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摘要：回收大采深、高应力区残余煤柱，采用防冲与防突措施相结合的措施，进行探索实践，总结出类似条件下安全开采途径。
关键词：防突；防治冲击地压
Abstract：to recover the residual coal column in the high recovery depth and high stress area，adopt the measures of the combination of anti-impulse and anti-protrusion measures，carry on the exploration and practice，and sum up the safe mining route under similar conditions.
Keyword：Strain、Prevention and control of impact pressure
一、自然状况：
平岗煤矿位于鸡西市西南部，距市区28km；始建于1970年，1972年投产；矿井现有地质储量1，5亿吨，可采储量7400万吨，矿井地质条件复杂，煤层赋存条件差，断层带多；目前矿井主要生产布置在二水平，矿井主采煤层为14#煤层，开采深度360～-600m。2017年瓦斯鉴定结果：绝对瓦斯涌出量为55.5m3/min；相对瓦斯涌出量为33.5m3/t，为突出矿井。2004年投建了入洗能力为120万吨/年的洗煤厂，形成了肥煤生产与洗选加工于一体的现代化矿井；产品以肥煤为主，灰分15%—17%，发热量6000—6500卡。
目前矿井主采煤层为14#煤层，采用长壁后退式回采方法。矿井生产能力120万t/a，现有工业储量11226.68万吨，可采储量7252.38 万吨，按年产120万吨计算，矿井服务年限为61年。
一、采面状况：采面位于平岗煤矿二水平14#层下延采区位于北部边界，开采深度1070米左右，矿压大、巷道变形严重、巷道修复频繁，14#层二段回采煤量已回采结束，只剩下采区开拓巷道的保护煤柱，现今如不进行开采，后期开采将发生较大的巷道维护费用，不经济，开采难度加大，因此决定开采14#层开拓巷道的保护煤柱。由于煤柱东、西两侧均是采空区，还存在断层构造影响，此煤柱采面是在大采深、高应力集中区进行回采，见附图1。
该块段平均东西向宽度（走向）173M，平均北南向长度176M（倾斜），其北部为14#右二面，南部为14#右三下巷，东部为左四面采空区，西部为断层，块段北高南低倾斜长壁仰采，内有四横六纵十条空巷，煤层厚度1.6米左右，倾角20?，煤的硬度f=0.3，可采储量7.38万吨，煤层直接顶为1.4M厚的细砂岩，老顶为5.5M厚层理发育的中、粗砂岩；底板为1.16米厚的中粗砂岩，见附图2。
二、问题的提出：
纵观整条煤柱，左右两侧为断层和采空区，煤柱东西两侧为原空巷，采面范围原有巷道复杂，为了安全回采，采面上、下巷原拟与采空区留设小煤柱按直线布置，局部巷道与采空区煤柱较大，当工作面下巷掘进20M时，巷道顶板上方出现间断声响，频率平均每小时3-4次，巷道两帮及顶底板移近量较大，施工前探钻在钻进6-8M时有顶钻、夹钻现象，我们初步判定该工作面有发生冲击地压的危险，为保证安全，提出了工作面防治冲击地压、防治煤与瓦斯突出、瓦斯治理建议，进行了工程布局调整，防冲与防突工作综合防治，对煤柱开采进行探索实践。
三、解决的对策：
1、巷道布置与瓦斯治理：工作面上、下巷布置在低应力区，与采空区均留有不大于5米煤柱，巷道宽度4.2米，高3.0米，顶板采用￠20×2000mm螺纹钢锚杆、￠17.8×8300mm锚索、W钢带配金属网支护，锚杆、锚索交错布置，支护间距1.0M×1.0M，巷道两帮挂金属网配螺纹钢锚杆护帮，保证锚杆、锚索支护预紧力不小于设计35Mpa要求，做到大断面、强支护。
