“高突”矿井放顶煤开采工程实践

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1、“高突”矿井放顶煤开采工程实践时间：2006-3-3115:17:46    来源：煤炭网    摘要：本文全面分析总结了鹤壁煤业集团公司煤与瓦斯突出矿井放顶煤开采所采取的消突措施和实施效果。通过几年的工程实践，鹤壁业集团公司在突出矿井64个工作面成功地实施了放顶煤开采，回采期间工作面没有发生煤与瓦斯突出，单产和经济效益得到大幅度提高，并保证了安全生产。关键词：高突矿井  放顶煤  工程实践1、鹤煤集团应用放顶煤的基本情况：鹤壁煤业(集团)有限责任公司是原鹤壁矿务局改制而成的国家大型企业集团公司，现有生产矿井8对，北部四对矿井为高瓦斯矿井，南部四对矿井为煤与瓦斯突出矿

2、井。主采煤层二1煤，煤厚1.89-12.26m、平均8m，煤层下部含有0.2-0.6m的夹矸，煤的硬度系数f=0.44-2，煤层上部煤体较硬，下部较软。矿区内断层比较发育，矿界、采区边界大部分以断层为界，各矿井型都比较小，采区和工作面尺寸也比较小，建局以来各矿多采用走向长壁倾斜分层全部垮落采煤法，回采工艺大部分为炮采。过去采用分层开采时，万吨掘进率比较高，工作面搬家频繁，接替十分紧张，工作面单产和总产量都比较低，工效低成本高，经济效益较差，1995年我们综采的平均单产只有2.98万吨/月，炮采平均单产只有1.53万吨/月，全局煤炭产量为554万吨/年。随着市场经济向纵

3、深发展，市场竞争越来越激烈，如何在激烈的竞争中站稳脚跟并不断发展壮大，是摆在每个煤矿企业面前的现实问题。为摆脱困境，走效益型企业发展的路子，探索适合我们具体开采条件的放顶煤工艺，成立了以局长为组长的放煤攻关小组，先后到郑州、山东，内蒙古等兄弟单位进行调研和参观学习，获得了大量的技术资料，增强了搞放顶煤的信心和决心，结合我们二1煤上硬下软，节理裂隙不发育、瓦斯含量高，煤质分布不均匀、地质条件复杂的情况，制定了我局放顶煤的发展思路和主攻技术难点。发展思路是：巩固提高综放，大力推广炮放；先网下放，后全层放；先炮采放，后机采放。主攻技术难点是：采面支护、放煤工艺、瓦斯与煤尘综

4、合治理、提高煤质和回收率、自然发火的防治等。我们先后进行了炮采网下放顶煤、炮采全层放顶煤、网下综采放顶煤、全层综采放顶煤、仰斜及俯斜综采放顶煤、轻型支架综采放顶煤、大倾角轻型支架综采放顶煤、大倾角炮采放顶煤等不同条件下的试验研究和推广应用。自1996年试验放顶煤开采技术以来，截止到2004年底，全公司共有136个工作面实施了放顶煤开采，放顶煤产量累计完成3421.7万吨，其中五、六、八、十矿四个突出矿井共有64个工作面实施了放顶煤开采，生产过程中工作面没有发生煤与瓦斯突出事故，工作面平均单产和煤炭产量得到了大幅度提高，2004年综放平均单产为 4.74  万吨/月，正

5、规炮放工作面平均单产为2.9万吨/月，分别比95年提高了59.1%和89.5%，煤炭产量达到了724.12万吨，比1995年提高了30.70%，经济效益和人均收入也得到了大幅度提高。2、突出矿井放顶煤开采采取的主要措施：2.1、掘进期间采取的消突措施：根据各矿的具体条件，在掘进期间采取一种或多种局部消突措施，概括起来主要有以下几种：（1）、释放钻孔释放瓦斯。首先进行预测预报，当预测指标（一般为q和△h2）超限时，在掘进工作面煤壁布置25-30个钻孔释放瓦斯，钻孔直径42mm，深10-15m。钻孔切割煤体，使煤体产生卸压，吸附瓦斯解吸，游离瓦斯沿钻孔流动释放，煤体内瓦斯

6、压力下降，同时，工作面前方集中应力向深部推移，远离工作面。释放瓦斯后进行效果检验，只有在预测指标不超限的情况下才能向前掘进，但必须保证留有不小于5m的钻孔超前距。（2）、高压水力挤出。利用高压水压入工作面前方煤体，高压水沿钻孔轴向和径向渗透到煤的裂隙和大孔中，在高压水作用下，使煤体原有裂隙、孔隙扩张、延伸并沟通，煤体产生卸压，吸附瓦斯解吸，游离瓦斯沿相互沟通的孔隙和裂隙流动；高压水的作用，除了对煤体产生上述疏松作用外，还对煤壁至封孔段煤体产生微小挤出作用，使煤壁发生少量位移或片帮，从而使煤体内瓦斯潜能向巷道逃逸，煤体卸压、弹性潜能释放，瓦斯得到放散，煤体内瓦斯压力下降

7、，同时，工作面前方集中应力向深部推移，远离工作面。（3）、卸压槽卸压。在工作面中部垂直煤壁打2-3排密集平行钻孔，钻孔打成后，孔与孔和排与排之间的小煤柱被压碎，失去支撑作用，相当于将工作面前方煤体横向拦腰切割一道槽（卸压槽），卸压槽上方和下方煤体失去联系，上下受压产生弯曲变形，从而使槽上下方煤体得到卸压，煤体卸压后裂隙增多并连通，煤体内积聚的弹性能得到释放，集中应力向深部推移，同时，煤体内吸附瓦斯和游离瓦斯得到解吸和放散。（4）、瓦斯予抽。在煤层底板岩石集中巷布置钻场，向要掘进煤巷的位置打穿层钻孔，在岩中巷每10米布置一个钻场，每个钻场布置3个钻孔，