煤矿井下充填开采技术研究与应用

针对某矿工作面开采回填开采技术,综合考虑了煤层现场的工况,提出了巷道的布置、支护方案以及回填矸石工艺的具体方案。其中,支护方案采用矸石砌墙与锚索固定相结合的方式,实现了巷道的安全支护,增加了稳定性;回填工艺实现了开采废石的再利用,保证了矸石紧密度在85%以上,极大的提高了采空区支撑的稳定性;对改进后的成本进行预算,使用充填开采技术能够节约成本近1910万元,大幅度提高了矿区的经济效益。

工作面停采煤柱宽度的确定与实践

燕子山矿采用宽煤柱方式护巷,煤柱宽度约60 m,造成资源的严重浪费。通过对回风巷的受力变化规律进行监测分析,得出工作面回采对巷道压力影响的临界距离为35 m。以此为依据,在综合考虑8210工作面特殊性的基础上,分析得出该工作面最佳停采煤柱宽度为38~45 m。为检验8210工作面煤柱宽度,该矿在回风大巷开展了顶板钻孔窥视工作,检测顶板煤层回采期间和停采后的变化情况,窥视检测结果表明,工作面留设38~45 m煤柱宽度能够保证巷道围岩的稳定性,是安全可靠的。

水力切顶卸压技术的研究与实践

燕子山矿自推广应用了小煤柱护巷技术以来,小煤柱临空巷道煤柱受采煤扰动影响,出现巷道变形量大、支护难度大等难题,严重影响安全生产。鉴于此,燕子山煤矿采取的水力切顶卸压技术,利用高压水力切割形成定向裂缝,配合使用膨胀剂实现切孔贯穿;该技术的作用原理是在高压水力切割形成深度300 mm左右的定向裂缝的基础上,再使用膨胀剂扩展裂缝至600 mm左右,实现间距为1.0 m的预裂钻孔的径向贯通,有效实现大面积悬顶的切断。在8210进风平巷的应用效果表明,该技术能够有效切断8210巷道煤柱侧顶板,削弱了8210工作面顶板的完整性、减小甚至消除了相邻采空区侧向支承压力对小煤柱沿空巷道产生的不利影响,预裂后的端头坚硬顶板在采空区及时垮落,彻底解决小煤柱临空巷道变形量大、支护难度大等难题。