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高庄煤矿无煤柱开采实践

高庄煤矿无煤柱开采实践
高庄煤矿无煤柱开采实践

高庄煤矿无煤柱开采实践

侯晓松

(枣庄矿业集团公司高庄煤矿,山东微山277600)

摘要高庄煤矿将无煤柱开采作为矿井实现科学发展和可持续发展的重要内容,通过对无煤柱开采理论以及对充填方式和充填材料的选择进行了充分的研究,在3上507工作面进行无煤柱开采试验,取得成功,创新并形成了中厚煤层采煤工作面无煤柱开采的成套应用技术,取得了显著的经济和社会效益。

关键词无煤柱开采资源回收沿空掘巷

中图分类号TD823.4+8文献标识码B

2007年,高庄矿提出了“采取措施,取消煤柱,实现无煤柱开采”的研究课题,在3上507工作面运输巷进行了60m无煤柱开采试验。通过近2年的观测,试验效果良好,矸石混凝土墙完全达到了煤柱的支护效果。在总结3上507工作面无煤柱开采经验的基础上,进一步完善了注浆充填工艺,调整了充填材料的配比,从2008年12月下旬在3下504工作面运输巷实施了无煤柱开采。

1无煤柱开采原理

无煤柱开采,就是在上一区段运输巷下侧预置一条充填带,下一区段材料巷掘进时,沿充填带掘进,不再留设煤柱,用充填带把相邻两个工作面间留设的煤柱置换出来,实现采煤工作面无煤柱开采。

2无煤柱开采关键技术与设备

2.1充填材料选择及强度的确定

高庄煤矿选用的是以矸石渣为主,辅以少量水泥、河沙加水混合而成的胶结体,属于混凝土系列中的轻骨料品种。由于矸石混凝土充填时,搅拌料采用混凝土输送泵输送,要求其稳定性不变型、不分散;要有一定的自然流平力;泵送性要不阻塞、不离析、粘塑性不

*收稿日期:2010-06-08

作者简介:侯晓松(1984-),男,助理工程师,山东枣庄人,2006年毕业于山东科技大学采矿工程专业,本科,学士学位,现任职于枣庄矿业集团公司高庄煤矿采煤技术员。损失、泌水率低。通过多次泵送实验,确定水泥、河沙、矸石渣按重量配比比例为1:1:4.7。矸石渣来源于洗选精煤产生的价格低廉的洗矸,完全能够满足无煤柱开采充填矸石的需要。

要求矸石混凝土墙28h达到C18强度,能满足矿压显现规律和巷道变形特性要求,具有良好的承载特性和变形性能。

2.2防爆混凝土输送泵研究

根据高庄煤矿的要求,混凝土输送泵厂家对地面混凝土输送泵非防爆装置进行了改造。该泵具有体积小、功率大、耐磨、输送距离长、防爆等特点。

3无煤柱开采方案设计与实施

3.1方案设计

根据高压矿目前的运输环节和采场状况,在3下504综采工作面实施无煤柱开采,该面位于西五采区内。从采动情况看,工作面运输巷受矿压影响不明显,巷道变形量小。工作面于2009年7月份进行回采,目前剩余走向长度800m,巷道高度3 4m,采用锚网梯支护、扩帮充填的方式施工。

3.2注浆充填系统的建立

在西五轨道上山下车场建立专用的充填环形车场和搅拌站,在西五专用回风巷上部建立注浆泵硐室,搅拌后的混合料经导料槽进入注浆泵,通过管路输送到待充填段,实现了搅拌、泵送、充填的连续化。

3.3充填带规格的确定

距岩面距离不大于1m,喷头一般要按螺旋型轨迹运行,螺旋型圈直径为250mm。喷头一圈压半圈均匀缓慢移动。喷浆后,应对喷体进行洒水养护。

3几点体会

(1)由于采区煤仓施工选用反井钻机施工1个Φ1.0m导硐孔与大巷贯通,从而减少了采区煤仓刷砌施工中排水、排矸、通风等设施和环节,加快了煤仓的施工速度,降低了工程成本。

(2)由于施工了导硐孔,从而增加了煤仓扩刷时光面爆破的自由面,大大提高了光爆效果,提高了工程质量,降低了成本。

(3)利用反井钻机施工煤仓,改善了工作面的作业环境,提高了机械化程度,提高了工作效率,从而缩短了煤仓施工期。

根据充填带凝固时间、工作面运输巷长度、断面尺寸和矿压对充填带的影响,要求充填带除具有可靠的抗压性、稳定性、柔韧性外,还要确保区段间不窜风,确定充填带规格:长度800m,高度3.5m(煤层的厚度),宽度1.7m。

3.4无煤柱开采的实施过程

3.4.1充填带扩刷

从3下504工作面停采线开始,沿运输巷由外向里逐段进行扩刷,采用打眼爆破法施工。扩刷时,先扩刷巷道底板以上部分,再卧至煤层岩石底板,实现全煤厚充填,扩刷处顶板采用锚网梯、帮部采用竹锚杆、菱镁土托盘支护。

3.4.2充填工艺流程

水泥、河沙、矸石渣充填料分别用矿车运至搅拌站,经搅拌机搅拌后的混凝土浆液进入混凝土输送泵,通过管路注入待充填段。充填时沿充填带外侧支设模板,从后向前逐段施工,进行全断面充填,形成满足设计要求的混凝土墙。

