残煤开采的巷道布置.docVIP

残煤开采的巷道布置 　　西安煤矿是20世纪50年代投产的老矿井，原设计井田开拓方式为立井阶段石门，开采范围走向长3.7km，宽1.0km，面积为3.7km2，开采标高-65～-390m水平之间，可采煤层有两层，上煤厚6～8m，下煤厚16～20m，自燃发火期为3～6个月，设计年产量为90万吨/年。立井报废后改为斜井片盘分区石门开拓。到“十五”末期，已经全部进入残采和复采阶段。　　　 　　一、残煤赋存特征 　　所谓残煤是指生产矿井储量损失表已经填报的那一部分损失量以及转出、注销、报损及表外储量。一般为井田煤柱，区间煤柱，落后采煤法的损失量，丢失的顶底煤，遗弃薄、劣煤以及零星块段等。 　　1．煤柱。区间煤柱及大小绞车道煤柱，这一类型的煤柱在生产矿井损失量中占有一定比重，其储量一般占采区工业储量的15%～20%；因灾害事故而留设的隔离煤柱，如火、瓦斯事故；以及因着火而没有开采的区域；井田境界煤柱：即各井田之间留设的技术境界煤柱，一般留20～30m。 　　2．浮煤：重点是落后采煤法的采区，由于在落煤过程中被顶板岩石冒落所覆盖，因此遗留了大量浮煤。 　　3．底煤：主要是落后采煤法在掘进期间没有沿煤层底板送道，造成开采中丢底煤。而且由于采优弃劣，个别井区的小槽煤及煤层底板附近1.5～2.0m的劣煤亦往往遗弃不采，丢失大量资源。 　　4．地质构造复杂区段，由于受断层切割褶曲影响，往往丢失大量煤柱或顶、底煤。 　　二、采煤方法 　　由于残煤煤体不连续、疏松易冒的特点，以及瓦斯含量相对减少的实际情况，以利于顶板管理，利于消防火和瓦斯管理出发，经多年开采实践，逐步形成了按煤层厚度、倾角分类的几种采煤方法： 　　1．煤层倾角小于25°，煤层厚度大于6.0m，选用单一长壁全陷扒顶煤采法开采。此采法为负压通风，由于倾角小于25°，支架稳定性易于实现。煤层厚度大于6.0m，使工作面顶板易维护，避免掘进准备过程中的冒顶而影响回采。 　　2．煤层倾角大于25°小于40°的不连续残煤，选用巷柱采法开采。此时，煤层可沿人工槽自滑。这种倾斜，使瓦斯多积聚在采空区的高顶处，放煤口附近瓦斯很小。只要放煤口及时落严，安全程度是有保障的。当开采条件具备时，可选用综采放顶煤技术。 　　3．煤层倾角大于45°，煤层厚度大于8.0m的残煤，用小段高、单扒采法开采。此时，沿顶底板形成入排风系统，近水平布置工作面。顶煤厚度一般为采高的3～5倍。顶板厚度小，顶板留不住，提前来矸；顶煤厚度大，推进速度慢，顶煤下不来或“盖被”，留下了发火隐患。 　　4．煤层倾角近水平或近水平布置的残煤，瓦斯含量小，煤质疏松易冒，也可采用巷柱采法开采。这时，如布置单扒面，工作面易淌煤矸，顶板很难管理。因此，快采快挑优越性明显。 　　5．对于煤层倾角大于45°，煤层厚度4～6m的原始块段或连续煤体，用巷道长壁法开采。巷道长壁采法的瓦斯多集中于风道后尾巷，而其余采空区内并无瓦斯积存。因此，采用巷长采法，可连续推进，提高回收率，减少回采巷道。 　　6．煤体较稳定，浅部开采保护地表建筑物，部分采区亦采用金属网假顶分层或水砂充填常规采法，正常管理。 　　三、巷道布置 　　残煤巷道布置应从完善生产系统出发，依据残煤疏松易冒、煤层变化大的特点加以确定。根据本矿实际情况，应注意以下几个方面： 　　1．主要巷道应尽量利用原有巷道，区内共用巷道应尽量开凿在煤层下部的小槽煤中，其它准备巷道应多送煤巷、少送岩巷。由于残煤块段普遍较小，少则几千吨，多则几万吨。复用原有岩巷，以及增加煤巷，可节省投资；区内共用巷道开凿在小槽煤中，即可防止采区准备时的发火，巷道又有较稳定的顶底板，防止掉底。由于残煤块段小、连续性差、厚薄不均，因此开采前后可能多次送道，逐一开采，有时使掘进率增大，但送煤巷本身也弥补了上述不足。 　　2．应尽可能回收煤炭资源。残煤井均为贫煤井，加强煤炭回收是取得效益的重要一环。设计时，应充分运用原始资料，分析原旧巷道和构造位置在较长时间内的相对位移，经邻近巷道揭露证实后再确定准备采区的相关位置。 　　本矿残煤布置方式有以下几种类型：回收较大煤柱时，如阶段煤柱和留设大的区间煤柱，一般沿采迹布置，既回收了煤炭资源，又使巷道处于免压带；回收尺寸小和储量少的煤柱，如小阶段煤柱，将上、下顺槽布置在煤柱上下的采迹内，将煤柱全部采出；回收水砂充填区内残煤时，为防止掉底、保证支架稳定性，常沿煤层底板布置、沿砂面掘进。如底板往上已用水砂充填采过几个分层，则沿砂面上限标高降低2.0m布置，沿砂面掘进；水砂充填区丢底的残煤，利用小槽煤布置的采区一同采出；巷长、巷柱采法煤层较大时，横川应交错沿顶、底板布置，送在煤层内，以利于提高回采率。 　　3．应有利于通风管理、防止发火。残煤区应布置有边界道，倾角大的煤层，最上两个横川应分别沿顶底板错开布置，以便