控水采煤技术及其在砂岩含水层下综放开采实践

控水采煤技术是利用煤层中各种矿物的矿化作用,使煤体内的含水层中的煤泥在水的作用下不断被水解,最终形成煤粉,然后进行开采的过程。目前,我国的控水采煤技术主要是通过煤的浸出、气化、矿渣的淋洗以及煤灰的分级分选等技术,实现煤料的高效开采。

控水采煤技术原理、关键技术及在砂岩含水层下综放开采实践

针对我国煤矿水文地质及采矿条件千差万别、水体类型错综复杂的现状和水体下压煤开采的工程实践,详细阐述了控水采煤技术的思路、技术原理、技术原则和关键技术,即综合考虑煤矿安全和经济合理等重要因素,针对不同充水能力与补给条件的含水层,通过钻孔预先疏放一定量的含水层静储量,同时采用采动裂缝垂向导水性的差异和滞后压实的特性,实现涌水量大小和形式可控。该技术解决了传统的水体下采煤留设不同类型防水煤岩柱技术而造成煤炭资源的大量损失,或者单一采用含水层疏降技术不仅容易形成人为导水通道,而且过量的钻孔对含水层的疏放增加矿井涌水量及排水费用,同时导致地下水位大幅度下降,使矿区生态环境遭到严重破坏等问题。将控水采煤技术与综放开采工艺特点相结合,应用到内蒙古铁北煤矿半固结砂岩含水层下综放控水开采实践中。研究结果表明:针对铁北煤矿煤层顶板砂岩含水层的赋存状态与富水程度、不同采动覆岩破坏程度、主采煤层与含水层的空间关系,基于控水开采采前预疏与边采边疏相结合的技术原则,利用综放开采采场沿煤层底部布置,放煤厚度灵活调整可控的特点,提出的“顶水开采与疏干或疏降开采相结合、先疏后采与边采边疏相结合、钻孔疏干或疏降与回采疏干或疏降相结合、分段控制放顶煤开采厚度与含水层疏降程度相结合”控水采煤的总体方案是可行的,实现了3~8 m阶梯型采厚安全开采,既控制了工作面的涌水量、改善了工作面作业环境,又有效防止了突水溃沙灾害的发生,取得了综放控水安全开采的成功。

高水压巨厚砂砾层裂隙岩体下控水采煤技术

该文结合某高水压巨厚砂砾层裂隙岩体开采现场实际案例,针对当前存在的砂砾层突水淹井以及砂砾层涌水问题,分析了高水压对开采工作面安全性的不良影响,结合现场实际情况,研究了控水采煤技术方案的设计要点,并就该方案的实施效果进行了监测,证实了控水采煤技术在提高高水压巨厚砂砾层裂隙岩体开采安全性、稳定性方面的价值,值得重视。