论安全回采煤柱实现精采细收的可行措施陈友亮刘国峰

论安全回采煤柱实现精采细收的可行措施陈友亮刘国峰

陈友亮刘国峰

抚顺矿业集团老虎台矿生产技术部辽宁抚顺113003

摘要：老虎台矿随着煤炭资源的减少，精采细收工作是煤炭生产可持续发展的关键环节。以55002#综放工作面为例，通过实行可行性保障措施，克服种种困难，将煤柱大大减少，多回收煤炭21119吨，为企业多创收1056万元。

关键词：精采精收；减少煤柱；安全；高效

一、55002#综放工作面的概况

55002#工作面面位于老虎台矿井田东部，经距为79720～80367m，标高-593.769～-526.0m。该工作面东邻老龙煤柱，南邻58002#、54003#已采区下部未采动区，北邻55001#-1已采区下部未采动区，西邻63002#、58003#、54003#已采区下部未采动区。该工作面长205.2m，走向686.7m，预计留20m煤柱，剩可采长度676.7m，可采面积140910m2，煤层厚度11.6m，倾角9°～15°，硬度f=1.5～3。

二、煤炭损失量的分析

1、工作面工业储量

该工作面长205.2m，走向推进长度686.7m，煤层平均厚度为11.6m，煤层密度1.3t/m3，则该工作面工业储量为：

走向长×工作面长×煤层平均厚度×煤层密度

686.7×205.2×11.6×1.3=2124935（t）

2、工作面可采储量

工作面可采储量=工业储量-实际生产过程中煤损失量

实际生产过程中煤炭损失量：

该工作面在实际生产过程中，有三部分煤量要损失。其中一部分是工作面初采时开切眼及开帮段7m范围内有50%的煤炭损失；另一部分是工作面采至终采线时8m范围内液压支架顶部的煤炭不能回收。第三部分煤炭的损失为工作面采至终采线时预留20m煤柱的损失。

①工作面初采时的煤炭损失：

205.2×7×8.7×1.3×50%=8123（t）

②工作面采至终采线时的煤炭损失：

205.2×8×8.7×1.3=18567（t）

③工作面采至终采线时留20m煤柱的损失：

205.2×20×11.6×1.3=61828（t）

该工作面可采储量为：

2124935－8123－18567-61828=2036417（t）

通过以上分析：20m煤柱的损失量占煤炭总损失量的比例：61828&pide;（8123+18567+61828）=61828&pide;88518=69.8%

为此，控制煤炭的损失量关键是减少煤柱的损失量。把减少煤柱的损失量作为精采细收、回收煤炭，创造企业的效益的重点。

三、采取切实可行措施，减少煤柱，来创造企业效益

为了做好煤炭资源的回收，做到精采细收，安全生产，为企业创造最大的效益。现以55002#综放工作面为例。具体从以下几方面入手，来减少煤柱，创造企业效益。

1、加强两顺和超前支护强度，为防止煤柱不断变小，对安全生产不利

①运输顺槽

在55002#工作面投产前，运输顺槽皮带头部与溜煤道岔口安装1组巷道支架支护顶板，型号为ZH6400-25/40A-I。工作面下端头采用两组端头支架支护顶板，型号为ZFT28000-20/32，同时安装20组型号为ZT2×3200/18/35超前支护支架加强支护。

②回风顺槽

回风顺槽走向长686.7m，西段采用锚网、六节“U29”O型棚喷混凝土全封闭复合支护，断面No4.5#，净高3.41m，净宽4.38m；东段采用锚网、“U29”型棚复合支护，断面No4.5#。回风顺槽西段270m共计安装45组巷道、超前支护支架，加强对回风顺槽及三岔口顶板加强支护。

③两顺超前支护

运输顺槽：下端头为2组端头液压支架支护顶板，支护长度11.7m。端头支架前梁往前拆换以满足当日进度为准，不许多拆。在拆换完的新棚下挑梁打2根3.5m单体液压支柱支护顶板，充分刹帮顶；断面不够时开两帮，并铺好金属网、补打锚杆维护好两帮。煤壁往前20m范围内必须加强支护，既采用端头支架、单体液压支柱支护顶板，工作面往前10m范围内棚梁下打双排单体液压支柱；10m～20m范围内在棚梁下打单排单体液压支柱。