瓦斯治理工程设计有仰角钻孔、本煤层钻孔，原14#右二高位抽排巷作为区段高抽巷。利用原有巷道施工本煤层钻孔，孔间距6M，做到了采面全覆盖并预抽瓦斯；工作面上、下巷施工时每6M再打一个顺层钻孔，注水压裂后用￠219mm管路连接到井下瓦斯移动抽放泵站进行抽放瓦斯；在工作面上巷每30M施工一个仰角钻场，每个钻场施工十个抽放钻孔，孔径￠94mm，孔深70-80M，成孔后用￠315mm管路连接到地面瓦斯抽放泵站。
2、防治煤与瓦斯突出：采用的措施是順层钻孔预抽煤层瓦斯对采面进行区域防突，瓦斯抽放孔间距为6M，控制范围：整个采面及预掘巷道外轮廓线17M。主要技术指标：钻孔个数95个，钻孔深度35M-120M，钻孔总长度7362M，钻孔直径￠113mm，封孔长度6M，钻机型号：ZLJ-640、CMSI-3200/58。钻孔形成后进行注水压裂，注水压力30 Mpa，并及时连接抽放管路预抽。
经过一个月预抽后，在采面内布置十二个测点进行区域防突效果检验，检验孔间距50M，孔深15M-32M，检测结果：瓦斯含量W=1.9278～5.0525 m3/t，P=0.077～0.452 Mpa，指标小于W=8 m3/t、P=0.74 Mpa临界值，本区域无煤与瓦斯突出危险，在采取安全防护措施后可进行生产，但作业时需进行区域验证。本工作面采用钻屑指标法进行区域验证，沿回采工作面每隔15M布置一个验证钻孔，孔深8M，每推进6M验证一次，保留2M超前预测钻孔，在地质构造带连续进行区域验证。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现突出预兆则应执行局部综合防突措施。
3、防治冲击地压：技术措施：①应用KBD5电磁辐射仪对工作面及上、下巷每天进行一次观测，并要有分析记录，如有异常或监测数值达到临界值时及时汇报，停止工作面作业。根据大量实测数据计算，本工作面电磁辐射临界值为37mv。②在工作面上、下巷每隔5M垂直煤壁向回采煤体内打卸压钻孔，孔径￠120mm，孔深15M，进行打钻注水，注水压力30 Mpa，软化煤体实施解危。卸压孔要超前工作面煤壁60M。③超前工作面煤壁60M在靠近回采煤体侧的超前支护单体支柱上浮挂金属网进行防护，防止发生冲击帮锚伤人。④工作面上、下巷超前支护距煤壁不少于60M，并打设双排单体液压支柱。⑤在工作面上、下巷每隔10M设固定测点，观测巷道顶底板、两帮移近量及顶板声响频率；管理措施：①工作面三班作业，二采一准，二班进行设备检修及上、下巷修复，一、三班工作面割煤时回风巷除瓦检员外不得有其它人员作业，下巷运输设备实行远距离控制，除运输司机外不得有人作业或行走。②工作面上、下巷尽量不存放备用设备及材料，必须存放的要固定捆绑牢固。③采空区有悬顶时必须进行强制放顶。④所有进入该采面的人员必须配带头盔并系好下颌系带⑤回采时，采煤工作面距离皮带道100米时开始，对皮带道有高压影响，KBD5电磁辐射仪观测定数值逐渐上升，达到37mv左右，达到设定的临界值，皮带道上、下巷顶底板及两帮移近量加大，顶板发出声响的频率也达每小时5次，因此判定该面发生冲击地压的危险增加，为保证采面煤量全部安全采出，在原有措施基础上进一步采取了防冲解危补强措施：以KBD5观测结果为主，特别是在巷道转角处、煤柱处、矿压显现大等处进行连续观测。观测人员如发现异常情况或监测数据大于临界值时有权要求停止采煤并采取措施进行处理。如指标超过临界值，在原卸压钻孔的基础上，重新施工卸压钻孔，钻孔间距1.5M，直径￠200mm，钻孔深度不小于17M；综采队作业人员不得在工作面交接班，必须在每班KBD5观测完毕且观测值小于临界值时，方可进行交接班。要把工作面上、下巷、皮带道、转载点等行人通道各交岔口及其附近进行加强支护。采止线暂定为50米，在日常观测中，实际指标超出KBD5临界值，经打钻卸压效果不明显时，采面停止作业开始回撤。
