'同煤集團四臺礦應用小煤柱開採取得大效益'

同煤集團 煤炭 設計 地質 技術 同煤之聲 2019-07-29
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行業內煤炭開採過程中,將面間煤柱預留成3米到8米的煤柱統稱為小煤柱。通俗理解,小煤柱留設技術就是把工作面的迴風順槽佈置在採空區的邊緣,通過數值模擬及試驗分析佈置小煤柱。這樣不僅提升了煤炭資源的回收率,同時還降低了支護成本,保證安全回採。

2013年,同煤集團著手立項研究小煤柱開採應用技術,四臺礦就積極探索中厚煤層地質條件下工作面小煤柱留設技術適用性研究,該礦首先在巷道全長1320米的12#81215工作面51215迴風平巷應用小煤柱開採技術,實施後多采原煤55萬噸,每米沿空掘巷產生直接經濟效益2106元,取得了顯著成效。

採用沿空掘巷,牙縫裡摳出“剩餘糧”

12#8737工作面是四臺礦今年佈設的首個沿空掘巷的小煤柱綜採工作面,該工作面在加強工作面順槽巷原有支護回收的同時,在順槽煤柱側施工一排0.3米切頂孔,保證鄰面8739採空後頂板及時垮落,給12#8737工作面的安全掘巷、回採打下了良好的基礎。

“12#8737工作面是我們嚴格按照集團‘一礦一策、一面一策’的總體思路,今年佈設的第一個長為467米的小煤柱工作面,預計可採原煤15.5萬噸,回採率提高30%。”該礦總工程師表示。

隨著回採深度延深,煤層上覆承載壓力變大,同層工作面煤柱越來越大,該礦為提高原煤回採率,由原來20米左右的面間煤柱縮短至5米,將煤柱佈設在應力降低區,通過沿空掘巷技術,實現了小煤柱開採。截止3月底,該礦8個工作面均已按照小煤柱開採要求進行佈置,可採儲量141萬噸,與原設計相比,預計可多采出煤量11.5萬噸,產量指標超出10%。

優化停採煤柱,資源回採“粒粒歸倉”

四臺礦在儲量挖潛、找煤擴量上持續發力,顛覆礦井傳統開採設計,科學優化開拓佈局,確保原煤生產總量穩步提升。

前不久,該礦生產技術科通過對14#8733工作面進行設計優化,將14#8733工作面停採線外移31米,皮帶順槽的設備列車放置於盤區巷道,皮帶頭儲帶裝置、轉載機與皮帶尾搭接部分縮至最外長度,不僅避開了上覆採空煤柱的應力影響,還增加了煤炭資源1.2萬噸。

通過科學論證,優化佈局,實現精挖細採。該礦技術科採掘辦公室負責人介紹:“依據煤層賦予情況和地質條件,通過對週期來壓步距和上覆煤樣壓力分析,把停採線佈設上覆煤層停採煤柱的低應力區,顛覆原設計工作面開採方案,多回收邊角煤柱資源5.2萬噸,最大程度回採原煤,提高回採率。”

此外,四臺礦不斷優化停採線技術論證方案,對侏羅系12#、14#層煤炭資源回收方案進行再論證、再優化,為優化停採線提供可靠技術依據,持續推進資源挖潛,最大限度延長礦井服務年限。

實施跳採工藝,支護設計“根牢蒂固”

“跳採工藝的實施,就是為了留設小煤柱在沿空掘巷時,巷道頂板壓力處於穩定降低區,不再受臨側採空頂板垮落影響,最大條件的保障採煤安全。”該礦技術科科長介紹說。

四臺礦通過合理佈局採掘部署,優化採掘銜接,根據井下地質條件情況,合理安排井下工作面採煤接替順序,不僅避免動壓掘巷和採掘交鋒,還節約了小煤柱巷道因二次維護而產生的費用,按照支護材料費1100元/米,降低了3.2%,平均每年可節約成本35萬元左右。

該礦在考慮煤層採動關係的前提下,保證開採水平、採區、採煤工作面的正常接替的同時,最大限度的採出煤炭資源,減小巷道掘進維護工作量,合理分配生產力,充分發揮機電設備能力。跳採工藝的運用,不僅有效地節省了巷道掘進的支護成本,還延長臨空巷對臨空壓力的釋放期,更有利於綜採工作面在回採期間對臨空巷安全出口的維護,提高經濟效益,保證生產高效安全。

今年,四臺礦根據採掘銜接調整,將布面儲量141萬噸的14#81113、14#81220、14#81022、14#8733、12#8737、12#8735等工作面進行優化設計,預計將所有工作面都實行跳採回採。

“四臺礦通過實施小煤柱開採技術,最大限度地提高了回採率,不僅延長了礦井的服務年限,而且創造了更多的經濟效益。”四臺礦礦長王琦表示。

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