3.4.3注浆充填设备

HBT-90型混凝土输送泵一台,90型搅拌机一台,注浆管路(Φ159mm)长度1000m。

4无煤柱开采实践效果分析

从2009年12月下旬在3下504工作面运输巷采用边扩刷边充填的方式进行,目前,已充填巷道230m。4.1经济效益分析

3下504工作面运输巷预置充填长度800m,充填带宽度1.7m,高度平均3.5m,充填材料水泥、河沙、矸石渣按重量配比为:1:1:4.7,取得的经济效益如下:(1)投入费用共计:351.48万元:①设备及安装费用36.08万元;②扩刷及充填费用315.40万元;共计351.48万元。

(2)支护节省费用:在下一相邻工作面材料巷沿充填侧掘进时节省支护费用19.92万元。

(3)置换煤量:

3下504工作面运输巷置换煤量:

3?3.5?800?1.35=11340t

按目前原煤销售价格600元/t计算,800m充填带置换出的原煤销售收入为:11340?600=680.40万元3下504工作面无煤柱开采盈利:

680.40-351.48+19.92=348.84万元

高庄煤矿每年采煤需要消耗回采巷道3300m,若全部实现无煤柱开采,则每年减少煤柱损失量4.67万t,实现销售收入2802万元。

4.2社会效益分析

(1)减少了煤炭资源损失;(2)延长了矿井服务年限;(3)大大减少了煤矿自然发火事故。

5主要创新点

(1)将地面建筑混凝土输送泵改造为适应井下现场的矸石混凝土输送泵,实现了井下长距离充填材料的输送,极大的简化了无煤柱充填的施工环节,提高了工效,减轻了工人的劳动强度。

(2)充填材料的选择、配比完全满足了泵送的要求,充填形成的矸石混凝土墙完全达到了煤柱的支护效果,且矸石渣来源于洗选精煤产生的价格低廉的洗矸,解决了注浆充填矸石来源不足和掘进矸石需要多级破碎带来的成本增加、环境污染问题。

(3)巧妙设计注浆泵硐室的位置,充分利用原有巷道,增加了上口搅拌机硐室环形车场的存储能力,减少了充填材料的运输环节,从而保证了系统的连续充填。该注浆泵硐室不仅能满足3下504工作面无煤柱开采注浆充填的需要,而且还能满足多个工作面无煤柱开采注浆充填的需要。

6无煤柱开采展望

目前,我国国内尚无成型的整套无煤柱开采理论,需要在以后的实践中加以总结,结合高庄煤矿的实际,还需解决以下问题:

(1)进一步完善洗矸的储装运系统,在洗煤厂洗矸区建立洗矸储料厂,在储料厂内向井下施工输料钻孔(长度237m,Φ169mm),在井下输料钻孔位置建立200m3的矸石储料仓,以减少地面洗矸的运输环节。

(2)优化工作面设计,在运输巷实行宽巷掘进,以便实现边掘进边充填,工作面开采前形成矸石混凝土充填墙。

(3)由于无煤柱开采仍处在试验阶段,为解决混凝土输送泵在输送过程中可能出现的事故,采取了从后向前充填的方式,待技术成熟、掌握了混凝土输送泵的正常输送距离,再采取从前向后充填的方式。

(4)进一步研究沿空留巷技术,力争实现在3下煤层一次采全高工作面沿空留巷开采。

参考文献:

[1]李宗峰;采区段煤柱煤矸石分离回填技术开采实践;山东煤炭科技[J];2004年03期

[2];综采放顶煤无煤柱采煤技术[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年

[3]张传昌;综放无煤柱开采沿空掘巷瓦斯涌出规律及防治技术;山东煤炭科技[J];2006年05期

[4]李学华;利用矸石充填置换开采条带煤柱的新技术;煤炭学报[J].2008年03期

煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告

关于煤矿充填式开采与无煤柱开采方式的调研报告 陕西旬邑青岗坪矿业有限公司 为了缓解煤炭资源日趋紧张的局面,安全开采“三下”压煤,协调煤炭资源的回收与地面沉陷,处理矸石地面堆积造成的环境问题,充填式顶板控制方法及无煤柱开采方法逐渐受到人们的重视。2013年8月7日由华能煤业公司副总经理、总工程师郑铁骑同志带队,各矿业公司总工程师和技术负责人等一行13人赴河北省冀中能源邢东煤矿和亨建矿参观学习调研了井下采空区充填及无煤柱开采应用技术。现将调研情况汇报如下: 一、充填式开采 (一)冀中能源充填式开采发展概况 冀中能源股份有限公司针对大量“三下”压煤问题,煤矸石粉煤灰排放、环境损害及土地资源问题,在邢东矿首先试验成功井下巷道矸石充填技术,率先成功研发建筑物下综合机械化充填采煤技术,即在充填液压支架后顶梁的掩护下,利用矸石粉煤灰及高水材料实现了采空区的充分充填,从而有效抑制覆岩下沉破裂和地表变形量,解放大量呆滞煤炭资源。成功设计了充填综采的新方法、新工艺,实现了采煤与充填并举,开创了建筑物下综合机械化充填采煤技术的新途径,攻克了巷道充填系统、充填工艺、充填装备等相关难题,研制了专用于巷道矸石充填的抛矸机,实现了矿井矸石不升井,将邢东矿打造成全国第一座没有矸石山的绿色矿井。截止目前已经实现充填巷道5816米,充填矸石85828立方米,臵换井下煤炭资源53万吨。经济和社会效益非常显著。 (二)冀中能源充填式开采的理论 冀中能源成功的充填理论和实践证明:支架支护强度和充填体密实度是充填采煤控制岩石拉应力和容许沉降空间的关键因素,控制着直接顶下沉变形。经过研究上部岩层弯曲变形各变量之间的关系,确定了不同岩性条件下的液压支架支护参数和充实密实度,控制了上覆

