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殘留煤柱回收的安全管理方法

文檔作者：黨衛(wèi)濤文檔來源：潞安集團		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月10日
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總第154期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．06．01 1
殘留煤柱回收的安全管理方法
黨衛(wèi)濤
(潞y-集團石圪節(jié)煤業(yè)公司，山西長治046032)
摘要：以石圪節(jié)煤業(yè)公司3號煤殘留煤柱回收工作面2128工作面為例，深入探索和研究殘留煤柱回收工
作面的各項安全管理辦法，并應用于現(xiàn)場實際操作之中，取得了很好的效果，也為其它礦井殘留煤柱回收
提供了有效的經(jīng)驗。
關鍵詞：殘留煤柱；回收；安全管理
中圖分類號：TD823．87 文獻標識碼：B 文章編號：1005—2798(2012)06—0026—02
石圪節(jié)煤業(yè)公司是一個具有70年開采歷史的
老礦。近年來由于資源枯竭，為了延長礦井壽命，從
2007年開始，對殘采區(qū)的殘留煤柱進行逐步回采。
但由于殘留煤柱回采時，面臨著沿空掘進、回采過空
巷采空區(qū)繁多，工作面及兩巷頂板壓力顯現(xiàn)，兩巷收
斂嚴重，給安全生產(chǎn)造成了極大的威脅。以2128工
作面為例，工作面長996 m，寬82—61．5 m，兩側為
已采工作面的采空區(qū)，工作面被縱橫72條老巷切割
成100多個小塊，且由于已采工作面停采線參差不
齊，巷道不可避免地要布置在殘余應力高峰區(qū)，兩巷
維護較正規(guī)的孤島工作面困難得多。為此，經(jīng)過不
斷探索殘采區(qū)煤柱回收安全管理辦法，確保了殘留
煤柱回采安全生產(chǎn)。
1 殘采區(qū)回收的特點
殘采區(qū)煤柱回收與正規(guī)工作面開采相比有以下
幾方面不同：①工作面短，不能等長布置，推進長度
短，可采儲量??；② 殘采區(qū)開采時煤柱邊緣不整齊，
巷道布置困難；③煤層及頂板破碎，大多巷道沿采空
區(qū)布置，巷道變形量大，維護工程量大、費用高；④其
開采受鄰區(qū)已采區(qū)或地質破碎帶的不安全因素影
響，其礦壓顯現(xiàn)一般較強烈；⑤殘采工作面一般被采
空區(qū)包圍，上、下巷沿空掘進，采空區(qū)有害氣體、老空
積水可能進入工作空間，給安全生產(chǎn)管理帶來很大
困難。
2 采取有效的安全管理措施
2．1 完善沿空掘進技術和支護管理
由于兩巷外幫已采工作面內(nèi)停采線參差不齊，
2128工作面巷道掘進過程中經(jīng)常會處于殘余應力
高峰區(qū)。掘進過程中，巷道頂板松軟，隨著掘進機割
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煤而冒落，有時巷道頂空達4 m多高，采用木垛絞
頂，不僅費工、費料，而且人員在沒有支護的頂板下
作業(yè)，隨時都有冒頂危險。為此，經(jīng)過實踐研究，通
過采用超前套管棚，在巷道頂部輪廓線，向前方打一
排眼，將直徑3．3 em、長3 m的鋼管依次插入其中，
隨著巷道的掘進，將鋼管與工字鋼棚捆綁在一起，使
多排支護形成一個整體，有效控制頂煤冒落，解決了
巷道支護問題，提高了掘進速度，使2128工作面兩
巷及切眼掘進工作順利完成。
同時，在掘進作業(yè)中嚴格探放水安全管理，在掘
進工作面迎頭布置3個超前鉆探眼，一個布置在工
作面正中問距底板1 m處，要求超前鉆探長度不小
于50 m，另外2個布置在工作面迎頭兩側，與工作
面兩幫呈30。，班班鉆探。通過此方法有效地控制
了老空積水以及有害氣體對掘進工作面的影響。
2．2 探索輕型支架放頂煤工作面過老巷技術
1) 工作面過成組空巷時以機尾超前調斜6。。
工作面割完調斜前的最后一刀煤時，以機頭為旋轉
中心停推輸送機，機尾則移夠一個截深，并將輸送機
調成一條直線，然后采煤機割煤，采煤機割的每一刀
都是一個小扇形。由于機尾至機頭的移架步距逐步
變小，頂板所受反復支撐次數(shù)逐漸增多，對機頭附近
頂板管理不利，為防止機頭處頂板破碎，調斜過程中
在機頭加打單體柱加強支護，在工作面端頭端尾架
