井筒小保护煤柱充填开采技术研究.pdf

《井筒小保护煤柱充填开采技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5期矿山测量NO．52013年1O月MINESURVEYING0ct．2013doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．05．25井筒小保护煤柱充填开采技术研究刊、迎辉(河南煤矿安全监察局豫西监察分局，河南洛阳471000)摘要：为有效减少深部井筒的压煤量，挖掘矿井生产潜力，结合某矿深部井筒煤柱开采实例，研究提出了井筒小保护煤柱充填开采技术。该方法根据井筒采动变形特点，综合了小保护煤柱和充填开采技术的优点，不仅能够有效减小井筒受到的采动变形影响，保证井筒运行安全，而且能够解放大部分煤炭资源，具有较好的推广应用价值。关键词

2、：井筒；安全；小保护煤柱；充填开采-中图分类号：TD823．7文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)05—0076—02某矿目前即将进入深部三水平开采，为改善矿井深部开厚750mm，砼强度为C⋯在12m位置设计一个壁座。200采通风条件．增强矿井提升能力，该矿在深部新建了进、回风m往下采用素砼支护，壁厚450mm，砼强度为C。进风井还井系统。进、回风井深达800多米，按照我国《建筑物、水体、用于物料提升和人员上下，罐道为钢罐道，单层罐笼提升。铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》等有关要求，2小保护煤柱充填开采减沉机理风井系统需留有

3、足够的保护煤柱，压煤量仅该矿己组煤就达880万t，致使大量的煤炭资源无法开采，极大地缩短了矿井井筒是构筑于地下岩(土)层内的结构工程，其破坏主要服务年限，同时严重影响了采区工作面的布置，制约了矿井的来自岩层移动和变形。大量井筒煤柱开采的实践经验表明，可持续发展。竖井的采动变形呈现一定的规律性，其变形形式主要表现为为此，该矿拟对风井保护煤柱进行矸石充填开采，即在井竖向压缩或拉伸变形、偏斜变形、水平断面变形、错动变形下利用开采己l4保护层产生的矸石充填采空区，置换出风井等。而这些变形形式中，尤以竖向拉伸变形和错动变形保护煤柱煤量(己15煤层为突出煤层)

4、。近年来，充填开采对井筒的破坏最为严重，也最为难于防治。因此，减小或抵消方法在我国山东、河北、河南、安徽等数十家煤矿企业得到了开采引起的井筒竖向拉伸、错动变形是井筒保护的关键。应用，取得了一定的技术效果。但是，从大量的充填开采大量开采实践表明，采矿引起覆岩内部的变形分布状态实践效果来看，充填开采并不能完全控制开采引起的岩层与大致可以分为四个区域I9(见图1)：双向压缩区：大致位于地表沉陷，充填开采后岩层与地表还将产生沉陷变形，危及岩体内井筒的安全。为此，本文结合井筒采动变形特点，研＼II＼『／III／究提出综合小保护煤柱和充填开采技术的优点，解决深

5、部井、＼0～-j0L粤一一一一筒压煤与开采的技术难题。＼fII／1矿井概况＼／～一1＼＼占／该矿于1958年6月建井，设计生产能力3O万t／a。矿井I开采已组(己、已、己)和庚组(庚)煤层。其中，庚图l采动岩体中变形分布示意图21煤层厚度0．20～2．93nl，平均厚1．04m，大部可采；己，采空区两侧煤柱支撑压力区上方，见图中I区；双向拉伸区：煤层厚度0．8l～7．90m，平均厚度4．1lm，全区可采；己煤大致位于采空区上方的下部，见图中Ⅱ区；水平拉伸竖向压缩层厚度0～5．50m，平均厚3．40131，大部可采。矿井目前的生区：大致位于支撑压力区

6、上方的上部，见图中Ⅲ区；水平压缩产水平为第一、第二水平，现正在向深部第三水平延伸。竖向拉伸区：大致位于采空区上方的中上部，见图中Ⅳ区。显为了矿井深部煤炭资源的开采，该矿新建了进、回风井。然，如果在井筒中心周围留一小段煤柱不采(即留小保护煤回风井于2000年9月开2002年6月26日与采区皮带下柱)，则井筒在竖向上处于压缩变形状态，就能够有效避免井山贯通。回风井井筒净直径5．5I11，井深约865m。井颈段0筒的竖向拉伸和错动等变形，减小采动对井筒的致命破坏。～16m采用双层钢筋砼支护，壁厚700mrll；基岩段16m下采同时，再利用充填开采控制岩层

7、与地表移动变形的效果，对小用素砼支护，壁厚450min，砼强度为C，。进风井于2005年保护煤柱外围部分进行充填开采，就能够极大地减小开采对11月19日开工，2007年3月20日与三水平上车场贯通，井简带来的采动损坏。2007年5月对该进风井进行了简易装备。进风井井筒净直小保护煤柱充填开采技术有效结合小保护煤柱和充填开径6．5m，井深约867131。0～200nl采用双层钢筋砼支护，壁采技术的优点，不仅能够有效减小井筒受到的采动变形，而且76第5期孙迎辉：井筒小保护煤柱充填开采技术研究2013年10月能够避免井筒的致命变形，再辅以必要的安全开采措施

8、和监式中：日为开采深度，II1；S为煤柱的留设宽度，m；L为煤测、维修措施，是能够实现深部井筒压煤安全开采的。柱的留设长度