汝箕沟煤矿厚煤层安全高效开采技术的发展与成果

1、汝箕沟煤矿厚煤层安全高效开采技术的发展与成果摘要：通过对汝箕沟煤矿厚煤层安全高效开采技术发展的总结与分析，摸索出了一套成功的厚煤层安全高效开采技术。关键词：厚煤层系统改造开采工艺1 概述汝箕沟煤矿位于贺兰山煤田中部井田内，具有百年开采历史，可采及局部可采煤层共七层，其中主采煤层二2 煤层为厚煤层，二2 煤层平均厚度为 10.26 米，煤层节理发育，煤质较硬。汝箕沟煤矿资源纠纷多，露头小窑多，火区多，地形条件复杂，煤层瓦斯涌出量高且 “双突出 ”，是典型的灾害严重矿井。 开采技术条件较差，尤其以煤层火区，瓦斯爆炸、小窑破坏等最为突出，以上自然灾害都影响着矿井的安全生产。2 问题得提出2.1 矿井

2、生产系统复杂：矿井原开拓方式采用斜井片盘式开采，具有五个采区；矿井通风方式为分区对角式，共有七个进风井，二个回风井，通风较混乱；采区布置不合理，点多面广，运输战线较长；不合理的布局造成了矿井生产能力、防灾减灾能力极差。2.2 开采工艺落后：2001 年之前主要采用炮采工艺，工作面采用走向长壁式全部垮落法，使用单体液压支柱配合型钢梁。矿井主运输方式为皮带运输，辅助运输方式为绞车串车提升运输，炮采工作面均采用40 型溜子运输。开采工艺的落后，造成矿井人员多，工效低，劳动强度大，安全保证性差等突出问题。2.3 瓦斯防治与防灭火技术落后：原始瓦斯含量大，采掘接续紧张、瓦斯预抽期短，回采期间存在上隅角瓦

3、斯时有超限；矿井瓦斯赋存规律，抽放效果等参数研究不够，瓦斯抽放措施针对性差； 矿井 “四位一体 ”防突措施落实不到位， 部分掘进巷道未设置反向风门。地面存在 12 处火区，且受历史原因，火区现在蔓延趋势无法做出准确预测，井下存在 5 个火区，对矿井安全生产构成威胁。火源探测手段欠缺，无法准确掌握隐蔽火区的位置及发展趋势，只能靠地面、井下施工探火钻孔及利用测氡法探测。3 问题的整改：3.1 矿井生产系统的改造：2005 年至 2009 年矿井安全系统技改完成后， 全矿井形成一个主力生产采区，即中央采区；中央采区上组煤主采二21 层煤时，采用东、西两翼跳采，上、下区段接续；进一步优化井田开拓方式，

4、达到采区划分和生产布局合理化， 全矿井形成一个主力生产采区、“一井一面 ”的现代化矿井格局，通过开拓部署改革，简化生产环节，大力发展机械化，实现减头减面，提高生产正常接续水平，以发展综采为主，推行机械化采煤，选择高产、高效、安全的采煤方法。井下运输系统要全面推广机械化，逐步淘汰人力推车；大力推广应用井下机械化运人装备，逐步实现机械化运送人员，减轻职工劳动强度。3.2 合理开采工艺的选择：2001 年之前采用炮采工艺，炮采工艺在一定的时间内满足市场需要，随着时代的进步，机械化水平的不断提高，落后的炮采工艺不但造成已无法满足市场需要，从2002 年开始与北京开采所、西安科技大学、中国矿业大学、大连

5、大学、山东科技大学等科研单位合作对矿井进行技术改造，在逐步淘汰炮采的同时，针对厚煤层开采的规划，摸清矿压显现规律，合理划分采区，配套引进综采装备，加大开采强度，缩小开采单元，全矿井整合为一个生产采区，全部淘汰炮采，在组织好厚煤层机械化开采，实现“一井一面、一综采 ”。通过有效减少工作面个数的途径，大力简化生产环节，发挥机械化大规模、集中生产的优势，重点解决复杂地质条件下顶板支护困难、底板比较松软、支柱钻底严重、安全生产管理难度大的问题，实现安全、高效开采，从而全面实现减人提效。汝箕沟煤矿生产经营指标情况表指标名称单位时间 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年（18 月）原煤产

6、量万吨运煤生产效率吨工日原煤生产人员人瓦斯治理与防灭火先进技术的引用：矿井 06 年“三大 ”技改工程总投资计划10437.22万元，对矿井通风系统、瓦斯抽放系统、防灭火系统进行技术改造。截至08 年底， “三大 ”技改工程均已完成，彻底根除了内蒙小窑火区、 上一地面火区重大危险源，解决了矿井无专用回风巷等问题；加大了瓦斯抽放的强度，引进和使用了澳大利亚千米定向抽放钻机和国产千米定向抽放钻机，矿井抽放规模与效率得以提高；矿井抗灾、防灾的能力稳步提升，为正常生产与延深提供了足够的安全保障，加速了本质安全型矿井建设的步伐。形成新、老两套瓦斯抽放系统，一套为全矿井预抽、边采边抽、边掘边抽服务，另一套

7、抽放系统为全矿井采空区和采面上隅角埋管抽放服务，抽放能力完全满足矿井生产需求；所使用的kj95 矿井安全监测系统，对全矿实现监测监控；防灭火系统完善，有永久制氮系统2套，防灭火灌浆系统 2 套，配备的两套a4085 束管检测系统，能够对全矿井下火区和采面进行有害气体分析。近几年瓦斯抽放钻孔进尺、瓦斯抽放量及利用量统计年度钻孔进尺（ m）瓦斯抽放量（万 m3）矿井抽放率（ %）利用量（ 万 m3 ）利用 率（ %） 2005年 502002023.847150074.12006年843052911.242227978.32007 年1283504601583782.880.52008年年 1-8 月结论：从保护煤炭资源合理开发利用及提高煤炭资源回收率的角度出发，汝箕沟煤矿厚煤层开采新技术研究，引进综采设备，为有效杜绝资源开发过程中吃肥丢瘦现象提供技术保障。随着矿井煤炭资源管理逐步规范，管理水平逐步提高，矿井煤炭资源回采率也得到稳步提升，近五年矿井工作面回采率，中厚煤层平均大于95，厚煤层平均大于 93。2008 年末，汝箕沟煤矿资源回收率达到77.7%。对于汝箕沟煤矿厚煤层产量日趋增加的趋势来说，使用综采设备能够发挥威力，实现社会效益和经济效益的双丰收；可重点解决复杂地质条件下顶板支护困难、底板比较松软、支柱钻底严重、安全生产管理难度大的问题， 达到保证