采空区薄基岩下煤矿回采技术研究.docVIP

精品论文 参考文献 采空区薄基岩下煤矿回采技术研究 唐怀磊 　　淮南矿业集团潘四东矿开拓一区 安徽省淮南市 232087 　　摘要：本文通过煤矿采空区薄基岩下整个工作面开采状况进行研究和确定开采技术及对策。并收集在这样的地质条件下开采矿井的工作经验，为矿井工作中提高生产水平提供一些建议。 　　关键词：薄基岩；安全回采；上隅角瓦斯 　　在目前世界经济发展的现状，对煤炭资源需求量的增加，而且煤炭资源枯竭的严峻现实状况下，如何合理的在老采空区合理布置巷道和进行顶板支护，具有重要的实用价值。近年来，人们研究浅埋煤层，主要集中在基岩厚度超过20m的地质条件开采研究，基岩厚度小于20m浅埋煤层的研究相对较少，并且在浅埋薄基岩条件下回采技术研究是比较少的，尤其是在综采面大面积的薄基岩煤层顶板挖掘的管理，如果技术不到位，有可能发生溃水溃砂。所以我们对研究浅埋薄基岩条件下综采回采技术是非常重要的。 　　一、工作面地质情况 　　1.1开采条件 　　当整个工作面都是于采空区下回采，以较不利的条件来研究的地质条件计划如下：工作面高1.8m，宽度292m，推进长度1600m。对煤层顶板和冲积层底板的基岩厚度（即上覆采空区）在6-23m之间。煤层厚度约6m，裂隙发育；煤层上的岩层有15m厚，岩层上层有3m厚由砂质泥岩和粉砂岩组成的风化层；风化层顶部为砂卵石层，由砾石尺寸是1—25厘米的砾石和粗砂组成；最为顶部层风积砂的细砂为主，松散，透气性强；基岩上隅角氧气浓度低。 　　二、相应技术措施 　　对于一个大型的采矿区来说，随着采矿面积的不断扩大，当部分矿山已在复杂地区开采，如果采矿人已进入上覆薄基岩层地区开采，就会存在，薄岩层强度弱的特点。在厚风积沙覆盖的表面，矿压显现强烈，开采难度大大增加。为了保证安全开采，必须解决工作面回采期间可能存在的切顶、溃水溃砂等安全回采隐患。 　　2.1初期回采时顶板控制措施 　　2.1.1回柱放顶 　　采取三角放顶法。即初采阶段为抹采，边采边伸边放，即采空区的形状是三角形的，一次放顶最长不能超过1 / 3~1 / 2工作面长度。一次放顶以放够开切面的宽度，通常以回两排柱为宜；回柱放顶从内到外，从底部到顶部进行；工作面超过两排柱子时需采用三角法或分段分排的方法，不准齐碴回柱，放顶距内支柱应回齐回净．不得留“鸡窝”；工作面采空区顶板走向2m，倾斜超过5m，应采取增加切顶支柱，强放措施或加装木垛，安装密柱，挑顺山棚等加强支护。后面出来的采用全承载支护；适当增加回柱拉茬距，需要时采取远距离的方法回柱，特殊条件下也可采用分段倒拉牛回柱；做到工作面基本支架不合格不回、特种支架不齐全不回、与回柱无关的人员不撤出不回、后路不畅通的不回。在工作区和采空区的信号点柱；在大面积悬露顶板，采取人工强制放顶提前；采空区煤柱开采应回收清洗，使顶板充分垮落，缓冲基本顶垮落台阶上部施工的安全，下一步帮助锚定和框架的架设提供有效的保护。 　　2.1.2 强制放顶 　　人工强制放顶是顶板稳定性和坚硬顶板工作面顶板管理的一种有效方法，如果使用不当，它会增加顶板管理难度。因现场采用浅孔强制放顶，不是坚硬的砂岩崩落，若使用的是在厚岩层上崩出现裂缝或者弱面，那么作用效果不大。在复合顶板厚度小的稳定顶板条件下， 　　沿着顶板悬臂长度不大于5m，不采取强有力的措施，悬臂对工作面控顶距内的直接顶有一个水平支撑，使采动裂隙压紧闭合，提高直接顶的完整性，有利于顶板控制。 　　2.1.3 支架防倒滑 　　提高单体液压支柱铰接顶梁铰接率工作面，防滑装置上增设支柱工作面。如设计新型防倒绳、倒采取柱梁配合拴绳管理、柱柱钩连绳管理。通过梁柱配合实行对工作面支柱防滑防滑支撑。需放慢进度，防止发生剥落，冒顶现象。 　　2.2 防溃水溃砂技术措施 　　回采面采高较大，基岩薄，最薄处仅1.8M，顶板冒落后不能完全填充框架后的采空区，含水砂充填的空间较大；且上覆有厚砂砾层，水进入工作面层，那么工作面具备了 　　突水溃砂的主要条件，开采极为容易发生溃水溃砂事故。为了确保工作面安全开采成功，必须采取消除或减少溃水溃砂物源和动水压力的有效措施。具体方法包括：提前泄放含水层水，减小溃水的可能及溃砂的载体与动力，同时尽可能地提高基岩厚度与强度等。 　　含水层水的疏放设计： 　　①工作面水文地质情况。煤上覆基岩上大部分地区富水砂卵石层，厚度在0 - 4.1m，卵石层是工作面回采过程中的主要充水水源； 　　②排水孔设计。各泄水孔孔底必须施工在含水层底板低洼处并打至第四系黄土层内1m，钻孔与砂砾含水层全断面接触。考虑施工方便，工作面泄放水效果，各泄水孔布置在顺槽与联巷交叉口处，同时根据砂砾含水层厚度分布情况，在回撤通道加密，以提高砂砾含水层厚度分布情况，在回撤通道加密，以提高泄水效率。特别是在开孔布局3个、运