建筑物下压煤开采方案设计编制提纲及编制要求

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附件1: 《建筑物下压煤开采方案设计》编制提纲 目录 前言 第一章矿井概况 第一节交通位臵及井田范围 一、交通位臵 二、井田范围 第二节自然地理 一、地形、地貌 二、地表水系 三、气象 四、地震 第三节矿井生产建设情况 第二章设计区域地质采矿条件 第一节设计区域概况 第二节地质特征 一、地层 二、可采煤层特征 三、构造特征 四、水文地质 第三节开采技术条件 一、开采方法与顶底板条件

二、瓦斯、煤尘和煤的自燃 三、地温与地压 第三章建筑物下压煤开采的必要性和可行性第一节建筑物概况及压煤量统计 一、建筑物分布及结构特征 二、建筑物压煤情况 第二节建筑物下压煤开采的必要性 第三节建筑物下压煤开采的可行性 一、建筑物下压煤开采实践 二、相邻矿井(采区)开采及影响情况 三、建筑物下压煤开采的技术条件分析第四章建筑物下压煤开采方案的比选 第一节建筑物下压煤可能的开采方案 第二节地表移动变形预计 第三节建筑物下压煤开采方案的选定 一、经济比较 二、建筑物下压煤开采方案的选择 第五章建筑物下压煤开采方案设计 一、巷道布臵及采煤方法 二、专题设计 第六章建筑物下压煤开采的安全技术措施第七章地表移动观测站设计 第八章结论与建议 一、结论

综采放顶煤无煤柱采煤技术——发表

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得对煤巷围岩的支护强度大大增强,从而使得沿空留巷技术条件下实现无煤柱开采也成为了现实。 目前伯方煤矿正在开采的为3#煤层,如图1所示,该煤层下以黑灰色泥岩、粉砂岩为主,夹有一层较薄的菱铁矿层,底部是K7砂岩层,顶部即为3号煤层,煤层的厚度较大,非常稳定,是目前伯方煤矿的主要煤层。除此之外,目前该煤层本身就是采用的综采放顶煤技术,在早期也采用了煤巷锚网索联合技术,而摒弃了传统的架棚巷道技术,因此在支护强度方面也能够达到无煤柱开采的要求,沿空留巷效果也能够得到保障。因此,从技术条件上来看,是可行的。 3巷道的布置与生产工艺 3.1巷道的布置 伯方煤矿3#煤层剩余可采储量布置只有二盘区,目前正在生产。根据无煤柱开采的技术要求,以及矿井实际条件,初步确定盘区区段的宽度为195m,然后沿着水平大巷的两侧进行布置,区段的长度根据煤层赋存条件以及盘区的几何尺寸进行确定。 工作面的运输巷距离上一个区段运输巷130m,平行排列,工作面配副巷距离上一区段运输巷30m,同样是平行排列,上一区段的榆树乡在回采过程中,采取措施进行沿空留巷,即,工作面的回风巷。回风巷的切眼垂直于运输巷,与上一区段的沿空留巷贯通。想到断面的运输槽高度为2.7m,宽度为4.5m,配副巷高度为2.6m,宽度为3.4m。上一区段的沿空留巷后高度为1.8m,宽度为2.2m。工作面可以采用W型通风方案,沿空留巷充当瓦斯排放和回风巷。通风方案的布置如图2所示: 图2 通风方案示意图 3.2生产工艺

无煤柱开采沿空留巷防止漏风的安全技术措施简易版

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无煤柱开采沿空留巷防止漏风的安 全技术措施简易版 温馨提示:本解决方案文件应用在对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 无煤柱开采技术已广泛被应用,它是一项 提高回采、减少掘进工程量、保证接续、提高 工效、降低成本的即安全又经济的有效开采工 艺。但是通过回采实践过程揭露一些不容忽视 的问题,即,在有自燃倾向性煤层中采用该各 开采工艺时,往往由于沿深留巷过程中漏风问 题解决不好,造成采空区,开切眼上。下顺 槽,最终停采线漏风而自然发火,特别是在厚 煤层中分层采和放顶煤开采时,采空区自然事 故出现的几率更高、更明显。为此,对减少漏 风稳定系统、抑制自燃发火方面做如下几方面

的安全技术论述。 一、水砂充填带隔离采空区 这种防火工艺就是在采煤过程中随即将开切眼附近,采面后部的上下顺或者左右上山依次充填,工作面回采完后将停采线附近予以充填。如图1所示,最后用一个充填将采区予以封闭,起着一种隔离煤 柱的作用。充填带的宽度开切眼和停采线处一般为10宽,上下顺槽或上山则随该井巷的宽度而定。开切眼和停采线处充填带的充填工艺和正常开采时充填法相同,上下顺槽或上山的充填工艺和一般巷道包帮灌浆充填相似。这种水砂充填方法工艺简单,在有水砂充填的矿井无需增添设备,无水砂充填系统的矿井,只需添置砂浆泵和管材即可。

