郭子龍 智旭東 陳俊剛

摘 要：通過多年本礦在開采中的經(jīng)驗(yàn)，利用改變支護(hù)來解決開采被保護(hù)煤層中頂?shù)装迤扑檫@一課題的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：被保護(hù)層；頂?shù)装?；支護(hù)

近年來，隨著瓦斯管理工作力度的加大，解決突出煤層的辦法逐漸增多，開采保護(hù)層、提前解放被保護(hù)煤層是當(dāng)前解決瓦斯突出最有效的辦法之一，但瓦斯突出問題解決之后，隨之而來的回采問題又突現(xiàn)出來，因提前開采保護(hù)層，導(dǎo)致被保護(hù)層頂?shù)装寰徛鲁粒虼松细岔敯孱A(yù)先破碎，給回采增加了相當(dāng)大的難度，如何在底板松軟、頂板預(yù)先破斷的情況下，安全高效地開采被保護(hù)煤層，應(yīng)該說是今后一段時(shí)間需要解決的課題，通過幾年的回采經(jīng)驗(yàn)，我礦在這一方面摸索出了一套行之有效的方法，僅供參考。

西馬煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，礦井確定為煤與瓦斯突出礦井，1989年至今，礦井采掘面突出次數(shù)達(dá)到幾萬次，從1997年開始采取開采保護(hù)層提前釋放瓦斯、減輕瓦斯壓力，繼而回采上層。從礦井綜合柱圖上看，礦確定可采煤層為十二煤層、十三煤層，（從地表往下依次排列），兩層煤層間間距平均為7-8m；為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、200mm -300mm 煤線和泥質(zhì)碎片、化石伴生狀態(tài)。首先開采十三煤層（0.8m-1.0m）后，由于層間距非常小，上覆煤、巖層迅速垮落，不易再生頂板，導(dǎo)致隨后回采十二煤（平均煤層厚度1.8m-2.5m），頂板、底板受采動(dòng)影響已相當(dāng)破碎，在這種情況下十二煤層也已預(yù)裂，煤質(zhì)松軟，形不成整體，擺在面前的困難是如何管好頂?shù)装逅绍?，破碎問題。

從2000年礦開始回采被保護(hù)煤層（十二煤），通過幾年的實(shí)踐，我們用普通的十二煤炮采“三、四”排管理法到現(xiàn)在的“三排四柱”排管理法，找出了比較好的適合于開采被保護(hù)煤層（十二煤），的管理辦法。

普通的十二煤炮采“三、四”排支護(hù)管理中所存在的問題，例如N1-1205-2工作面，工作面長150m，順槽600m，工作面如采用三、四排單體配合鉸接頂梁支護(hù)頂板，支護(hù)形式為：排距1.0m、柱距0.5m，最大控頂距4.1m，最小控頂距3.1m回采期間出現(xiàn)以下主要問題：

（1）頂板破碎，超前壓力大，集中體現(xiàn)在煤壁片幫嚴(yán)重，片幫后的頂板面積繼續(xù)增架，又加大了頂板壓力，支撐部分與煤壁頂板形不成整體，超前漏貨嚴(yán)重。

（2）單體支柱鉆底嚴(yán)重，特別是周期來壓期間，由于底板松軟破碎，支柱鉆底嚴(yán)重程度達(dá)0.5 m -1.0m。

（3）空區(qū)撲貨現(xiàn)象也相當(dāng)明顯，由于頂板已超前破碎，空區(qū)回采位置形成坡角，所有空巷貨均沿切頂排支柱流向材料道、人行道，致使切頂排的支柱被貨埋住一半，有的支柱甚至能埋到距頂板0.5m-1.0m左右，進(jìn)而引起的矛盾是無法正?；厥?。同時(shí)作業(yè)人員的人身安全也受到了極大威脅。如下示意圖

在“三、四”排管理頂板過程中，我們針對(duì)頂?shù)装逅绍洠扑閱栴}也采取了一些辦法，比如支柱穿鞋、空巷鋪設(shè)擋矸簾子等等，但均不能有效地管好頂?shù)装逅绍?，破碎問題，尤其在周期來壓期間，更加無法有效地支護(hù)好頂板。開采保護(hù)煤層（十三煤）、解放被保護(hù)煤層（十二煤）是我們礦最主要的煤層管理方法。找到適合頂?shù)装逅绍洝⒚簩邮枭?、煤壁片幫漏貨、空巷淌貨?yán)重問題的開采方法是維持礦井長遠(yuǎn)發(fā)展的重大科研項(xiàng)目。在回采期間經(jīng)過多次論證后，我們走出了普通的十二煤炮采“三、四”排管理辦法，在實(shí)踐中摸索出了一套適合實(shí)際條件的“三排四柱”支護(hù)管理辦法，并在此基礎(chǔ)上這種支護(hù)的實(shí)際應(yīng)用上進(jìn)行了逐步改進(jìn)：制作了大號(hào)鐵鞋（1.5m×0.2 m ×0.1 m）、增加了方便實(shí)用的擋矸布。

通過以上支護(hù)管理的改進(jìn)，我們解決了開采被保護(hù)煤層中的以下幾項(xiàng)重要問題：

（1）、減少有效控制頂板面積、降低頂板壓力，改造后頂板壓力明顯減小，這是此項(xiàng)改造工作的重要成果，壓力的減小不但減少了支柱的鉆底量，對(duì)頂板的完整性也起到了決定性作用。

（2）、對(duì)煤壁側(cè)頂板加強(qiáng)了及時(shí)支護(hù)，十二煤煤層疏散、易出現(xiàn)煤壁片幫漏頂現(xiàn)象片幫后的頂板面積繼續(xù)增架，又加大了頂板壓力，改造后的支護(hù)超前于煤壁提前控制頂板，即使支護(hù)前端靠近了完整頂板，也保證了煤壁的穩(wěn)定性，再者此種支護(hù)其幫柱、運(yùn)輸機(jī)靠近煤壁，對(duì)幫及時(shí)剎嚴(yán)后防止了片幫事故，提高作業(yè)人員的安全系數(shù)。

（3）、改制后的三聯(lián)鐵鞋接觸底板面積大，整體性強(qiáng)，并且使支護(hù)有一定的連續(xù)性，解決了單體支柱鉆底嚴(yán)重、底板抗壓強(qiáng)度不夠的問題。

（4）、方便實(shí)用的擋矸布將空巷碎石徹底擋在了空區(qū)，使材料道、人行道寬敞了，作業(yè)人員回收作業(yè)時(shí)也

安全了。

總之，開采頂?shù)装逅绍?、煤層疏散、煤壁片幫漏貨、空巷淌貨?yán)重問題的煤層，通過我們五年來的開采經(jīng)驗(yàn)，此種方法是切實(shí)可行的，是值得借鑒的。

作者簡介：第一作者：郭子龍，1981--，男，滿族，籍貫：遼寧省開原市， 工作單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾蒙西煤業(yè)有限公司，蒙西煤礦工作，學(xué)歷：本科。智旭東，男，漢族，呼倫貝爾市人，本科，研究方向：采礦工程。陳俊鋼，男，漢族，呼倫貝爾市人，本科，研究方向：采礦工程。