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新技术“立梁架构” 精细采“余粮尽收”

——同煤集团四台矿做好小煤柱开采“减、优、绿”大文章综述

2019-5-13 10:24:17 来源:辉煌彩票app  作者:贾宏 刘涛

“业内将面间煤柱预留成3米到8米的煤柱统称为小煤柱。通俗理解,小煤柱留设技术就是把工作面的回风顺槽布置在采空区的边缘,通过数值模拟及试验分析布置小煤柱。这样不仅提升了煤炭资源的回收率,同时还降低了支护成本,保证安全回采。”近日,河南理工大学李化敏教授在四台矿做小煤柱专题讲座时这样解释道。

自2013年同煤集团着手立项研究小煤柱开采应用技术,集团主力生产矿井四台矿就积极探索中厚煤层地质条件下工作面小煤柱留设技术适用性研究,首次在12#81215工作面51215回风平巷实施应用,巷道全长1320米,由于应用小煤柱技术提高了煤炭回采率,在412盘区东翼多采出原煤55万吨,使每米沿空掘巷所产生的直接经济效益达2106元,取得了显著成效,走出了一条独具特色的“减、优、绿”发展路子。

“小煤柱开采技术的实施,最大限度地回收了原煤,提高了回采率。这样不仅延长了矿井的服务年限,而且创造了更多的经济效益。”四台矿矿长王琦介绍。

采用沿空掘巷,牙缝里抠出“剩余粮”

4月19日,该矿综采二队跟班队长汇报:“工作面检修完毕,设备情况一切正常,可以回采作业。”

12#8737工作面是四台矿今年布设的首个沿空掘巷的小煤柱综采工作面,该工作面在加强工作面顺槽巷原有支护回收的同时,在顺槽煤柱侧施工一排0.3米切顶孔,保证邻面8739采空后顶板及时垮落,给8737工作面的安全掘巷、回采打下了良好的基础。“12#8737工作面是我们严格按照集团公司‘一矿一策、一面一策’的总体思路,布设的今年第一个长为467米的小煤柱工作面,预计可采原煤15.5万吨,回采率提高30%。”该矿总工程师自信地说道。

小煤柱综采工作面正在进行开采煤作业

随着回采深度延深,煤层上覆岩层承载压力变大,同层工作面煤柱越来越大,该矿为提高原煤回采率由原来20米左右的面间煤柱缩短至5米,将煤柱布设在应力降低区,通过沿空掘巷技术,实现了小煤柱开采。截至今年3月底,该矿8个工作面均已按照小煤柱开采要求进行布置,可采储量141万吨,与原设计相比,预计可多采出煤量11.5万吨,产量指标超出10%。

优化停采煤柱,资源回采“粒粒归仓”

四台矿在储量挖潜、找煤扩量上持续发力,颠覆矿井传统开采设计,科学优化开拓布局,确保原煤生产总量稳步提升。

前不久,该矿生产技术科通过对14#8733工作面进行设计优化,将8733工作面停采线外移31米,皮带顺槽的设备列车放置于盘区巷道,皮带头储带装置、转载机与皮带尾搭接部分缩至最外长度,不仅避开了上覆采空煤柱的应力影响,还增加了煤炭资源1.2万吨。

该矿技术部门通过科学论证,优化布局,实现精挖细采。“依据煤层赋予情况和地质条件,通过对周期来压步距和上覆煤样压力分析,把停采线布设上覆煤层停采煤柱的低应力区,颠覆原设计工作面开采方案,多回收边角煤柱资源5.2万吨,最大程度回采原煤,提高回采率。”该矿技术科采掘办公室负责人介绍说。此外,他们牢固树立“干一辈子煤矿,重视一辈子技术”的理念,不断优化停采线技术论证方案,对侏罗系12#、14#层煤炭资源回收方案进行再论证、再优化,为优化停采线提供可靠技术依据,持续推进资源挖潜,最大限度延长矿井服务年限。

实施跳采工艺,支护设计“根牢蒂固”

四台矿通过合理布局采掘部署,优化采掘衔接,根据井下地质条件情况,合理安排井下工作面采煤接替顺序,不仅避免动压掘巷和采掘交锋,还节约了小煤柱巷道因二次维护而产生的费用,以支护材料费1100元/米计算,平均每年可节约成本35万元左右。

“跳采工艺的实施,就是为了留设小煤柱在沿空掘巷时,巷道顶板压力处于稳定降低区,不再受临侧采空顶板垮落影响,最大条件地保障采煤安全。”该矿技术科科长介绍说。该矿在考虑煤层采动关系的前提下,保证开采水平、采区、采煤工作面的正常接替的同时,最大限度地采出煤炭资源,减小巷道掘进维护工作量,合理分配生产力,充分发挥机电设备能力。跳采工艺的运用,不仅有效地节省了巷道掘进的支护成本,还延长临空巷对临空压力的释放期,更有利于综采工作面在回采期间对临空巷安全出口的维护,提高经济效益,保证生产高效安全。

今年,四台矿根据采掘衔接调整,将布面储量141万吨的14#81113、14#81220、14#81022、14#8733、12#8737、12#8735等工作面进行优化设计,预计将所有工作面都实行跳采回采。

一项项任务的完成,一项项工作的安排,背后是四台人坚持不懈推行小煤柱开采技术的缩影。四台矿人将一如既往的按照集团“36951”战略体系,创新实干,为矿井的安全发展、可持续发展、高质量发展打下坚实的基础,为建设“创新、和谐、富强、振兴”的新时代同煤奋发迈进。□

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