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针对福城煤矿大倾角厚煤层不规则块段开采,传统工艺施工困难,经济不合理,在进行了系统分析与测算基础上,引用了充填开采工艺,集掘进落煤、矸石充填管理顶板为一体。结果表明:充填开采在回收煤炭资源、处置废弃矸石方面具有显著成效,减少了采空区垮落变形对其周围井巷及工作面的影响。
充填开采工艺在复杂块段开采的应用
【摘 要】
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针对福城煤矿大倾角厚煤层不规则块段开采,传统工艺施工困难,经济不合理,在进行了系统分析与测算基础上,引用了充填开采工艺,集掘进落煤、矸石充填管理顶板为一体。结果表明:充填开采在回收煤炭资源、处置废弃矸石方面具有显著成效,减少了采空区垮落变形对其周围井巷及工作面的影响。
【机 构】
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内蒙古福城矿业有限公司
【出 处】
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山东煤炭科技
【发表日期】
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2021年6期
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针对N1303工作面结采收尾阶段受超前应力影响工作面煤壁出现大面积破碎、片帮现象,导致工作面移架困难、回采速度慢,古城煤矿通过技术研究,对工作面煤壁采取注浆加固,破碎煤体抗压强度提高至38 MPa,有效控制了煤壁片帮现象,取得了显著应用成效。
为解决15310工作面进风巷端头悬顶过长、围岩变形量大的问题,通过分析水力切顶卸压技术原理及施工工艺,进行水力卸压钻孔设计,并在压裂方案实施后进行巷道围岩变形量及巷道端头悬顶长度的观测分析。结果表明:水力切顶卸压方案实施后,工作面回采期间围岩变形量较小,巷道端头悬顶长度在合理范围内,无悬顶过长现象出现,为工作面的安全回采提供了保障。
为避免采空区坚硬顶板大面积悬顶造成的安全事故,以神农煤业15101工作面顶板赋存K2石灰岩为工程背景,提出采用预裂爆破方法提前破坏坚硬顶板结构,避免采空区形成大面积悬顶现象。基于此,设计了工作面液压支架布置方案、预裂爆破弱化顶板方案。矿压观测结果显示,采用该技术后,初次来压步距减小了56.6%,初次来压强度降低了7.6%,表明了坚硬顶板切眼预裂爆破弱化技术的优越性和合理性。
针对冶坪煤矿深埋受采动影响的1301材料巷围岩变形大、支护难度高和采掘接续紧张等问题,采用FLAC3D数值模拟软件对不同顶锚杆间排距和长度影响下巷道顶板围岩锚固预应力场分布规律进行研究,提出了“高强度,低密度”支护方案。现场实测结果表明:采用“高强度,低密度”支护方案后,巷道顶底板和两帮最大移近量分别为106.66 mm和132.31 mm,有效控制了巷道围岩变形。
煤矿巷道围岩环境复杂多变,单一的控制技术不能实现巷道整体区域的稳定控制。以正利煤业14-1201工作面运输巷揭露多条断裂构造为工程背景,提出了巷道区域性差异控制、及时强主动控制原则、高强度护表和区域性表面喷层硬化原则等巷道差异性控制思路。巷道差异性控制技术的应用,实现了试验巷道的稳定控制。
针对同忻矿井下煤炭采掘效率低下、经济性差的情况,在对井下开采技术条件进行充分分析的基础上,提出了一种新的采掘工艺技术,采用了全新自移式临时支护方案,有效地提升了井下巷道支护作业效率和安全性,能够将采掘效率提升14.1%以上,采掘安全性得到极大提升。
为防止己15-17220工作面进风巷掘进期间出现瓦斯突出现象,通过分析水射流增透技术原理及系统工艺流程,设计巷道抽采方案为普通抽采钻孔+水射流钻孔+补偿钻孔,对钻孔及抽采各项参数进行具体设计,在抽采方案实施后分析进行水射流钻孔抽采效果及掘进工作面消突效果的监测分析。结果表明:水射流钻孔对周围煤体增透效果显著,抽采方案实施后消除了煤巷的突出危险性,保障了巷道的安全掘进。
针对坚硬顶板深孔预裂松动爆破施工中存在的因封孔质量不稳定而导致的爆破效果不理想的问题,对单液注浆配比、缩短凝结时间、控制封孔长度、快速高效注浆、提高爆破效果、减少爆破事故率等施工难点进行研究与实践,形成一种单液液体封孔新技术,有效确保了施工安全和质量。
为解决辅助运输巷装卸、运输过程中产生的扬尘污染问题,研制了一种通风-控除尘结合技术。研究表明,距除尘器平均半径3.5 m内都可达到较好的除尘效果,呼吸高度1.8 m时,降尘率达98.8%,降尘效果较好。据实际工况布置除尘通风设备间距7 m,可起到良好的除尘-通风效果,为除尘-通风设备的研发提供理论基础。
为保障14-1105工作面回采巷道围岩的稳定,综合采用应力降低区宽度、应力强度双因素、宽高比优化和有效锚固体宽度四种方法进行煤柱合理宽度的分析,确定合理煤柱宽度为6 m,结合工作面的地质条件确定巷道采用锚网索支护,设计顶板划分为浅部基础层、中部承载层和深部强化层分别进行支护,煤柱帮采用柔性锚杆补强支护。结果表明:支护方案实施后,围岩变形量小,保障了围岩的稳定。