露天开采在房柱式采空区煤炭资源回收中的应用.pdf

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1、·36·露天采矿技术2010年第5期＼露天开采在房柱式采空区煤炭资源回收中的应用李润鹏(神华神东马家塔露天煤矿，内蒙古鄂尔多斯017209)摘要：井工开采的回采率比较低是客观现实，过去房柱式小井开采的回采率甚至不到30％。如何回收井工采空区留下的数量相当可观的煤炭资源，具有很重要的现实意义。马家塔露天煤矿在房柱式采空区煤炭资源回收方面做了一些有益的探索。关键词：采空区；煤炭资源；回收中图分类号：TD824文献标识码：B文章编号：1671—9816(2010)05—0036—041概述平均厚度48．1m(其中松散物

2、30．5m，岩石17．6m)，松散物上部由中细粒沙组成，下部为中细沙含马家塔露天煤矿后补连采区在80年代曾经有砾层，主要砾石成分为变质岩、石英砂岩、花岗片麻小井开采，2000年划归马家塔露天煤矿。2009年，准岩。岩石层最大厚度28．8m，普氏系数为0．19—备回收采区东部原小井开采后遗留的煤炭资源。回3．56，硬度属软一硬。采区地质构造简单，煤层赋存收资源的采空区范围南北长约680m，东西宽约350稳定，无大的褶曲，断层不发育。m，地表开采面积为204562m：(0．2km：)，开采煤层主采煤层平均厚度6．0m

3、。煤种属不粘结煤，比为2一煤层，属于近水平煤层，倾角1～3。，煤层重一般小于1．5t／m，容重1．27t／m，燃点299℃。最小厚度5．58m，一般为6m。如何在确保安全生根据往年临近区域生产揭露情况，煤层顶底板产的前提下尽可能提高资源回收率成为面临的重要局部起伏较大，煤层厚度、岩石赋存情况局部变化与课题。勘探资料有较大出入。由于种种历史原因，小井区的图纸、技术资料不全。经过向原小井开采时的部分管理人员、技术人员、3开采中的主要问题井下工人等相关人员的调查了解，该区小井开采的经过分析，在小井区生产作业主要存在5类

4、安基本情况是：共布置了3对井口，主巷道断面为4m全隐患：×4m，采煤巷道断面为6m×4m，留顶2m。东西两(1)小井区空巷积水。空巷中存在积水是确定翼巷道采煤，留6m煤柱，采煤巷道在采区内延伸的。但是由于原来工程技术资料缺乏，加之l0余年200500m，共采出煤炭约27～30万t。由于采区东河道变迁、水量变化等因素，对空巷的具体位置、积部紧邻乌兰木伦河，回收区域内所有巷道全部充水。水水量、分布等情况不是十分清楚，所以在生产作业2地质情况过程中有可能积水突然涌出，造成淹没工作面或者人员伤亡，设备损坏。采区所在区域水

5、系较发育，主要为第四系地表(2)顶板跨塌陷落设备、人员。在采空区上方作渗水和东部乌兰木伦河补水。煤在本区以单层赋存，业时，作业的设备有斗容4m。电铲、150钻机、矿用厚度大、层位稳定、结构简单。煤层中有夹矸1～3卡车以及其他辅助设备。除设备中有操作人员外，日层，厚度小于0．2m。顶板岩性以泥岩为主，局部变常还有人员行走。所以空巷顶板突然垮落或塌陷，可相为砂岩，靠近河床处顶板为砂砾石；底板一般为泥能造成人员伤亡或设备损坏。岩，局部变相为炭泥岩及砂质泥岩、粉砂岩。覆盖层(3)煤遇空气后发生自燃。空巷过去是密闭的，收稿

6、日期：2010—09--06一旦和外界空气连通，可能引起煤炭自燃，进而引发作者简介：李润鹏(1968一)，男，1991年毕业于中国矿业火灾。大学采矿系露天开采专业，现任马家塔露天煤矿生产技术办(4)老空内有可能存在高温区域或在开采过程主任。中产生高温，从而在爆破装药时引发意外。露天采矿技术2010年第5期·37·(5)空巷内存在瓦斯等有毒有害气体和煤尘。虽然露天开采从本质上保证了瓦斯、煤尘不会积聚，但是为了确保安全，应该有必要的防范措施。4实际生产中采取的措施由于采空区作业的整个过程包含了各个环节十分具体的安全技

7、术措施，所以下文根据各个环节的不同情况，对一般环节作概略性介绍，对有代表性的环节作比较详细的介绍。(1)首先从管理上高度重视，成立了采空区作业图1方格平分法示意图专项管理小组。小组各成员职责明确，从制度上保证空区的情况下，就可以确定I区没有采空区；同理，了各项措施的贯彻执行。利用再次平分区域布孔探测结果，可以确定Ⅱ区没(2)确定空巷的具体位置。这是确保安全生产的有采空区。依次类推，可以逐步缩小采空区的范围。技术基础，为此我们采取了以下措施：将采空区限定在某个方格内时，通过多次移动①与煤炭科学研究总院西安研究院联合

8、，采用平分区域探测布孔线的办法，最后将采空区局限在地面高密度电法探测了整个小井区。在采空区边缘一个尽可能小的方格内，如图1曲线阴影至方格边地带实地揭露时，发现采用高密度电法探测的成果界内的区域就是采空区。在采空区范围内，如果是车只能确定空巷的大致范围，必须补充探测。场或者凌乱布置的巷道，整体上按照采空区爆破的②参照高密度电法探测成果，接近异常区域时，技术措施(根据实际情况