翟鎮(zhèn)煤礦密實充填工作面的開采應(yīng)用

孫國鋒 劉斐

摘要： 翟鎮(zhèn)煤礦建設(shè)“綠色·智慧礦山”的腳步從未停歇。尤其是近年來，優(yōu)質(zhì)塊段的逐步回收完畢，礦井的可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻的考驗。能否有效釋放工廣壓煤、村下壓煤，成為當前亟待解決的關(guān)鍵問題，亦是礦山今后可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。 密實充填在兄弟單位已經(jīng)試驗成功，實踐證明，密實充填能夠?qū)崿F(xiàn)資源“零”壓覆、地面“零”下沉、生態(tài)環(huán)境“零”損耗，能夠有效解決工廣壓煤、村下壓煤的實際問題，為礦井今后的可持續(xù)發(fā)展指明了前進的方向。

關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展;密實充填;煤礦

一、工程概況

密實充填首采區(qū)布置于工廣煤柱南部區(qū)域，具體為井底車場以南，位于F6、F8、F19三條斷層之間的近梯形塊段，東西走向長約400m，南北傾斜寬約350m。對應(yīng)地表為長久廣場南部主干道及兩側(cè)農(nóng)田和零星建筑。預(yù)計全區(qū)可采儲量21.8萬噸，共劃分了10個工作面。

二、工藝簡介

將工作面按走向劃分為若干個開采段，間距為4.5m，并按工作面在上巷與下巷之間布置若干開采巷道，靠近切眼位置的第一個巷道與切眼之間留設(shè)4.5m的保護煤柱。其他巷道按與第一個巷道平行布置，由里向外編號1.2.3.4.5.6……奇數(shù)巷為支巷，偶數(shù)巷為煤柱巷。先開采支巷，待支巷充填凝固后，再開采煤柱巷。

支巷開采工藝

（一）支巷開采采用連續(xù)或跳躍后退開采方式：

1、當充填巷道與施工支巷之間相隔不超過3條已采巷道時，采用連續(xù)后退、開采方式。

2、當充填巷道與施工支巷之間相隔超過3條已采巷道時，采用跳躍后退開采方式。

（二）連續(xù)后退：工作面支巷開采由內(nèi)向外不間斷逐條施工。

（三）跳躍式：一條支巷與相鄰一條煤柱巷為一個單元，自里向外先采1、2、3單元、留設(shè)4、5單元，采6、7、8單元，留設(shè)9、10單元，.....工作面支巷開采時連續(xù)施工3條支巷后，留設(shè)2條支巷不施工，作為保護煤柱，然后再連續(xù)施工3條支巷再留設(shè)2條支巷不施工，如此重復(fù)，即每隔2條支巷連續(xù)施工3條支巷，即“隔二采三”。

煤柱巷開采工藝

（一）煤柱巷開采采用連續(xù)或跳躍式后退開采：

1、當充填巷道與施工煤柱巷之間相隔不超過2條已采巷道時，采用連續(xù)后退開采方式。

2、當充填巷道與施工煤柱巷之間相隔超過2條已采巷道時，采用跳躍后退開采方式。

（二）連續(xù)后退：工作面煤柱巷開采由內(nèi)向外不間斷逐條施工。

（三）跳躍式：自里向外先采2#、4#煤柱巷、留設(shè)東6#煤柱巷，釆8#、10#煤柱巷，留設(shè)12#煤柱巷，.....工作面煤柱巷開采時連續(xù)施工2條煤柱巷后留設(shè)1條煤柱巷不施工作為保護煤柱，如此重復(fù)，即每隔1條煤柱巷連續(xù)施工2條煤柱巷，即“隔一采二”。

充填工藝

矸石、漿料通過上順槽運輸至充填支巷，煤流經(jīng)下順槽運輸皮帶運出工作面。支巷開采出煤完畢后，在支巷下端（下順槽處、低位）施工擋漿墻，自支巷上端（上順槽處、高位）充矸。

充填方法：

采取“采3充1，采5充3”的工作法，即：連續(xù)開采3個支巷或煤柱巷時，必須充填，不得連續(xù)開采超過3個支巷或煤柱巷不充填，連續(xù)開采5個支巷或煤柱巷時必須3個支巷或煤柱巷完成注漿。上巷充填與下巷采煤實現(xiàn)平行作業(yè)。采用水泥漿加洗選矸管理頂板，根據(jù)地質(zhì)及開采技術(shù)條件，采用水泥漿蠕動沖推洗選矸進行充填。充填時采取二次填灌的方式進行接頂充填。初期充填體水泥：水：矸石比例暫定為為：15：20：65，后期需根據(jù)我礦試驗情況進行修正，以保證充填效果。