四、治理效果：
通过采取一系列瓦斯治理、防冲与防突措施，加之回采区域内空巷多、卸压空间大，减少了工作面上、下巷的冲击危险性，本工作面瓦斯抽采率达到85.1%，瓦斯绝对量由35.1m3/min降为5.2m3/min，回采中没有出现瓦斯超限现象；煤与瓦斯突出指标始终处于临界值以下；KBD5电磁辐射仪观测数值始终没有达到临界值，其最大值控制在27mv以内，我们还在局部观测数值较大位置加打卸压钻孔，保证了解危效果，为孤岛采面安全开采创造了条件，如附图3、附图4。
五、取得的效益：
通过采取综合性的防冲与防突措施，使原本不适合开采的资源得到正常开采，减少了资源损失，提高了资源回收率。由于抽采达标，防治措施有效，本采面开采过程中没有发生冲击地压、煤与瓦斯突出现象，做到了安全开采，采面出煤7.38万吨，最高单产4.5万吨。采出全部煤量入洗后可获洗精煤5.5万吨，洗混煤1.2万吨，按现市场价精煤1900元/吨、洗混煤600元/吨计算，此采面可创造价值11170万元。
六、须注意的事项：
1、由于矿压大、资源埋藏深，开采过程中要提高巷道及工作面支护强度，巷道断面要加大，防止开采时巷道变形严重影响通风与行人。
2、用KBD5电磁辐射仪测定数值时要防止外来因素的干扰，测定时测点及附近的运输设备要停止运转，电缆等用电设备要断电。
3、卸压钻孔要按设计施工，具备条件时要加大卸压钻孔直径，或向顶板打钻注水软化顶板岩层或向顶板打钻爆破预裂卸压。
鸡西地区所属煤矿大多采深较大，多年开采后资源匮乏，为提高资源回收率，很多矿采区结束后均开始回收煤柱，本文为采区回收煤柱提供了一定的实践经验，给相似回收煤柱采面提供了技术实践依据。
关键词：防突；防治冲击地压
Abstract：to recover the residual coal column in the high recovery depth and high stress area，adopt the measures of the combination of anti-impulse and anti-protrusion measures，carry on the exploration and practice，and sum up the safe mining route under similar conditions.
Keyword：Strain、Prevention and control of impact pressure
一、自然状况：
平岗煤矿位于鸡西市西南部，距市区28km；始建于1970年，1972年投产；矿井现有地质储量1，5亿吨，可采储量7400万吨，矿井地质条件复杂，煤层赋存条件差，断层带多；目前矿井主要生产布置在二水平，矿井主采煤层为14#煤层，开采深度360～-600m。2017年瓦斯鉴定结果：绝对瓦斯涌出量为55.5m3/min；相对瓦斯涌出量为33.5m3/t，为突出矿井。2004年投建了入洗能力为120万吨/年的洗煤厂，形成了肥煤生产与洗选加工于一体的现代化矿井；产品以肥煤为主，灰分15%—17%，发热量6000—6500卡。
目前矿井主采煤层为14#煤层，采用长壁后退式回采方法。矿井生产能力120万t/a，现有工业储量11226.68万吨，可采储量7252.38 万吨，按年产120万吨计算，矿井服务年限为61年。
