五沟煤矿含水层下矸石充填开采方案.pdfVIP

煤 炭 科 技 2012年第 2期 66 COALSCIENCE TECHNOL0GY MAGAZINE No．2 2012 文章编号 ：1008～3731(2012)02—0066—03 五沟煤矿．含水层下否千石充填开采方案 涂 磊 ，李德成 ，张国伟 ，龚 鹏 (1．恒源煤电股份有限公司五沟煤矿，安徽 淮北 234011；2．中国矿业大学 力建学院，江苏 徐州 221116) 摘 要：五沟煤矿采用矸石充填开采技术，对含水层防水煤柱进行充填开采。通过对矸石充 填开采导水裂缝带高度计算和地面沉陷预计，设计东翼充填开采区域 7个采煤工作面，西 翼充填开采 区域 9个采煤工作面，预计可采 出10煤 500余万吨。东翼充填 区域首采面 CT101应用矸石充填综采工艺试采 ，验证 了含水层下矸石充填 的可行性，经济和社会效益 显著。 关键词：含水层 ；充填开采方案；投料井 中图分类号：TD823．7 文献标志码 ：B 恒源煤电股份有限公司五沟煤矿主采煤层为 2 矸石充填开采导水裂缝带发育高度和地面 10煤，第四含水层直接覆盖在该煤系露头之上，防 沉陷情况预计 水煤柱压煤约3664．4万t，资源损失严重。为进一 防止 四含水进入矿井威胁矿井安全生产的主 步开采第四含水层下的 10煤，解放防水煤柱，提高 要因素就是导水裂缝带的发育高度 ，因此有效控 呆滞资源的采出率，五沟煤矿和中国矿业大学合作， 制导水裂缝带发育高度对矿井提高回采上限，回 对含水层下矸石充填开采技术进行研究和试验，将 收防水煤柱煤炭资源具有重要意义。矸石充填开 矿井开采上限提高至一255m，以期最大限度地安全 采是通过机械化充填设备将破碎矸石充入采空 采出防水煤岩柱所压覆的煤炭资源，提高资源的回 区，限制顶板垮落下沉来达到控制上覆岩层移动 收率。 和减轻地表沉陷的目的。因此，矸石充填开采覆岩 1 五沟煤矿概况 破坏控制的效果是关键因素，采空区矸石充填体 的有效厚度决定了矸石充填开采后的覆岩破坏和 五沟煤矿建于2005年，2008年9月投产 ，设计 岩层移动程度。 生产能力60万 ，核定生产能力为 150万 a。 2．1 矸石充填开采导水裂缝带高度计算 目前矿井开采煤层为二叠系下统山西组 10煤， 由于皖北矿区没有薄煤层开采覆岩破坏高度计 为主焦煤，煤质优 良，是国家提倡的洁净环保用煤。 算经验公式，这里直接取用 《建筑物、水体、铁路及主 煤层赋存较稳定，煤层厚度在2．2—3．9m之间，平 要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(以下简称 《规 均厚3．1m，煤厚变异系数 ：3．8％，煤层可采性指 程》)附录六中推荐的厚煤层分层开采导水裂缝带高 数K =1。10煤倾角为2～10。，平均倾角6。。工作面 度计算经验公式进行分析。 西北距大型正断层约 188～388m，区内大中型断层 覆岩为中硬岩层时：导水裂缝带高度 较少 。 = +5．