鋪設人工假頂，并且在回采過程中，逐步完成調斜，
不一次性調斜到位。
2) 超前50 m對工作面可進入的空巷進行管
理。結合工作面過空巷的經(jīng)驗，一般空巷內(nèi)的雜物都
較多，經(jīng)研究決定，在工作面回采過程中，提前50 m
將工作面可見的空巷開啟密閉，將空巷內(nèi)雜物進行
逐步回收，隨后對空巷進行加強支護，對一些失修棚
收稿日期：2012-03-20
作者簡介：黨衛(wèi)濤(1981一)，男，陜西西安人，助理工程師，從事安全管理工作。
黨衛(wèi)濤：殘留煤柱回收的安全管理方法 第21卷第6期
進行修復。如果空巷內(nèi)支護情況完好，采取“一梁
四柱”的方式在空巷內(nèi)布置4排單體柱；如果空巷
變形比較嚴重，一般修棚后在空巷內(nèi)打設木垛，對空
巷進行控制。
3) 沿頂大斷面空巷，采用鋪設人工假頂安全
管理措施。當工作面內(nèi)存在沿頂大斷面巷道時，在
回采過程中，因受到工作面超前支承壓力影響而發(fā)
生直接頂垮落?；夭晒ぷ髅娼咏奥鋮^(qū)域時，由于
煤體及頂板裂隙發(fā)育，易發(fā)生片幫、冒頂現(xiàn)象，使冒
頂區(qū)域與沿頂巷道冒頂區(qū)域連成一體，造成更大范
圍的冒頂，影響工作面的正常推進，為保證回采過程
中工作面順利推進，必須對大斷面沿頂巷道及交岔
點進行超前處理，以防止在工作面出現(xiàn)失控性冒
頂。
鋪設人工假頂就是在沿頂巷道受采動影響之
前，在沿頂巷道的底板鋪設雙層金屬網(wǎng)，以防止回采
工作面推進到老巷下方時，發(fā)生不可控制性漏碴現(xiàn)
象。
4) 強化工作面及兩巷頂板安全管理。殘采
區(qū)煤柱回收，由于四周均為采空區(qū)，且工作面過空巷
繁多，特別是在過成組的空巷時，工作面前方煤體破
碎，沒有實煤體，頂板得不到支撐，頂板下沉，老頂在
工作面前方發(fā)生斷裂、回轉，工作面及兩巷的壓力會
異常增大，兩巷移近量大，支護材料變形嚴重，工作
面出現(xiàn)大面積漏石頭，壓架、死架現(xiàn)象，結合現(xiàn)場生
產(chǎn)實際，采取的主要措施有：①加長、加密超前管理
支護，將超前支護長度，由20 m增加到80 1TI，且采
用一梁四柱(交接梁與單體液壓支柱)強化頂板管
理。過空巷以及周期來壓期間，巷道收斂比較快，單
體柱受側壓的情況比較嚴重，每天就必須進行松幫、
替柱，始終保持單體柱距離煤墻200 mm的距離，避
免單體柱受側壓的情況，從而保證超前支護的有效
性。②超前加密支護棚距。巷道掘進過程中，工字
鋼棚的棚距為800 mm，為了加強巷道的支護強度，
2128工作面回采初期，根據(jù)工作面的壓力顯現(xiàn)情
況，對巷道進行套棚作業(yè)，逐漸將工字鋼棚距縮減至
200 mm。③超前打設護幫錨桿。由于巷道均為沿
空布置，巷道壓力大，煤墻酥軟，為了加強巷道支護，
決定加打護幫錨桿。為了確保錨桿支護的有效性，
回采初期就在兩巷布置打設了護幫錨桿。④風巷超
前橫打單體柱，加強巷道支護，有效控制巷道收斂。
隨著工作面的回采，工作面煤柱逐漸變小，工作面及
兩巷壓力也相應地增大，尤其是周期來壓及過空巷
期間，巷道壓力顯現(xiàn)明顯，超前支護段，巷道收斂明
顯，甚至影響到行人和通風問題。為此在工作面風
巷超前段橫打單體柱，即巷道兩幫鋪設道木，然后在
兩塊道木之間橫打單體柱。通過這項措施的開展，
有效地控制了巷道的收斂。⑤在工作面頂板壓力明
顯時，要求作業(yè)人員必須隨時觀察頂板壓力，對于大
面積漏石頭時，及時采取帶壓超前移架，控制頂板。
處理工作面壓架、死架時，采用落架、放鄰架、拉底等
措施，并有相關專業(yè)技術人員現(xiàn)場跟班指導。
3 取得的成果
1) 安全管理方面。通過多方面的安全管理
措施，使安全生產(chǎn)能夠保持健康、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，
也為本公司和集團公司殘采區(qū)煤柱回收提供了實際
經(jīng)驗。
2) 經(jīng)濟效益方面。僅2128殘留煤柱回采工
作面，工業(yè)儲量58萬t，可采44萬t，全部回采，采出
44萬t，每噸售價按1 300元計算，可創(chuàng)效益5．72億
元。預計礦井一下山采區(qū)可回收殘留煤柱95萬t，
創(chuàng)造效益12．35億元。
[責任編輯：王偉瑾]
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