充填注意事項

1、充填過程中，下巷擋漿墻附近，只留設(shè)一名觀察人員，其余人員全部撤至擋漿墻左右10m范圍以外，分別拉繩掛牌，嚴禁人員進入。防止跑漿傷人。觀察人員站在擋漿墻上方3-5m位置觀察即可，嚴禁正對擋漿墻觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。

2、充矸皮帶卸載點、擋漿墻觀察點、井上輸漿制備戰(zhàn)、矸石倉卸載點，必須接有電話或語音通訊裝置，必須保證通訊暢通，發(fā)現(xiàn)問題進行聯(lián)系處理。

3、充填巷開采完成，未注漿前，在上出口以下3m以內(nèi)的全風(fēng)壓處支設(shè)柵欄，嚴禁人員進入，并安設(shè)便攜式瓦檢儀，監(jiān)測瓦斯?jié)舛?，并掛好擋風(fēng)簾，防止漏風(fēng)。

4、充填體未凝固時，不得隨意撤除支柱。

5、支柱必須完好可靠，不得使用損壞支柱，發(fā)現(xiàn)漏液必須立即更換。保證支護強度。

6、當充填體開裂時，必須及時打點柱維護充填幫。

7、充填過程中出現(xiàn)跑漿等緊急情況時，必須及時通知制備站停止注漿，并關(guān)閉注漿管閥門。待漿體不再跑漿后，及時將漿體清理干凈，防止?jié){體凝固，阻塞巷道。

8、擋漿墻充矸分次進行，第一次充矸時，充矸體漫過擋漿墻就停止充矸，防止充矸體壓力過大，將擋漿墻壓倒。待充矸體初凝后（24小時左右），對擋漿墻單體進行二次注液后，再進行第二次充矸。嚴禁第一次充矸量過多（第一次充矸不得漫過擋漿墻50cm）下出口觀察人員嚴格進行把關(guān)。

9、從擋漿墻制作完成開始至充矸結(jié)束，在上出口位置拉繩掛牌，嚴禁人員進入，并懸掛好擋風(fēng)簾。并在上出口回風(fēng)方向3-5m范圍內(nèi)，懸掛甲烷報警儀。

三、充填系統(tǒng)

1.原煤運輸系統(tǒng)：工作面支巷→工作面下順槽→上部集中運煤巷→上部運煤輔巷→南翼運輸大巷→井底煤倉

2.通風(fēng)系統(tǒng)：副井→井底車場→-400東大巷→上部集中運煤巷→工作面上、下順槽→七采擴大區(qū)上部集中充矸巷→七采回風(fēng)巷→礦井總回風(fēng)巷→風(fēng)井

3.矸石運輸系統(tǒng)：地面下矸或各采區(qū)原生矸石→-400東大巷→七采破碎站→七采回風(fēng)下山→七采回風(fēng)巷→七采擴大區(qū)上部集中充矸巷→工作面上順槽

4.漿料運輸系統(tǒng)：地面制漿站→輸漿鉆孔→七采擴大區(qū)上部輸漿巷→工作面上順槽

5.供電系統(tǒng)：使用七采擴大區(qū)配電站供電或中央配電所供電。

6.壓風(fēng)、供水系統(tǒng)等利用井下現(xiàn)有系統(tǒng)和管路。

結(jié)語： 密實充填的綠色開采方法是基于資源開發(fā)與生態(tài)保護互相協(xié)調(diào)的一種新型開采工藝，它能夠?qū)崿F(xiàn)煤矸資源100%置換，能夠最大程度的減輕煤炭開采對環(huán)境和其他資源的不良影響，以取得最佳的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。目前，國內(nèi)外已對此工藝進行了多種探索，目前尚處于起步階段。近年來，國內(nèi)逐步加緊對煤炭資源的管控、加緊對生態(tài)環(huán)境的管控，從長遠來看，密實充填的實施、綠色開采技術(shù)的研究與推廣具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]馮旭東. 固體密實充填采煤技術(shù)研究[J].能源與節(jié)能，2018，（6）：179-180.

[2]周丹.固體密實充填采煤方法在煤礦開采中的應(yīng)用研究[J].能源技術(shù)與管理，2017， 42（6）：74.