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无煤柱开采沿空留巷防止漏风的安全技术 措施(通用版) 无煤柱开采技术已广泛被应用,它是一项提高回采、减少掘进工程量、保证接续、提高工效、降低成本的即安全又经济的有效开采工艺。但是通过回采实践过程揭露一些不容忽视的问题,即,在有自燃倾向性煤层中采用该各开采工艺时,往往由于沿深留巷过程中漏风问题解决不好,造成采空区,开切眼上。下顺槽,最终停采线漏风而自然发火,特别是在厚煤层中分层采和放顶煤开采时,采空区自然事故出现的几率更高、更明显。为此,对减少漏风稳定系统、抑制自燃发火方面做如下几方面的安全技术论述。 一、水砂充填带隔离采空区 这种防火工艺就是在采煤过程中随即将开切眼附近,采面后部的上下顺或者左右上山依次充填,工作面回采完后将停采线附近予

以充填。如图1所示,最后用一个充填将采区予以封闭,起着一种隔离煤 柱的作用。充填带的宽度开切眼和停采线处一般为10宽,上下顺槽或上山则随该井巷的宽度而定。开切眼和停采线处充填带的充填工艺和正常开采时充填法相同,上下顺槽或上山的充填工艺和一般巷道包帮灌浆充填相似。这种水砂充填方法工艺简单,在有水砂充填的矿井无需增添设备,无水砂充填系统的矿井,只需添置砂浆泵和管材即可。 二、可塑性胶泥堵漏风 如图2。当两个前进式工作面(综采工作面)回采完成后,留出了两条沿空巷道,第三个后退式回采工作面就自然地形成。为防止此两条沿空巷风流漏入采空区而引起煤的自然发火,应采用一种半塑性 不凝固的胶泥,将胶泥压入采区矸石堆的缝隙中,胶泥与矸石堆能很好胶结,形成了一片4米宽的矸石墙。这样在沿空巷道采区的一侧形成了一个不透气的隔离带,阻止了风流漏入老空区。这种

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3 矿井开拓方案设计案例 3.1 矿井开拓设计方案比较示例一 3.1.1 矿井基本资料 3.1.1.1 井田概况 某矿位于丘陵地带,井田范围内地形起伏较大,仅井田南部靠近井田边界处地势较为平坦,可作为工业广场选址。 地面标高+1460m~+1850m,井田南部境界外有汭水河流过,如图3-1所示。井田走向长度4.00~8.50km,倾斜长度1.40~4.40km, 面积约为25km2。 3.1.1.2 井田内可采煤层 井田内煤层结构复杂,厚度变化大,主采5煤厚度0.02~83.00m,平均厚度33m,仅在西部局部不可采。次开采3煤厚度0~4.50m平均厚度1.58m,在东南部分布不均匀不连续、不稳定,灰分高,不适宜开采;西北部具有一定的开发价值,可采储量17.2Mt。主要开采5煤的煤层赋存特点简述如下: (1)东区块段煤层条件好,平均厚度35.50m,倾角6~9°,面积9.70km2,可采储量317.20Mt。(2)北区块段煤层条件好,平均厚度18.80m,倾角10~25°,面积5.10km2,可采储量84.10Mt。(3)南区临近汭水河,煤层平均厚度32.00m,倾角5~11°,面积5.50km2,可采储量130Mt。(4)西区块段煤层结构复杂,煤层厚度变化大且有分叉现象,此区煤层位于西部向斜轴两翼,煤层倾角变化大。面积约3.40km2,可采储量25Mt。 全矿井地质储量916Mt,其中5煤888Mt,3煤28Mt。 本矿井属低瓦斯,煤尘有爆炸危险,矿井水文地质条件简单,正常涌水量110m3/h,最大涌水量135m3/h;煤质属低灰、低磷、低硫、中发热量的长焰煤,是良好的动力和化工煤种。井田内煤层赋存深,覆盖层厚度在500m以上,表土含水丰富。第三系甘肃群下部的砂岩结构松软含水丰富,井筒施工困难。 根据该矿自然条件,考虑技术经济合理性,对开采设计方案的主要原则问题确定如下:该矿煤层赋存稳定,储量丰富,地质构造及水文地质条件相对比较简单,除了东部的向斜和中部的背斜外,井田内无大断层,具有采用机械化采煤的条件;煤层瓦斯含量低,煤质好,具有较好的铁路外运条件,有加大开发强度的必要。根据井田可采储量,遵照矿井设计规范规定,将井型定为4.00Mt/a,经济上较为合理。考虑1.4的储量备用系数,矿井的服务年限为99a。 3.1.2 矿井开拓方案设计 3.1.2.1 井筒的形式和井口位置 5煤底板等高线约为+600m~+1000m,覆盖层厚,表土含水丰富,第三系甘肃群砂岩层强度低,富含水,厚度达120m左右。排除使用斜井开拓方式,选用立井开拓方式。 关于井口和地面工业广场位置问题,由于井田东、北、西及中部地形起伏落差大,不便于布置工业广场及解决地面运输,而在井田南部沿水河一带地势较为平坦,且便于与现有的准铁路接轨,取水方便;东南块段煤层条件又好,是理想的首采区,把井筒和工业广场的位置设于井田南部较为适宜。井口和工业广场位置合适的地点有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四处场地可供 选择。相比之下,场地Ⅲ偏离储量中心远,压煤量大,建工业广场还须搬迁一个小村庄,故最后选定Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个场地作为比较方案的井口和工业广场位置。 考虑到井田面积为长大,井型又大。因此结合井下的开采部署,前期可采用中央并列式通风,矿井生产后期,在适当地点开凿分区进风井和回风井,采用分区式通风,有利于解决后期通风线路过、通风费用过高的问题。