一、采面状况：采面位于平岗煤矿二水平14#层下延采区位于北部边界，开采深度1070米左右，矿压大、巷道变形严重、巷道修复频繁，14#层二段回采煤量已回采结束，只剩下采区开拓巷道的保护煤柱，现今如不进行开采，后期开采将发生较大的巷道维护费用，不经济，开采难度加大，因此决定开采14#层开拓巷道的保护煤柱。由于煤柱东、西两侧均是采空区，还存在断层构造影响，此煤柱采面是在大采深、高应力集中区进行回采，见附图1。
该块段平均东西向宽度（走向）173M，平均北南向长度176M（倾斜），其北部为14#右二面，南部为14#右三下巷，东部为左四面采空区，西部为断层，块段北高南低倾斜长壁仰采，内有四横六纵十条空巷，煤层厚度1.6米左右，倾角20?，煤的硬度f=0.3，可采储量7.38万吨，煤层直接顶为1.4M厚的细砂岩，老顶为5.5M厚层理发育的中、粗砂岩；底板为1.16米厚的中粗砂岩，见附图2。
二、问题的提出：
纵观整条煤柱，左右两侧为断层和采空区，煤柱东西两侧为原空巷，采面范围原有巷道复杂，为了安全回采，采面上、下巷原拟与采空区留设小煤柱按直线布置，局部巷道与采空区煤柱较大，当工作面下巷掘进20M时，巷道顶板上方出现间断声响，频率平均每小时3-4次，巷道两帮及顶底板移近量较大，施工前探钻在钻进6-8M时有顶钻、夹钻现象，我们初步判定该工作面有发生冲击地压的危险，为保证安全，提出了工作面防治冲击地压、防治煤与瓦斯突出、瓦斯治理建议，进行了工程布局调整，防冲与防突工作综合防治，对煤柱开采进行探索实践。
三、解决的对策：
1、巷道布置与瓦斯治理：工作面上、下巷布置在低应力区，与采空区均留有不大于5米煤柱，巷道宽度4.2米，高3.0米，顶板采用￠20×2000mm螺纹钢锚杆、￠17.8×8300mm锚索、W钢带配金属网支护，锚杆、锚索交错布置，支护间距1.0M×1.0M，巷道两帮挂金属网配螺纹钢锚杆护帮，保证锚杆、锚索支护预紧力不小于设计35Mpa要求，做到大断面、强支护。
瓦斯治理工程设计有仰角钻孔、本煤层钻孔，原14#右二高位抽排巷作为区段高抽巷。利用原有巷道施工本煤层钻孔，孔间距6M，做到了采面全覆盖并预抽瓦斯；工作面上、下巷施工时每6M再打一个顺层钻孔，注水压裂后用￠219mm管路连接到井下瓦斯移动抽放泵站进行抽放瓦斯；在工作面上巷每30M施工一个仰角钻场，每个钻场施工十个抽放钻孔，孔径￠94mm，孔深70-80M，成孔后用￠315mm管路连接到地面瓦斯抽放泵站。
2、防治煤与瓦斯突出：采用的措施是順层钻孔预抽煤层瓦斯对采面进行区域防突，瓦斯抽放孔间距为6M，控制范围：整个采面及预掘巷道外轮廓线17M。主要技术指标：钻孔个数95个，钻孔深度35M-120M，钻孔总长度7362M，钻孔直径￠113mm，封孔长度6M，钻机型号：ZLJ-640、CMSI-3200/58。钻孔形成后进行注水压裂，注水压力30 Mpa，并及时连接抽放管路预抽。
经过一个月预抽后，在采面内布置十二个测点进行区域防突效果检验，检验孔间距50M，孔深15M-32M，检测结果：瓦斯含量W=1.9278～5.0525 m3/t，P=0.077～0.452 Mpa，指标小于W=8 m3/t、P=0.74 Mpa临界值，本区域无煤与瓦斯突出危险，在采取安全防护措施后可进行生产，但作业时需进行区域验证。本工作面采用钻屑指标法进行区域验证，沿回采工作面每隔15M布置一个验证钻孔，孔深8M，每推进6M验证一次，保留2M超前预测钻孔，在地质构造带连续进行区域验证。只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现突出预兆则应执行局部综合防突措施。