回风顺槽：上端头超前拆换以满足当日进度为准，不许多拆。在拆换完的新棚下挑梁打3根3.5m单体液压支柱支护顶板，充分刹帮顶。煤壁往前20m范围内加强支护，10m范围内棚梁下打双排单体液压支柱；10m～20m范围内在棚梁下打单排单体液压支柱（有巷道支架支护顶板时可不打单体支柱）。

上端头的支护：上端头要在每根木梁距131#架子300mm位置处打上一根单体柱对顶板进行加强支护，由于工作面长度增加，2010年6月2日上端头安装两组超前支护支架加强支护顶板，来维护工作面上端头，确保工作面的上安全出口畅通，为55002#综放工作面的顺利开采奠定了基础。

2、不断减少运输顺槽设备的长度，从而达到减少煤柱的目的

迫于形势和压力，我们决定将55002#综放工作面的煤柱尽量减少，回采到运输顺槽的设备不能再拆为止。

随着工作面的不断向前推进，运输顺槽的皮带机也不断缩短，当皮带机的长度不能再缩短时，我们采取掐皮带机的皮带头，减少皮带机的储带仓。原来皮带机的储带仓最多可储藏100m皮带，直到最后储带仓最多才储藏15m，这就增加了频繁缩皮带机的次数。由于工作面继续向前推进，那我们就采取掐转载机的框架。工作面每天向前推进1m，那么每3天就掐2块框架，直到最后转载机剩到不能再掐框架为止。这时再将皮带机一次拆完，再增加转载机的框架，直到工作面达到出煤条件为止。但是皮带机的机尾缓冲架必须留一节，因为端头支架与转载机互为支点，转载机头需要移动，否则便影响生产。“功夫不负有心人”，由于现场的严格管理，55002#运输顺槽的转载机长度最后只剩下17.2m，是老虎台矿历史上少见的，创造了老虎台矿回采史上的一个奇迹。

3、通过不断改变55002#工作面的伪倾角，来达到煤柱减少的目的，从而提高企业的效益

55002#工作面面长205.2m，煤层最大倾角15°，因而55002#工作面采用的是走向长臂后退式综采放顶煤的回采工艺来进行开采。工作面正常开采时，必须采取运输顺槽、回风顺槽与开切眼垂直的方法来进行回采，这样方能控制住前后部刮板运输机上窜和下窜的问题，也就是防止前后部刮板运输机拉回头煤的问题，从而杜绝影响生产。

当55002#工作面回采626.7m以后，即剩下60m回采长度时，工作面采取不断改变伪倾角的角度来达到减少煤柱的目的。根据老虎台矿的经验可知，工作面的伪倾角一般在煤层倾角的1∕3～2∕3之间，我们取中间的1∕2，那么55002#的煤层倾角最大为15°，55002#工作面的最大伪倾角便为7.5°，即运输顺槽超前回风顺槽的最大距离应为tag7.5°×205.2=27m。如果工作面的伪倾角超过7.5°，那么就会增加工作面的长度，工作面的长度一增加就增加了对工作面的管理难度，从而也派生处一系列的问题：犹如工作面的上下端头管理、工作面的架间距增大、架间漏货等问题。因而必须合理控制住运输顺槽超前回风顺槽的长度，从而达到安全生产。运用此方法，55002#工作面达到终采线时，运输顺槽到溜煤道的最小煤柱为5.2m，除去回撤3.0m的开帮量，最后就剩下2.2m的煤柱。那么55002#工作面就多采了长度为9.1m的煤炭，共回收煤炭205.2×9.1×8.7×1.3=21119t煤炭，为企业便多创造出1056万元的价值。

结束语

由于55002#工作面煤柱的减少，防止55002#工作面回撤时开帮放炮将溜煤道的顶板崩透的事故发生，采取在溜煤道里打木垛来支护顶板，起到“水未来前先挡坝”的作用。

为了防止回撤设备时将溜煤道压透，事先在工作面1#～6#架子的架前铺上成排的废铁道，来增加铁道的接触面积，起到减少压强，防止事故发生的作用，从而做到了安全生产。

作者简介：

陈友亮（1973年12月28日），男，毕业于辽宁工程技术大学，采矿工程师，现担任老虎台矿生产技术部副主任。1995年参加工作，一直从事井下一线采煤工作，先后在省市级刊物上发表多篇获奖论文。连续8年被评为抚顺矿业集团生产安全医疗技术专家。