16-切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术在不同顶板条件下的应用与实践-2016年第6期

切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术在不同顶板条件下的应用与实践 王子越1,宋润权2 ,黄 伟2 ,杨 刚 2 (1.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013; 2.四川煤炭产业集团芙蓉公司白皎煤矿,四川宜宾644501) [摘要]为解决白皎煤矿保护层留煤柱引发的采空区瓦斯积聚、瓦斯突出及应力集中对近距 离煤层开采引起的灾害问题,进行了切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术实践。给出了厚顶板煤层合理切顶深度的经验计算公式,并实现了近距离薄顶板煤层切顶卸压自动成巷,提出了完整的切顶卸压自动成巷施工工艺。切顶卸压自动成巷巷道在下一工作面回采期间变形量较小,取得了良好的技术经济效益。 [关键词] 切顶卸压;自动成巷;无煤柱开采;厚顶板煤层;薄顶板煤层;切顶深度 [中图分类号]TD823.25 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2016)06-0035-03Application and Practial of Anthracitic Column Mining with Roadway Auto-generation by Roof Cutting Unloading in Different Roof Situation [收稿日期]2016-04-28 [DOI ]10.13532/https://www.wendangku.net/doc/0f3843663.html,11-3677/td.2016.06.010[作者简介]王子越(1988-),男,山东滨州人,硕士,从事巷道支护理论与技术研究。 [引用格式]王子越,宋润权,黄伟,等.切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术在不同顶板条件下的应用与实践[J ].煤矿开采,2016,21 (6):35-37. 切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术工序简单,工程量小,可与工作面回采平行作业,同时取消了采空区煤柱,消除了采空区发火源,避免了煤柱应力集中对近距离煤层开采引起的灾害。国内外学者与工程技术人员进行了大量研究工作 [1-3] 。张国 锋、何满潮等对切顶卸压自动成巷技术的原理、理 论基础和技术关键进行了研究 [4-5] ,提出了完整的施工工艺流程,并在现场成功实施;陈勇、郝胜鹏 [6] 等对切顶卸压采用的浅孔爆破技术的各项参 数进行了数值模拟研究,得出了最佳装药孔间距和 装药孔不耦合系数;何满潮、郭志飙发明了一种恒阻大变形锚索 [7] ,并对其力学性能进行了研究, 为切顶卸压自动成巷巷道的支护提供了有效手段。上述成果从理论和技术实践上都得到了较好地发展 和应用,但缺少合理切顶深度的研究,同时切顶卸压自动成巷多在厚顶板条件下实现,缺乏近距离薄煤层切顶成巷实践。 本文以四川芙蓉矿区白皎煤矿近距离煤层无煤柱开采为工程背景,经过多次现场试验,提出了厚顶板切顶卸压自动成巷合理切顶深度的确定方法,并实现近距离薄煤层切顶卸压自动成巷。切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术在不同顶板条件下的应用取消了采空区煤柱,提高了采出率,避免了采空区发火源和应力集中在近距离煤层开采引起的灾害问 题。同时,减少了巷道掘进量,缓解了采掘接续紧 张的局面,降低了吨煤成本,取得了良好的经济技术效果。1 切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术关键工艺流程切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术采用聚能管定向爆破技术沿巷道轴向靠近工作面侧超前预裂顶板,在工作面周期来压作用下,顶板沿预裂缝切落。切顶范围内顶板岩体垮落碎胀,支承上覆岩层,从而减少上覆岩层的下沉和回转变形,实现留巷卸压。切落的顶板岩体形成巷帮,保留工作面下平巷,经过简单的采空区侧防漏风防火处理即可使用,从而实现一面一巷的回采方式。其主要的工艺流程为: 掘进施工首采面上下平巷→使用大变形恒阻锚索超前加固下平巷采空区侧顶板→采用聚能环定向爆破技术进行顶板预裂缝施工→回采工作面→在顶板周期来压作用下,切顶范围内岩体沿预裂缝自动切落成巷帮→对工作面后方稳定区巷道进行二次维护→对成巷区进行防漏风防火等密闭处理措施。2 不同顶板条件下切顶卸压沿空留巷开采技术实践白皎煤矿24采区共有1 5号5层煤层,其中1 4号煤层可采,为近距离煤层,采用下行开采顺 5 3第21卷第6期(总第133期) 2016年12月煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY Vol.21No.6(Series No.133) December 2016

