復(fù)雜水文地質(zhì)條件下含薄煤帶煤層開采工藝探析

常顯東（河南能源大有能源股份公司新安煤礦， 河南 洛陽 471842）

復(fù)雜水文地質(zhì)條件下含薄煤帶煤層開采工藝探析

常顯東（河南能源大有能源股份公司新安煤礦， 河南 洛陽 471842）

為解決復(fù)雜水文地質(zhì)條件下綜采工作面過薄煤層諸多問題，采取排水、破底等一系列措施，改進(jìn)采煤工藝，并取得顯著效果。

晶硅；應(yīng)用

新安煤礦15110工作面位于15采區(qū)上山東翼下部，上鄰15090工作面（已回采），下鄰15130工作面；西鄰軌道上山保護(hù)煤柱，東鄰井田邊界保護(hù)煤柱；地面無水體及建筑物；地面標(biāo)高平均+320m，工作面標(biāo)高平均+56m，平均埋深264m。平均走向可采長度665.5m，傾向長190.5m，工作面處于無突出危險(xiǎn)區(qū)，為無突出危險(xiǎn)工作面。

1　概述

15110工作面位于15采區(qū)上山東翼下部，工作面二1煤層底板起伏較大，工作面存在兩處薄煤帶：①工作面200m至400m處（煤厚0.4～2.5m）；②上切眼附近C11點(diǎn)前52m至窩頭44m段煤層底板可能處在背斜構(gòu)造，其影響范圍上切眼口向西約30m，向下約50m，對(duì)回采造成一定的影響。該面水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，直接充水水源為頂板砂巖裂隙水，潛在突水水源為奧灰承壓水。預(yù)算底板隔水層承受奧灰水壓最大2.7MPa，突水系數(shù)最大0.057MPa/m，掘進(jìn)期間已查明19#地質(zhì)鉆孔不存在導(dǎo)水性，三維地震勘探預(yù)測斷層F2未揭露。

2　回采工藝

15110工作面采用走向長壁后退式綜合機(jī)械化采煤法開采。落煤方式為MG200/530-WD型割煤機(jī)落煤、自動(dòng)裝煤配合人工清煤，SGZ764/630刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。工作面支護(hù)采用ZF5500/16/28液壓支架配合ZFG7200/20/30H端頭支架支護(hù)頂板，采空區(qū)處理采用全部垮落法管理頂板。采煤工藝采用綜合機(jī)械化采煤工藝，采煤機(jī)下端頭進(jìn)刀→采煤機(jī)上行割煤→伸伸縮梁→移架→推移輸送機(jī)；頂板破碎時(shí)，移架→采煤機(jī)割煤→伸伸縮梁→推移輸送機(jī)。

3　井下水防治

工作面回采時(shí)，上巷涌水主要為頂板砂巖裂隙水、15090工作面老空水，采用水溝自然排水配合低洼處排水泵機(jī)械排水的方式排水。在下巷挖掘矩形水倉，建立以矩形水倉為主排水站，泵坑為輔的排水系統(tǒng)，下巷及工作面涌水，均通過下巷排出，以在下巷水倉配備的2套300 m3/h排水設(shè)施為主，水溝自然排水配合低洼處排水泵機(jī)械排水為輔的方式進(jìn)行排水。

由于新安煤礦位于小浪底庫區(qū)，每班安排專人排水、檢修和維護(hù)，保證順利排水和回采面的水情觀測。

4　過薄煤層的開采工藝

15110工作面76 #架～機(jī)尾煤層較薄，煤墻渣厚0.2m～全巖（111 #架～5 #端頭架全巖），采煤機(jī)截割破底困難，嚴(yán)重影響工作面正?；夭桑捎昧似频缀蠡夭?。所謂破底是在水、瓦斯、頂板無異常的條件下采用以松動(dòng)炮為主的爆破方法，將煤層中的堅(jiān)硬巖石進(jìn)行破碎后清理。

（1）組織措施：開工前，施工人員必須認(rèn)真學(xué)好安全措施；施工時(shí)，由帶班隊(duì)長負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮及協(xié)調(diào)工作，并進(jìn)行現(xiàn)場安全監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；班長對(duì)施工人員要分工明確，各負(fù)其責(zé)；所有工具在使用前必須檢查，符合要求后方可使用；跟班隊(duì)長必須親自對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)不安全隱患，及時(shí)組織人員處理，特別是水、瓦斯、頂板出現(xiàn)異常必須采取應(yīng)急措施。