3、防治冲击地压：技术措施：①应用KBD5电磁辐射仪对工作面及上、下巷每天进行一次观测，并要有分析记录，如有异常或监测数值达到临界值时及时汇报，停止工作面作业。根据大量实测数据计算，本工作面电磁辐射临界值为37mv。②在工作面上、下巷每隔5M垂直煤壁向回采煤体内打卸压钻孔，孔径￠120mm，孔深15M，进行打钻注水，注水压力30 Mpa，软化煤体实施解危。卸压孔要超前工作面煤壁60M。③超前工作面煤壁60M在靠近回采煤体侧的超前支护单体支柱上浮挂金属网进行防护，防止发生冲击帮锚伤人。④工作面上、下巷超前支护距煤壁不少于60M，并打设双排单体液压支柱。⑤在工作面上、下巷每隔10M设固定测点，观测巷道顶底板、两帮移近量及顶板声响频率；管理措施：①工作面三班作业，二采一准，二班进行设备检修及上、下巷修复，一、三班工作面割煤时回风巷除瓦检员外不得有其它人员作业，下巷运输设备实行远距离控制，除运输司机外不得有人作业或行走。②工作面上、下巷尽量不存放备用设备及材料，必须存放的要固定捆绑牢固。③采空区有悬顶时必须进行强制放顶。④所有进入该采面的人员必须配带头盔并系好下颌系带⑤回采时，采煤工作面距离皮带道100米时开始，对皮带道有高压影响，KBD5电磁辐射仪观测定数值逐渐上升，达到37mv左右，达到设定的临界值，皮带道上、下巷顶底板及两帮移近量加大，顶板发出声响的频率也达每小时5次，因此判定该面发生冲击地压的危险增加，为保证采面煤量全部安全采出，在原有措施基础上进一步采取了防冲解危补强措施：以KBD5观测结果为主，特别是在巷道转角处、煤柱处、矿压显现大等处进行连续观测。观测人员如发现异常情况或监测数据大于临界值时有权要求停止采煤并采取措施进行处理。如指标超过临界值，在原卸压钻孔的基础上，重新施工卸压钻孔，钻孔间距1.5M，直径￠200mm，钻孔深度不小于17M；综采队作业人员不得在工作面交接班，必须在每班KBD5观测完毕且观测值小于临界值时，方可进行交接班。要把工作面上、下巷、皮带道、转载点等行人通道各交岔口及其附近进行加强支护。采止线暂定为50米，在日常观测中，实际指标超出KBD5临界值，经打钻卸压效果不明显时，采面停止作业开始回撤。
四、治理效果：
通过采取一系列瓦斯治理、防冲与防突措施，加之回采区域内空巷多、卸压空间大，减少了工作面上、下巷的冲击危险性，本工作面瓦斯抽采率达到85.1%，瓦斯绝对量由35.1m3/min降为5.2m3/min，回采中没有出现瓦斯超限现象；煤与瓦斯突出指标始终处于临界值以下；KBD5电磁辐射仪观测数值始终没有达到临界值，其最大值控制在27mv以内，我们还在局部观测数值较大位置加打卸压钻孔，保证了解危效果，为孤岛采面安全开采创造了条件，如附图3、附图4。
五、取得的效益：
通过采取综合性的防冲与防突措施，使原本不适合开采的资源得到正常开采，减少了资源损失，提高了资源回收率。由于抽采达标，防治措施有效，本采面开采过程中没有发生冲击地压、煤与瓦斯突出现象，做到了安全开采，采面出煤7.38万吨，最高单产4.5万吨。采出全部煤量入洗后可获洗精煤5.5万吨，洗混煤1.2万吨，按现市场价精煤1900元/吨、洗混煤600元/吨计算，此采面可创造价值11170万元。
六、须注意的事项：
1、由于矿压大、资源埋藏深，开采过程中要提高巷道及工作面支护强度，巷道断面要加大，防止开采时巷道变形严重影响通风与行人。
2、用KBD5电磁辐射仪测定数值时要防止外来因素的干扰，测定时测点及附近的运输设备要停止运转，电缆等用电设备要断电。
3、卸压钻孔要按设计施工，具备条件时要加大卸压钻孔直径，或向顶板打钻注水软化顶板岩层或向顶板打钻爆破预裂卸压。
鸡西地区所属煤矿大多采深较大，多年开采后资源匮乏，为提高资源回收率，很多矿采区结束后均开始回收煤柱，本文为采区回收煤柱提供了一定的实践经验，给相似回收煤柱采面提供了技术实践依据。