无煤柱开采技术讲座

无煤柱开采主要优点: 1.有利于合理开发煤炭资源,提高煤炭回采率。由于无煤柱开采可以不留或少留煤柱,故大大提高了煤炭回采率。据多数矿井的经验,无煤柱开采一般可使采区回采率提高10~20%,有些矿井甚至提高25~30%。如阳泉四矿应用沿空掘巷和取消上(下)山煤柱后,使采区回采率由原来的50~60%提高到92~94.5%,柴里煤矿由60%提高到85%。回采率的提高相当于增加矿井的储量,延长了矿井寿命,如阳泉四矿回采率提高后使可采储量增加2000多万吨,预计可使矿井寿命延长11年。 2.有利于改善巷道维护。回采巷道由于受采动影响,巷道受压变形严重,维护困难,使劳动条件恶化,生产也不安全,这是长期未能解决的难题。应用无煤柱开采后,使许多矿井的巷道维护状况都有不同程度改善。如铜川东坡矿应用沿空掘巷后,使井巷失修率由原来的10.1%下降为1.11%,鸭口矿使回采巷道维修量降低了25%,基本上消灭了“爬行巷道”为回采工作面正常生产创造了良好条件。萍乡高坑矿在应用沿空留巷时,还取得了在回采过程中巷道基本上无需维护的良好效果。 3.有利于降低巷道掘进率。应用无煤柱开采时,根据所采用的无煤柱护巷类型的不同,可在不同程度上减少巷道掘进量,因而可以降低巷道掘进率。根据对现有无煤柱开采系统的分析,一般情况下,沿空掘巷可使巷道掘进率降低5~10%,沿空留巷可降低25~33%,而有些矿井降低的幅度高达40%以上。如在舒一兰矿务局吉舒五井,

由于采用沿空留巷,使巷道掘进率降低45%左右。巷道掘进率的降低,减少了巷道掘进量,可从根本上改善矿井采掘接替紧张的局面。 4.有利于矿井安全生产。由于无煤柱开采大量减少了煤炭损失,故在很大程度上消除了自然发火的根源和机率。据鹤岗新一矿统计,自1955年投产以来,井下发火达43次,而在推行无煤柱开采以后,几年内都未发生过自然发火。舒兰矿务局至1980年底开采了39个无煤柱工作面,没有一个工作面出现过高温自然发火征兆。枣庄柴里矿从推行无煤柱开采三年多来,也未发生过自然发火。 无煤柱开采对降低沼气涌出和沼气突出也有明显作用。据研究,在正确进行通风管理的情况下,无煤柱工作面回风流中的瓦斯含量与留煤柱工作面相比可以减少30~50%。沿采空区掘进风巷时,可以减少煤体中瓦斯涌出量。在我国六枝矿区,掘进时由于采用沿空掘巷而有效地解决了煤和沼气突出问题,保证了安全生产。 5.有利于改善矿井技术经济指标。由于无煤柱开采存在上述的一些优点,即多回收煤炭资源,节约支护材料,降低巷道维护费,减少掘进费用等,故导致矿井经济效果的改善。根据对13个矿务局15个典型矿井和采区所作的无煤柱开采经济效益分析,与留煤柱相比,沿空掘巷和沿空留巷随各矿具体情况不同,可使吨煤成本分别降低0.6~2元和0.45~4元,使矿井取得了良好的经济效益。 根据近几年来我国应用无煤柱开采所取得的经验和其未来的发展,煤炭工业部于1981年12月制订和颁发了《关于推行无煤柱开采的暂行规定(试行)》,要求在条件合适的煤层中推行。

无煤柱开采技术实践

无煤柱开采技术实践 王自宏 (云南省兴云煤矿,云南富源655500) 摘 要:在沿空留巷和沿空掘巷中,进行了矿压和围岩的观测研究工作,初步掌握了沿空掘巷和沿空留巷矿山压力的显现规律。实践证明,无煤柱开采是合理开发利用煤炭资源、提高回采率、降低掘进率、减少巷道维护费、提高技术经济效益的有效措施之一,是在开采工艺上的一项重要改革。在条件合适的煤层要积极推行无煤柱开采技术。 关键词:煤矿;无煤柱开采;实践 中图分类号:TD82 文献标志码:C 文章编号:1008-4495(2010)S1-0021-02 收稿日期:2010-06-08 作者简介:王自宏(1967 ),男,云南曲靖人,采矿工程师,1989年毕业于昆明冶金高等专科学校采煤工程专业,现任云南省兴云煤矿矿长兼总工程师。 无煤柱开采一般可使采区回采率提高10%~20%,有的甚至提高25%~30%。沿空掘巷可使巷道维护条件得到不同程度的改善,应用沿空掘巷使回采巷道维修量降低25%,巷道掘进率降低5%~10%,沿空留巷可使掘进率降低25%~33%,局部可达40%。 由于无煤柱开采可减少煤炭资源损失,特别是对容易自燃的煤层能很大程度地消除自然发火根源,降低瓦斯涌出有明显作用,能使风流中的瓦斯含量减少30%~50%。 1 沿空掘巷 1.1 基本原理 在回采工作面两侧煤体边缘,存在比原应力低的应力降低区,而且在回采工作面推进并经过相当时间以后,此区仍能稳定并长期保存下来,处在这个区域中的巷道承受矿山压力较小。在这个区域掘进的巷道,支架所受载荷较小。 沿空掘巷就是沿已稳定的采空区边缘或与采空区之间留小煤柱布置巷道,在该巷道掘进时,相邻采空区岩层活动相对已经停止,其回采期间引起的应力重新分布也趋于稳定,此时,沿空掘巷的巷道处于应力降低区,有利于巷道的维护。沿空掘巷可使采区回采率提高10%~15%,缓倾斜煤层中应用沿空掘巷技术经济效益十分显著,因此,在缓倾斜煤层中应积极推广沿空掘巷。 1.2 沿空掘巷滞后时间的选择 从巷道维护的观点,沿空掘巷具有较大的优越 性,随着煤层厚度和倾角的加大,在现有的支护材料形式的基础上,其优越性更为突出。在兴云煤矿已得到实践,但是,采用沿空掘巷选择合适的滞后时间是十分必要的,而顶板达到稳定的距离与顶板岩石的性质、煤层厚度和采高,以及工作面长度、地表至工作面垂深等因素有关。因此,必须根据具体的煤层和开采技术条件,测定压力稳定区,确定沿空掘巷的滞后时间。沿空掘巷施工滞后时间的确定从理论上讲,必须建立在老空区上覆岩层趋于稳定,再生顶板重新胶结的基础上,因此采后掘巷的时间间隔越长越好。兴云煤矿采掘接替为沿空掘巷创造了足够的时间,这就决定了沿空掘巷滞后上区段回采工作的时间可达2a 之久。 工作面两侧支承压力从开始到向煤体深部转移和均匀,有一个时间过程。因此,要使采空区边缘开掘的巷道掘进后保持稳定,必须在时间上避开应力增高区,即沿空掘巷相对于上区段的回采工作面有一个合理的滞后时间。经兴云煤矿9079回风巷观测沿空掘巷合理滞后时间为3个月至1a ,为了确保沿空掘巷试验成功,有目的地采用协调开采,结合兴云煤矿采掘接替,90711回风巷沿空掘巷的滞后时间确定为2a 。1.3 基本方式 在已回采结束的采煤工作面下运输巷采空区边缘,留3m 小煤柱后平行于老巷重新掘进下区段的回风巷,小煤柱不起支承顶板的作用,而重点是防止老采空区串矸和防止采空区瓦斯涌出。 21

