十一礦綜放采煤存在的問題及措施技術中心 周國友十一礦 楊鴻彬內容提要 根據十一礦的地質條件及在首采綜放工作面的實踐，分析了綜放開采所必須解決的幾個問題及其控制措施。關鍵詞 綜放采煤 端面漏頂 涌水追尾 遺煤自燃1 礦井概況十一礦于1979年1月簡易投產，原設計生產能力60萬t，井田東西走向長6.6km，南北傾斜長3.9 km，可采儲量1.6億t。1995年6月二水平開始改擴建，改擴建后礦井生產能力120萬t/a。礦井回采方式原設計全部為炮采，人多、面廣、攤子大，礦井整體經濟效益長期低位運行。為適應市場經濟的需要，走高產高效強力開發之路，以提高礦井經濟效益，經論證在二水平己二采區實施綜采放頂煤開采。2 工作面基本條件2.1 地質條件該工作面位于二水平己二下山采區下延運輸機巷西側，東為采區下山保護煤柱，西為香山煤礦（未采動），南北分別為未開采的己16-1722060和己16-1722120工作面，煤層厚度4.16.1m，平均5.5m，煤層傾角1625，平均17。煤層比較穩定，結構簡單，煤層普氏硬度系數f6，煤層具有自燃傾向，自然發火期12個月。工作面走向長度平均1060m，傾斜長度125m，可采儲量769560t。煤層偽頂、直接頂為泥巖及沙質泥巖互層，厚度為2m，級別級，直接底為灰色泥巖，含有根莖化石，厚度為6.5m，老底為L1灰巖，厚度為1m。2.2 巷道布置及支護型式工作面兩巷沿煤層走向平行布置，兩巷、切眼及外聯絡巷道均沿煤層頂板施工。巷道支護分別為：風巷梯形工字鋼支護，機巷里段為梯形工字鋼支護，外段錨桿錨網支護，切眼為錨桿加錨索聯合支護。3 綜放生產中存在的幾個問題及控制措施綜放工作面安裝完畢投產后遇到了許多困難，嚴重制約綜放生產的正常進行，主要表現在：一是端面頂煤離層漏頂，使支架頂梁不能接觸頂板，導致支架歪倒，危及安全；二是工作面涌水追尾，導致工作面生產不能正常進行；三是生產過程中煤塵大；四是多種因素導致采空區遺煤，容易形成自然發火事故。3.1 工作面支架歪倒、端面漏頂的原因分析及措施（1）原因分析：通過現場實際觀察發現，工作面支架在前移過程中都有一個共同特征，即支架移架漏煤和放煤的時序及放煤量與頂煤離層，繼而端面漏頂存在因果關系，經過進一步分析認為，是由于移架和放煤量及放煤時序的因素導致工作面支架上部隱形空頂，使得煤壁承受較高支承壓力導致煤壁離層片幫進而形成漏頂。（2）控制措施：一是提高金屬網的輔網質量，努力減少移架過程中漏煤；二是帶壓移架，即前移支架時盡量少卸載；三是設專人按“二割一放”進行操作，即割二刀煤放一次頂煤，放頂煤時，以前梁上部的頂煤不漏為標準。措施實施后基本杜絕了離層片幫現象。3.2 綜放面涌水追尾分析與治理該工作面直接底為灰色泥巖，直接底下部為L1灰巖富水區，在工作面開始掘進時，預計出水量為60m3/min，設計為在機巷每隔100m設一水管進行排水，但在回采過程中涌水量明顯增大，達到120m3/min，且追尾現象嚴重。決定在機巷下幫增設工作面環形水倉，并在環形水倉內布置泄水孔。增設工作面環形水倉和打泄水鉆孔后，其治水效果不明顯，不能從根本上杜絕工作面涌水追尾，進一步觀察和分析，認為該工作面底板水賦存狀態較為特別，呈與工作面推進方向一致的條帶狀，并且含水層處巖性松軟，泄水孔塌孔、堵塞，所以泄水效果差，遂決定在工作面底板布置導水泄水巷，并與環形水倉連通，見下圖。工作面底板導水泄水巷與工作面環形水倉相配合治水方案實施后，成功地治服了工作面涌水追尾，從根本上杜絕了工作面的水害問題。3.3 回采工作面煤塵超標原因的分析和治理工作面采煤機配有內噴霧降塵裝置，液壓支架放煤口設有噴霧降塵裝置。但在生產過程中，煤塵仍嚴重超標，經過現場進一步觀察分析，認為煤塵的產生主要是在移架、割煤和放煤工序，其產塵量大小依次為移架、割煤、放煤。生產中雖然嚴格按章操作，但煤塵仍超標，為此在分析實際觀測的基礎上進行以下改進：一是及時調整支架對頂煤封閉性的改善，使架間漏煤現象得到有效控制，大大減少產塵量；二是實施煤體淺孔注水，即在檢修班沿工作面傾斜布置注水孔注水。注水孔孔深3.5m，孔徑34mm，使用橡膠封孔器，承壓封孔注水采用的供水壓為3MPa。煤體注水后，盡管煤塵發生量有一定的降低，但仍不能降到理想程度，并且注水效果受人為的影響因素較多，有待提高。3.4 采空區遺煤及自然發火的分析和治理在綜放生產的整個過程中，由于初采、初放、回收搬家過地質構造帶，漏頂事故處理，防治水、放煤順序、職工操作水平等多種因素的影響，使綜放回采采空區遺煤無法杜絕。所以，在綜放投產的初期，經論證及時引進國際國內處于領先地位的制氮阻燃技術及裝備。注氮方式為“埋管式注氮”，按工作面U型通風方式，將注氮管鋪設在進風機巷，沿底板鋪設，特別是埋入段要注意埋設質量，氮氣釋放口高于底板一定高度，并彎向采空區與工作面平行，同時避免釋放口被煤巖物堵口。實踐證明，引進和使用該技術有效的防治了采空區遺煤自然發火，特別是在綜放工作面因采面出水，推進異常緩慢的條件下避免了采空區遺煤自燃現象，為綜放工作面的安全提供了可靠的保證。建立高產高效礦井是煤礦生存和發展的必