小煤柱开采技术在某矿的工程研究

面对目前紧张的挖掘局面，采用小煤柱开采技术对某矿进行挖掘。就目前来说，该矿的技术在落差为15m大断层11-109，在采空区之间设计了11-103工作面，并进行了挖掘实验。煤层的平均厚度为2.9m，倾斜角为4°-6°，顶层为泥岩，局部变为粉砂岩，加层中间含的煤线。基础顶为粉砂岩，平均厚度为4.5m；直接顶为石英砂岩，平均厚度为5m。

1.小煤柱技术的实施方案

(1)支架结构

根据原有的该矿开采经验，调整了支架的结构，以完成更大强度的支撑力，同时提高其耐使用程度，以减少修理次数。结构调整内容:支架照明、通讯设备、喷雾设备、油缸检修空间、油缸耳子强度以及对压力表、支架装车的固定。经过支架结构调整后，可以使施工过程中的搬运进行有效固定，同时提升了支架的强度，对施工人员的操作及设备的检修提供了更加便捷的方式。另外，采用了SGZ630-220型号的工作面溜子，MG132/320-W系列采煤机，为本次采煤工作提供了更加有利的条件。

(2)支护方式

用无预留顶高强度钢筋，使用金属网、钢筋锚杆及梯子联合进行固定支护，同时使用锚索强化支护结构，用充足的出锚力；对固顶板进行加固，对顶脚的锚杆进行倾斜布置，顶板应采用双排组合猫锁及高强锚杆进行支护，同时强化固定。锚杆的长度及直径要根据矿井的高度、管道跨度、围岩影响系数等具体情况进行确定，以取近似值为标准。锚杆设计：顶部应该设置Ф15.24mm*5200mm的高强度螺纹锚杆，帮部锚杆应该设置Ф16mm*1600mm高强度螺纹锚杆，并同时利用树脂药卷以及金属经纬网及钢筋梯子梁进行固定支护。锚杆设计：采用Ф18mm*2000mm锚索以15-Φ15.2公交线进行固定，同时控制好锚杆及锚索的间排距，具体规格如表1。固定顶脚的薄弱带，最后将围岩使用钢筋梯子梁进行加固，以达到全方位的固定效果，如图1。

表1 港道支护规格

图1 港道参数图

2.掘进方案

(1)掘进流程

首先，要对该次挖掘工程及支架进行安全检查，找出中线后，进行化眼定位，然后对定位部位进行洒水同时打眼，然后将炸药装入孔内，实施爆破。使用撬棍敲打工作的侧帮及顶部，然后根据发出的声响判断剥层及浮石的方法，最后根据上述条件进行临时支护，装运煤炭。同时进行永久性支护并清理现场。

(2)施工设备

该次施工设备主要以机器挖掘施工为主，选用EBZ-120CJ型综掘机（最大切割宽度5.7m、最大切割高度4m、经济切割断面、最大卧底深度300mm，切割头摆动上41°、下24°、左右各40°、可伸缩550mm）进行挖掘。同时采用DTL100/63/×520S都带传送机(输送量1800t/h、带宽140cm、钢架落地、直线上运）进行传送。

(3)材料运输设备

采用JTP型矿用提升绞车，进行工作面进出料。

3.初采前准备

(1)材料设备检查

将工作面工作全部准备完成以后，需检查采煤机、皮带、转载机、工作溜子及支架结构的有效运行及可实施性，同时对设备进行工作前的检测，试运转，对出现问题的设备、材料，及时进行检修及更换。

(2)工作面清理

将工作面上的杂物、无用的材料及设备进行收集整理，保证工作面的安全出口(宽约0.8m，高约2m)、支巷畅通，以提高施工效率及安全机制。另外，使工作面支架其保持直线，确定其完整及能够有效使用；检查工作面是否出现歪斜、咬架等不良状况，同时保证支架严密结实，无出现串液、漏液现象；工作溜子与支架进行十字形绑定，当出现无法连接或绑定时，应该及时调整工作溜子与支架的位置。

(3)验收就位

对施工中所需的所有设备检测完毕后，进行设备、支架及其他材料的验收，对于验收不合格的材料进行更换及修理，验收合格后，安排所有的材料、设备就位，具体支护材料见表2。

表2 主支护材料表

4.顶板设计及管理

(1)施工安全要求

工作面生产进行时，支架及溜子的支垫要严格按照规定来验收及执行；当工作面在生产时出现漏液、串液现象时，应当及时处理，达到要求的压力(≥30MPa)及支撑力(≥25MPa)。

使用足够有承受能力的连接环及大练(≥40吨)吊起溜子，同时确定螺丝无缺、无损，以保证起吊的安全性及稳定性。

吊起支架时，需严格按照规定中的单体柱进行操作，严禁使用其它错误操作进行起吊工作，同时，应该在支架与柱头之间垫木托盘，并且用链条栓紧柱头，以防止柱头滑落时出现危险状况。

文章来源：《中国组织工程研究》 网址: http://www.zgzzgcyj.cn/qikandaodu/2020/1107/860.html