1、淺談衰老礦井開采技術研究與實踐永安煤業公司東坑仔煤礦生產辦 洪 啟 旗摘要; 衰老礦井由于長期開采;面臨資源枯竭,地質構造復雜，賦存條件差，,針對東坑仔礦衰老礦井開采特點及制約生產的多種因素的分析,提出了對衰老礦井開采技術措施和方法.關健詞;煤礦; 衰老礦井;開采 衰老礦井由于長期開采一般都面臨著資源枯竭地質條件和生產系統復雜的問題，許多煤礦礦領導，生產技術員對衰老煤礦復采進行技術研究，由于衰老礦井復雜的特點，其各個環節的技術是互相關聯的，因此本文以東礦老礦井各個環節的開采技術進行研究。東礦1972年8月建礦，1979年12月投產，設計年生產能力45萬噸，目前已開采30年，主要煤層1#、8#、

2、9#、10#、+50水平以上已基本開采完畢，目前主要找0#、2#、11#、12#及邊界煤柱，背向斜，倒轉等構造復雜地段，給礦井開采帶來很大影響，開采成本比較高該礦在二采，五采, 六采，九采, 203、204采區，由于地質構造復雜，為了保持生產規模，職工的生計問題，礦投入大量資金尋找適宜的煤層開采，延長礦井服務年限成為資源枯竭礦井的追求目標。1、衰老礦井開采的特點1.1可供利用儲量不足，生產能力下降 由于煤炭的優先儲存特點，決定了區域煤炭開采產量存在一個由增長到衰退的過程，衰老礦井由于開采時間較長，穩定高產期已過，其生產受到開采深度增加，開采條件惡化等多種難以克服的開采技術條件的制約，再加上后備

3、資源儲量不足，地溫高，煤層薄，煤質堅硬，生產能力不斷下降，直到最后報廢，這種現狀嚴重制約了煤炭企業可持續發展。1.2資源回收率低，開采的安全技術條件差到了礦井衰老時，煤炭資源儲存條件差，煤層薄硬，傾角變化大，煤層不穩定，斷層等地質構造復雜等現象，同時受到上水平小煤亂采亂掘，水、通風、頂板等災害的威脅較大，采掘工作面點多面廣，運輸戰線長等特點，造成生產環節復雜，受到地質條件限制，工效低，煤層薄，硬，爆破效果差，采面資源回收率低，安全技術可靠性大大降低。1.3生產布局不合理，實現集約生產困難長期以來，由于礦井老化生產條件變化大，煤層薄硬，傾角變化大，煤層不穩定，斷層等地質構造復雜等現象，開采難度大

4、，工效低，東礦年產15萬噸，采掘作業點達28個，8個采區在生產，給礦井提升運輸通風及供電等方面帶來較大影響，生產布局不合理，嚴重制約了礦井的集中生產。1.4掘進工程量大，采掘接替緊張衰老礦井由于地質條件惡劣，采掘工作面頻繁搬家，致使礦井掘進無效進尺增加，加大了掘進工程量，但同時還必須保證生產能力持續穩定，因此，造成采掘接替日趨緊張，采掘失調的礦井經營風險時時存在。1.5煤炭生產成本高，煤質差，煤礦發展空間小隨著衰老礦井相續進入深部和復采采區找煤工作加之地質條件復雜，煤層薄硬，頂板破碎，回采技術難度大，火工品五金材料電耗等消耗大，成本增高，同時受到地質條件的影響，煤質差，工效低，加上產量減少等因

5、素，造成企業在市場競爭中處于劣地位，贏利能力下降，礦井安全生產設施投入不足，最終制約企業發展空間。2.開采技術措施與方法2.1加強開采前技術論證東礦30年開采總體上各采區對9#、10#層組開采均較為全面，目前重點對背向斜，倒轉等構造復雜地段，0#，2#、6+1#、11#、12#，原護巷煤柱開采壓薄地段，回采困難地段進行重新分析，對圖紙、資料、回采情況、煤層儲量情況，可采性進行論證分析。對原各采區薄硬煤層復采工作進行有計劃的安排。開采工之前，對巷道布置方式進行合理選擇，力圖能最大限度地減少萬噸掘進率，能較好地探明煤層的賦存狀況，根據現有資料，如周邊回采情況，存在的疑點、構造斷層情況，鉆孔見煤情況