无煤柱开采沿空留巷防止漏风的安全技术措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 无煤柱开采沿空留巷防止漏风的安全技术措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7080-24 无煤柱开采沿空留巷防止漏风的安 全技术措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 无煤柱开采技术已广泛被应用,它是一项提高回采、减少掘进工程量、保证接续、提高工效、降低成本的即安全又经济的有效开采工艺。但是通过回采实践过程揭露一些不容忽视的问题,即,在有自燃倾向性煤层中采用该各开采工艺时,往往由于沿深留巷过程中漏风问题解决不好,造成采空区,开切眼上。下顺槽,最终停采线漏风而自然发火,特别是在厚煤层中分层采和放顶煤开采时,采空区自然事故出现的几率更高、更明显。为此,对减少漏风稳定系统、抑制自燃发火方面做如下几方面的安全技术论述。 一、水砂充填带隔离采空区 这种防火工艺就是在采煤过程中随即将开切眼附近,采面后部的上下顺或者左右上山依次充填,工作

开采方案设计管理规定

关于贵州省煤矿开采方案(设计) 管理有关工作的通知 省煤炭局2006-7-5 11:59:02 各市(州、地)、县(市、区、特区)煤炭管理部门,省属煤炭企业,各有关企业、单位: 根据《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国行政许可法》等相关法律、法规的规定,以及省行政审批制度改革领导小组对煤矿开采方案(设计)审批事项进行审核,同意为省煤炭管理局行政许可的意见。为了规范煤矿开采方案(设计)的编制、报批、咨询、变更、监管和实施等工作,通知如下: 一、编制《煤矿开采方案(设计)》应具备的条件 (一)新建矿井 1、符合批准的《煤炭生产开发规划》或煤炭《矿区总体规划》,并纳入省煤炭建设项目计划; 2、有批准的《井田(矿井)地质勘查报告》,工作深度能满足编制《煤矿开采方案(设计)》的需要; 3、有省国土资源部门出具的采矿权设置证明材料; 4、煤矿项目法人具有行业准入资质。 (二)技改扩能矿井 1、符合经批准的《煤炭生产开发规划》或《煤矿整合布局结构调整规划》; 2、应具有六证:《采矿许可证》、《煤炭生产许可证》、《安全生产许可证》、《工商营业执照》、《矿长资格证》、《矿长安全资格证》; 3、有经批准的《井田(矿井)地质勘查报告》,工作深度能满足编制《煤矿开采方案(设计)》的需要。 二、《煤矿开采方案(设计)》的报批 (一)申请《煤矿开采方案(设计)》审批应向省煤炭管理部门提交的资料 新建矿井: 1、业主填报《煤矿开采方案(设计)申报表》(原件一式两份); 2、由具备相应资质的煤矿设计单位编制的《煤矿开采方案(设计)》一套(应包含说明书、图纸及刻录光盘;编制内容及深度参照中煤建协字[2004]74号《关于颁发煤炭工业矿井等六项可行性研究报告编制内容(试行)的通知》); 3、具备相应资质的煤炭中介咨询机构,或省、地级煤炭协会组织专家对《煤矿开采方案(设计)》的咨询(评审)意见(原件一式两份); 4、煤矿项目法人行业准入资质证明(原件一份,复印件一份); 5、省国土资源部门同意采矿权设置的证明材料(原件一份,复印件一份); 6、省国土资源部门批准的《井田(矿井)地质勘查报告》一套。 技改扩能矿井:

