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义棠煤业公司100504工作面回风顺槽小煤柱沿空掘巷
2021-02-19
王 琦
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随着煤炭开采逐步向深部以及地质条件复杂的区域延伸，矿井可采资源量减少，采掘衔接紧张，安全管理难度加大，自然灾害威胁程度与日俱增。如何提高资源回收率，从而实现降本增效，已成为义棠煤业公司当前面临的重大课题。近年来，在严峻的经济和安全形势的大背景下，公司结合矿井实际，精心抓好生产系统、生产工艺、采掘布局等方案的优化设计，围绕安全生产中“瓶颈”问题和技术难题，加大技术攻关力度，让技术创新成为推动公司安全生产的不竭动力。
小煤柱留到最小，把资源“吃干榨尽”。小煤柱开采就是通过减少留设煤柱的宽度，来增加工作面开采长度，达到煤炭资源“吃干榨尽”。一直以来，义棠煤业井下工作面间区段煤柱留设尺寸均为30米，且目前暂无有效的煤柱回收工艺，造成了极大的储量损失和资源浪费。同时，邻近采空区的顺槽因受到采空区侧向支承压力影响，严重制约了巷道快速掘进及工程成本的降低。如何提高煤炭资源回收率？如何实现“应采尽采、应收尽收”？面对这些长期困扰公司安全生产的难题，“小煤柱开采”试验攻关项目为矿井安全高效生产带来新的“曙光”。
为了保质保量高效推进项目开展，公司成立董事长、总经理、总工程师挂帅的小煤柱技术攻关小组，查看现场、研讨方案，结合巷道邻近采空区顺槽受采空区侧向支承压力特征，提前对小煤柱护巷矿区进行数据测定、计算分析采煤工作面压力曲线，初步确定煤柱留设宽度，制定针对性实施方案和实施规划，决定在100504工作面回风顺槽试点小煤柱沿空掘巷，加快小煤柱开采步伐。
在小煤柱设计和采掘中，公司领导及技术负责人，多次深入井下现场、靠前指挥，对生产组织、安全管理、技术改造等诸多环节进行调研督促，并给予了政策、人才、技术的支持；各技术、施工人员，坚持问题导向，直面困难问题，研究商讨对策，群策群力，集思广益，先后跟进完善矿压监测、顶板支护等一系列技术难题。为确保施工工程安全可靠，增强护帮强度，保证生产有序进行，公司针对工作面巷道围岩变形的实际情况，补强了巷道帮、顶锚索支护。实际施工中，巷道顶板锚索由2排调整为3排，间排距1200mm×1000mm，提高了顶板承载能力；巷道采空侧煤帮走向迈步式布置两排锚索，间距1300mm，步距1000mm，有效提高煤柱整体性和稳定性。同时，巷道掘进期间，在巷道中部沿走向布置了一排卸压孔，通过卸压孔施工，使巷道底板峰值应力向深部转移，同时为巷道变形预留释放空间，缓解了巷道围岩变形，为逐步推广小煤柱技术打下坚实基础。
小煤柱开采发挥大作用，提质增效效果好。通过实施沿空掘巷，公司100504工作面设计长度从91米拓展到111米，可多回收煤炭资源约22万吨，按400元/吨测算，多创收8800万元。小煤柱开采技术的成功应用，在大幅度提高采区及矿井煤炭采出率的同时，也为延长矿井服务年限起到了积极作用。
同时，该项技术的成功应用，填补了公司下组煤放顶煤厚煤层工作面区段煤柱采用小煤柱护巷技术工艺的空白，让安全快速掘进、高效回采成为可能。
下一步，义棠煤业公司将紧紧围绕煤炭产业做优做绿这篇“大文章”，聚焦小煤柱开采关键技术，加大科技攻关力度，将小煤柱开采技术的推广应用落到实处，以技术进步促安全，以技术提升提效益。