6、必須有一個較為深刻的分析研究，對可能的地質構造、可能的煤層賦存情況進行分析預測，對于曾經回采的巷道，則重點分析其回收率及巷道停掘位置及附近的可采性，實現地質條件超前預測，為礦井合理開采提供了可靠依據。2.1 強化掘進準入分析論證，優化開采方案，選擇科學合理的巷道布置方式。一是充分利用薄煤層頂板壓力小的有利條件，采用跟煤掘進的巷道布置方式，邊掘、邊探、邊采，避免無效進尺產生；二是采用多煤層聯合布置，減少巷道投入，有效降低了萬噸掘進率。三是綜合原有直接破巖改造、腰巷開采、下山開采等方案，規范復采，總結形成了獨特的區段布置方案（適用于受走向構造影響，且尚有一定的采長，多層煤聯合布置，在走向構造略上方

7、重新布置片盤開采）。如;通過九采亞區段布置，規范性、系統性地進行復采，規避了安全風險，提高了煤炭資源回收率，對提高采掘工效，形成片區復采規模，避免二度復采等均較有利。2.2開展技術攻關，解決極薄煤層開采難題，鞏固提升地質找煤成效。礦井地質找煤，極薄煤層占了較大的比重，極薄煤層開采難度大，表現為厚度薄、部分傾角平緩、頂底板少量滲水等，造成工作面有效開采斜長變短，同時送料、通風困難，回采工效低。為此公司、礦組織工程技術人員開展科技攻關，改進極薄煤層的采煤方法和掘進工藝。總結出了適合極薄煤層的開采方法-“樹枝狀采煤法”，即在極薄煤層運巷每隔50米左右沿煤層正傾斜方向破眼50米-“主干”，兩眼之間沿煤

8、拉斜坡-“分枝”，“主干”上部采用斜坡采煤法，“分枝”相互溝通，采用短壁推采，“主干”作為行人、送料、溜煤使用。經現場實踐證實，該方法對于開采極薄煤層技術上可行，經濟上合理：一是增加了工作面有效開采斜長，采面資源回收率從85%提高到95%；二是便于行人、送料、出煤，改善了作業環境，減輕了回采工人的勞動強度，采面單產由原來的1000噸/月提高到1500噸/月；三是通過增加開采斜長，增加了開采煤量，準備巷萬噸掘進率從2008年661米降低到2009年612米，鞏固提升了地質找煤成效，生產成本得到有效控制。2.3加強工作面頂板管理：開采邊界構造煤柱及薄硬煤層,煤量較少，投入成本較高，產出效益較小，破

9、碎頂板管理難度大，投入產出比大，一般不以開采。所以進行開采的薄硬煤層應相對頂板較穩定的煤層，直接頂較厚，采高較小，引入直接頂厚度與采高的比例關系，頂板管理開采緩慢下沉法管理。可知老頂的垮落與錯動對工作面支架無多大影響，頂板一般無周期來壓或周期來壓不明顯。支護采用坑木，柱徑不小于12cm；柱距1.01.2 m之間，煤層薄，采空區一般不采取回柱，遇煤層壓薄時利用壓薄段隔離采空區；采空區增大到一定距離時（15 m30 m視壓力情況）留設一定數量的煤柱（長35m，寬24m）隔離采空區。煤柱下側方架設貼幫柱，煤幫處理干凈后用板皮背實背牢，以防壓力增大時發生煤壁片幫，局部采用叢柱或木垛進行臨時加固支護，確

10、保行人出煤及材料的運輸。2.4優化礦井通風系統.衰老礦井通風系統通風阻力大,通風線路長,主要采用局部通風機進行通風,由于衰老礦井采區漏風比較嚴重，運巷施工長，上部較多地段無回風巷或者薄硬煤層相對難以與上回風巷貫通(大部分無法形成上下巷負壓通風,礦井要加強采空區,老巷道的密閉等,減少采區采掘工作面個數，減化井下通風系統。降低礦井通風系統通風阻,針對203采區+50C2N掘進工作面通風系統的優化，改革通風方式，掘進未施工到位先打一條通風眼通上風，加強采空區密閉，舊巷修復增加有效斷面,修復203采區輔助上山在203采區+250上部車場安裝一臺輔扇,改變了原有高溫的作業環境，解決了通風不足問題,實現通風系統的安全穩定性。3.結語;（1）開展超前探