建筑物下压煤开采方案设计编制提纲及编制要求

《建筑物下压煤开采方案设计》编制提纲

目录前言 第一章矿井概况 第一节交通位置及井田范围 一、交通位置 二、井田范围 第二节自然地理 一、地形、地貌 二、地表水系 三、气象 四、地震 第三节矿井生产建设情况 第二章设计区域地质采矿条件 第一节设计区域概况 第二节地质特征 一、地层 二、可采煤层特征 三、构造特征 四、水文地质 第三节开采技术条件 一、开采方法与顶底板条件 二、瓦斯、煤尘和煤的自燃 三、地温与地压 第三章建筑物下压煤开采的必要性和可行性第一节建筑物概况及压煤量统计 一、建筑物分布及结构特征 二、建筑物压煤情况 第二节建筑物下压煤开采的必要性 第三节建筑物下压煤开采的可行性 一、建筑物下压煤开采实践 二、相邻矿井(采区)开采及影响情况

三、建筑物下压煤开采的技术条件分析 第四章建筑物下压煤开采方案的比选 第一节建筑物下压煤可能的开采方案 第二节地表移动变形预计 第三节建筑物下压煤开采方案的选定 一、经济比较 二、建筑物下压煤开采方案的选择 第五章建筑物下压煤开采方案设计 一、巷道布置及采煤方法 二、专题设计 第六章建筑物下压煤开采的安全技术措施第七章地表移动观测站设计 第八章结论与建议 一、结论 二、建议 附图 附件

前言 矿井所在地行政区划,经济属性,行业管理隶属关系;矿井开拓方式及最新核定生产能力;建筑物下采煤的必要性及申请开采区工程简况;以往建筑物下采煤实践和搬迁开采情况概要;委托设计情况。 《方案设计》编制所依据的基础资料。 第一章矿井概况 第一节交通位置及井田范围 一、交通位置 简述矿井所在地行政辖区及地理位置,矿井至邻近主要城镇或交通枢纽的方位及距离。简述经过本井田或附近的铁路、主要公路和水路交通情况。附:交通位置示意图(矿井<井田>的位置在图中要醒目)。 二、井田范围 简述井田与所在煤田的位置关系,现井田的技术边界及《采矿许可证》核定的平面范围(附拐点坐标表)。现持《采矿许可证》编号、有效期、井田面积、开采煤层及上下限标高等(《煤炭生产许可证》与《采矿许可证》不一致的要加以说明)。 第二节自然地理 一、地形、地貌 简述矿区及井田的地形、地貌类型。地面标高、坡度,地形起伏的总体特征。井口及工业广场标高等。 二、地表水系 简述矿区地表河流特征;地表水体名称及容量;冲沟发育情况;矿区地表水系的径流情况。历史最高洪水位标高,设计区域地面标高及最高潜水位标高。三、气象 简述矿区气温、降水量、冻土深度、风力等。 四、地震 地震所属分区,地震烈度。

煤矿矿井设计完整整理版

名词解析 1 设计任务书:设计任务书又称计划任务书,是生产管理部门向设计部门委托设计任务的一项带指令性的文件、其中明确规定了拟建项目的设计内容、技术方向、设计阶段、设计原则、计划安排以及配套工程的发展计划与要求。 2 投资总额:矿井从设计、施工到达到设计产量前的全部建设费用的总和。 3 方案比较法:在进行工程设计时,根据已知条件列出在技术上可行的若干个方案,然后进行具体的技术分析和经济比较,从中选出相对最优越的一种方案。 4 道岔:道岔是线路联接的基本元件,它是使车辆由一个线路转驶到另一个线路的装置。 5返本期:在不计利息的条件下,两方案间的投资差额用生产经营方面每年所节省的经营费去补偿,所清偿投资的时间就是返本期 6采区车场:采区上(下)山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道及硐室7 回采煤量:是准备煤量范围内,已有采煤巷道及工作面(开切眼)所圈定的可采储量,也就是采煤工作面和已准备接替的各工作面尚保有的可采储量。8提升牵引角 :矿车行进方向N与钢丝绳牵引方向P的夹角。 9 施工管理费:指矿井建设时期分摊于井巷工程的企业管理费用,主要是为井巷工程服务的企业管理人员的工资及日常支出。 10等阻坡度:该坡度使重车向下、空车向上运行的阻力相等,这样的坡度称之为等阻坡度。 11采区上部车场:采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室。 12轨距:轨距是直线线路两条钢轨轨头内缘之间的距离。 13马头门线路:副井重车线的末端至材料车线进口变正常轨距的起点的一段线路 14内部收益率:投资项目在建设和生产服务年限内,各年净现金流量现值累计等于零时的贴现率 15轮距:两车车轮轮缘外侧工作边间的距离。 16开拓煤量:是指井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定尚未采出的可采储量。17矿区均衡生产年限:是矿区年产量长期保持建设规模的生产年限,是决定矿区建设规模的重要原则和依据。 18投资总额:矿井从设计、施工到达到设计产量前的全部建设费用的总和。19生产能力:指的是单位时间内的产量指标,如矿井生产能力,万t/a。 20轨中心距:双轨线路两线路中心线之间的距离。 21 准备煤量:是指采区上山及车场(为对煤层群联合准备采区,包括区段集中平巷及其必要的联络巷)等准备巷道所圈定的可采煤量。 22 吨煤投资额:投资总额与矿井生产能力的比值,是矿井建设水平的指标,单位为元/t 23开采强度:工作面在单位时间内采出煤层的面积 24自动滚动:矿车在坡道上利用其重力或惯性力克服阻力而运行,这种运行叫自动滚动 25 吨煤成本:生产总成本除以矿井产量 26生产集中化程度:保证完成矿井产量任务所需同时生产的采区数目、工作面数目或平均日产千吨的回采工作面数目。

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