（2）施工方法：1）打眼機(jī)具：采用YT28氣腿式鑿巖機(jī)巖石風(fēng)鉆打眼。2）降塵方法：采用濕式打眼、煤體注水、水炮泥、放炮噴霧、架間噴霧等方法綜合防塵。3）爆破作業(yè)：①使用毫秒延期電雷管1～5段，總延期不能超過130ms，安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用含水炸藥，每眼裝藥量≤2節(jié)，F(xiàn)MB—200型隔爆電容式發(fā)爆器起爆。②正向裝藥結(jié)構(gòu)，炮眼內(nèi)的各類藥卷必須彼此密接，裝藥后，嚴(yán)禁電雷管腳線、爆破母線與電氣設(shè)備以及采煤機(jī)械等導(dǎo)電體相接觸。③爆破網(wǎng)絡(luò)采用串聯(lián)聯(lián)線方式，一次起爆或分次起爆，嚴(yán)禁一次裝藥、分次起爆。一次起爆個(gè)數(shù)不超過25個(gè)。

（3）煤質(zhì)管理：放炮期間，加強(qiáng)頂板管理，嚴(yán)格工程質(zhì)量，防止冒頂后矸石混入煤中，影響煤質(zhì)；放炮后，設(shè)專人清理矸石。

5　安全措施

破底回采工藝由于存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，所以安全技術(shù)措施就必須嚴(yán)格執(zhí)行。

（1）打眼前，必須認(rèn)真檢查煤壁、頂板、支架等情況，確認(rèn)安全后，方可進(jìn)行打眼工作；打眼期間，必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)和安全確認(rèn)，若發(fā)現(xiàn)煤墻片幫、頂板來壓等不安隱患，立即停止工作撤出人員，待處理好后，方可進(jìn)行打眼工作。

（2）在煤墻側(cè)工作人員，必須在可靠支護(hù)下作業(yè)；放炮前后對(duì)放炮地點(diǎn)20m范圍內(nèi)進(jìn)行灑水降塵。

（3）聯(lián)線、放炮工作必須由專職放炮員擔(dān)任；裝藥放炮前，必須用廢舊皮帶妥善遮蓋放炮地點(diǎn)及其前后20m范圍內(nèi)的支架、大立柱活柱、電纜、照明線路、水管、照明燈、膠管、閥組等易損件，大立柱活柱必須用舊皮帶纏繞并上下用鐵絲扎緊，爆破地點(diǎn)距采煤機(jī)不得小于20m，此項(xiàng)工作必須由班長、安檢員、放炮員等共同勘查確認(rèn)，嚴(yán)防損壞設(shè)備；裝藥和放炮前，跟班隊(duì)干必須親自設(shè)專人警戒，拉警戒繩，掛警戒牌，并落實(shí)警戒設(shè)置情況。要求工作人員全部撤到安全處并設(shè)專人進(jìn)行把口。

（4）放炮前，工作面及上巷所有電氣設(shè)備全部停電，上巷、工作面所有地點(diǎn)瓦斯電閉鎖必須可靠有效；嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮制度，放炮地點(diǎn)20m范圍內(nèi)以及上巷瓦斯探頭達(dá)到0.4%時(shí)，嚴(yán)禁打眼、裝藥和放炮；放炮結(jié)束后30分鐘，放炮員、瓦檢員、當(dāng)班班長首先巡視放炮地點(diǎn)，檢查瓦斯、頂板、支架及爆破情況，如有危險(xiǎn)情況，必須立即處理，然后方可繼續(xù)施工。

（文章題目：復(fù)雜水文地質(zhì)條件下含薄煤帶煤層開采工藝探析）

6　結(jié)語

破底回采與分裝分運(yùn)是在薄煤層采煤過程中，提高煤炭質(zhì)量的有效方法。在煤炭滯銷和環(huán)保要求嚴(yán)的大環(huán)境下，破底回采工藝更需不斷豐富和完善。

薄煤層中巖石大多是硬度較大的巖石，采煤機(jī)截割時(shí)截齒磨損較嚴(yán)重，采用破底回采即延長了采煤機(jī)使用年限也間接的降低了成本。