保护煤柱工作面资源回收技术研究.docx
保护煤柱工作面资源回收技术研究摘要：为了增加煤炭回采量，达到精采细采的目的，根据云冈矿406盘区工作面的实际情况,通过合理布置保护煤柱巷道方案,按照掘进施工工艺，保证回采工作面的正常接替，采用倾斜长壁后退式普采工艺，以提高资源的回收率。结果表明：406盘区在收缩过程中，成功回采了南翼风井保护煤柱,回采出30万t煤炭资源，约收益3000万元，效益显著。关键词：保护煤柱；普采工艺；盘区收缩；回收率云冈矿12#层406盘区工作面所需风量来自于南翼风井，南翼风井为倾角25。斜井，倾向由北向南，井口位于12#层8609采空区上方，井底位于406盘区北部。由于南翼风井保护煤柱影响，12#层8609工作面提前停采,为确保8609工作面回采对南翼风井及地面构筑物不会产生影响zW8611工作面布置在保护煤柱之外囚。但随着12#层406盘区与8#层盘区的封闭，南翼风井服务使命的结束，南翼风井保护煤柱随即失效。为了达到精采细采的目的，对回采12#层煤炭资源进行研究。1矿井概况南翼风井保护柱区域地面水平标高为1240.21301.3m,12#煤层水平标高953989m,煤层厚度在3.33.7m之间,平均3.5m,直接顶与直接底为灰白色粗砂岩。其顶底板岩性见表102保护煤柱巷道布置方案2.1 煤柱回采范围及资源储量南翼风井保护煤柱工作面位于12#层406盘区北部，东侧为8611工作面，保护煤柱煤炭回收区南北长为700m,宽为122.2m,平均厚度3.5m,保护煤柱可采煤储量约30万to2.2 巷道布置将该工作面命名为8637工作面，从回采煤量、通风设施工程量及安全角度布置，巷道的具体布置方案如图1。工作面北部存在406-4三条盘区上山及12#层2611巷回风绕道，由于8611工作面2007年回采完毕，三条盘区巷道及2611巷回风绕道封闭时间长久，巷道内积聚瓦斯，无法利用原有巷道，故工作面重新掘进2637-1巷,不利用盘区上山作为工作面巷道。工作面南部为12#层406盘区收缩封闭区域,西部为408三条盘区上山，由于12#层8822、8820、8818、8816、8814、8812为放顶煤工作面，工作面采用五巷布置，因此，三条盘区上山被多个工作面机窝及回风绕道沟通，工作面掘进、准备、回采通风设施工程量较多，故工作面利用盘区上山中的最东侧的一条，即508回风巷。23掘进工艺为了保证回采工作面正常接替，并且保证12#层406盘区顺利封闭，决定一个炮掘、一个机掘,共两个掘进队组对8637工作面进行掘进。施工安排见表2o炮掘队组先施工12#层8637切巷机窝,施工完12#层8637切巷机窝后,施工12#层5637-1顺槽、12#层2637-1机窝及正巷。机掘队组在炮掘队组施工完12#层8637切巷机窝后，施工12#层8637正巷及2637顺槽,并与炮掘队组施工完的2637-1顺槽贯通，形成工作面。12#层406盘区8637工作面掘进过程中，406封闭区域尚有待回收材料及设备没有回收完成目406封闭区域回风系统来自于云冈矿南翼风井,导致8637切巷南部无法施工密闭墙,故8637切巷南部施工调节保证封闭区域回收材料及设备继续回收。掘进队组：五暗斜井一408轨、408皮T掘进工作面-508回一南翼风井；封闭区域：五暗斜井一408轨、408皮1508回一南翼风井；三暗斜井一408轨、408皮508回T南翼风井。3采煤方法3.1 回收方法根据矿井现有的设备以及实际地质资料,采用倾斜长壁后退式普采工艺进行采煤。工作面现有的设备有6MG-200采煤机、SGW630/220刮板输送机、DZ-Z5单体液压支柱，对顶板使用2.6m的型钢梁，并铺设10#铁丝顶网，单体液压支柱与3.2m的型钢梁组合成八梁对两个端头进行支护，对机头和机尾端头进行单排密集支柱切顶，从煤柱一侧打到工作面上，与八梁切顶线连接。煤柱回收过程中，会出现压力集中现象，此时对两巷进行50m的超前支护设计，使用双升弹体液压支柱+3.2m钢梁的组合支护方式。对整个工作面使用三排或四排支柱进行控顶，并采用错梁直线柱进行布置,工作面的最小控顶距是3.4m,最大控顶距是4mz放顶步距是0.6m,机道的宽度是1.5m。3.2 通风方式采用分区抽出式通风系统的通风方式，具体为：五暗斜井一408轨、408皮8637切巷机窝段-508回-12#层510辅、12#层510回一12#层510-1回一402风井;五暗斜井一408轨、408皮2637-l巷-2637巷8637切巷一508回-12#层510辅、12#层510回一12#层510-1回-402风井；南980皮带巷一2637-1巷一2637巷8637切巷Tl2#层510辅、12#层510回12#层510-1回一402风井。3.3 工作面回采在工作面回采前，将8637切巷机窝段、408轨5637-1以南区域、南980皮带巷2637-1以南区域封闭，同时南翼风井保持自然进风状态。在回采期间需要过空巷，过空巷之前按照通风方式调整好通风系统，保证空巷内不出现微风、乏风现象4。在工作面回采至南翼风井与12#煤层交叉点之前，南翼风井保持自然进风状态，在工作面回采过南翼风井与12#煤层交叉点后，立即将南翼风井封闭。4应用分析通过合理巷道布置，406盘区成功收缩，减少了废弃巷道的经营费用；回采了南翼风井保护煤柱，达到了精采细采的目的；采用倾斜长壁后退式普采工艺，提高了资源的回收率。据统计，废弃巷道经营费用1000元/天,年节省费用36万;成功圈定面长111m、走向长70Om的工作面回采出30万t煤炭资源按吨煤收益100元,共收益3000万元，为其他矿井挖掘资源提供了良好的保证。5结论为了增加煤炭回采量,达到精采细采的目的,根据云冈矿406盘区工作面的实际情况，制定回收工作面保护煤柱的具体方案，结果如下：(1)通过合理布置保护煤柱巷道方案，按照掘进施工工艺，保证回采工作面的正常接替，采用倾斜长壁后退式普采工艺，以提高资源的回收率。(2)406盘区在收缩过程中，成功回采了南翼风井保护煤柱,年节省废弃巷道经营费用36万，圈定面长111m、走向长700m的工作面，回采出30万t煤炭资源，约收益3000万元,为其他矿井挖掘资源提供了良好的保证。参考文献1黄贵强.回收大巷保护煤柱时通风系统的优化几江西煤炭科技，2009(01):3-4.2张向东，李矿伟.矿井通风设施保护煤柱设计J.科技创新与应用，2016(32):69-72.3张天然，魏栋梁，王悦勇.煤柱回收可行性分析J.中国矿业，2010(06):82-844高成良.矿井煤柱回收关键技术的研究J.山西焦煤科技，2014,4(04):16-19.
