表白，傾斜方向外應(yīng)力集中的區(qū)域大致在25—50m左右的位置，走向大致在15～80m左右的位置。老屋基煤礦采用綜合機械化采煤，走向長壁開采，全部垮落法處理采空區(qū)，頂板隨采隨落。以前區(qū)段之間采用留設(shè)大煤柱(一般20m)效果一直較差，在超前應(yīng)力作用下，下區(qū)段采面回風順槽存在邊施工邊維修的

10、情況，瓦斯超限的情況時有發(fā)生，由于頂板壓力大，煤柱產(chǎn)生了大量裂隙，大煤柱開采也未能攔截上區(qū)段采空區(qū)積水問題。為解決以上問題，結(jié)合礦井的開采技術(shù)條件，礦上技術(shù)及管理人員通過在北二、北三兩個采區(qū)將近10多個綜采面不斷嘗試，對回采巷道的布置位置不斷優(yōu)化，最終決定采用小煤柱護巷開采，上下區(qū)段之間小煤柱留設(shè)寬度為35m，通過留設(shè)小煤柱開采，不但解決了大煤柱開采帶來的頂板管理難度大，瓦斯治理工作量的難題外，還解決了沿空留巷遇到的一些難題。小煤柱護巷

11、時間要求：在煤體開采后，破壞了原始應(yīng)力狀態(tài)，上區(qū)段工作面上方的巖梁斷裂并下沉，在巖梁基本觸矸后，隨著采空區(qū)矸石壓實，周邊圍巖移動逐漸又趨于穩(wěn)定。通過在老屋基煤礦北二、北三兩個采區(qū)10多個綜采面回采情況觀察，同煤層上區(qū)段開采后，應(yīng)力分布穩(wěn)定達到新平衡的時間一般在2～3年，即在2～3年后布置下一區(qū)段回采巷道是最佳時間，此時采用小煤柱護巷掘送下一區(qū)段回風順槽58不但頂板壓力小，而且基本上不用治理瓦斯，將大大降低瓦斯治理的成本。21小煤柱開采優(yōu)

12、點(1)區(qū)段間采用小煤柱布置從地應(yīng)力上分析：無煤柱、小煤柱布置的回風順槽剛好避開了外應(yīng)力場集中的位置，巷道壓力小，變形小，有利于支護。另外，小煤柱布置能適應(yīng)所有頂板條件，也解決了沿空留巷遇到頂板破碎管理難度大的問題，地應(yīng)力分析詳見圖1。(2)區(qū)段間采用小煤柱開采對治理煤與瓦斯突出好處：無煤柱、小煤柱后，對上下鄰近煤層的煤與瓦斯突出治理工作將大為降低。(3)區(qū)段間采用小煤柱布置順槽從瓦斯治理上分析：無煤柱、小煤柱布置的回風順槽掘進過程中基