兖矿集团鲍店煤矿 山东邹城 273500
摘要：为了解决矿井矸石产量大、辅助提升紧张和建筑物下压煤严重等问题，在C1661工作面采用泵送矸石充填开采方法。针对薄煤层充填开采的矿压强度低的特点，首先开发了矸石袋墙沿空留巷技术，沿空留巷效果良好。在开采过程中逐渐完善了充填留巷工艺；在充填矸石浆的基础上添加水泥、粉煤灰提高充填体强度。实现了充填泵直接输送膏体充填材料沿空留巷。相当于矸石袋墙，矸石充填顺槽巷旁挡墙成型快，强度高，密封性好。工作面制备护巷实体由原来的4小时缩短为现在的1小时，大大提高了工作面充填效率。与原来相比要少用4～5名职工，大大提高了劳动生产率。
关键词：薄煤层；充填开采；沿空留巷；矸石袋；充填成墙
1 引言
煤炭是中国最主要的能源资源，在中国能源资源中占绝对优势地位，煤炭资源的开发利用极大地促进了中国的发展。为了为保证矿井生产能力的均衡,延长矿井服务年限,提高资源采出率,一些矿井不得不转入开采条件相对困难的薄煤层开采以及“三下开采”。但是，薄煤层开采中岩石巷道多，矸石量特别大，矸石的运输和矸石山的环境污染问题也十分突出。在“三下开采”中面临的地表下沉、塌陷区治理、工农关系的处理等问题给煤炭企业造成了一定的经济压力和不安定因素[1~3]。为了解决矿井矸石产量大、辅助提升紧张和建筑物下压煤严重等问题，在C1661工作面采用泵送矸石充填开采方法。沿空留巷能够降低巷道掘进率，大大减少矸石产出量，可以缩短回采工作面的准备时间，缓解采掘接续紧张的矛盾，有利于矿山的安全生产[4~6]。本文针对薄煤层充填开采的矿压强度低的特点，开发了矸石袋墙和挡板充填成墙两种沿空留巷技术，并根据沿空留巷效果进行了分析、对比和总结。
2 工作面概况
C1661工作面长度为116.1m，推进长度为480.5m，倾斜长壁仰斜开采，基础储量6.42万吨，可采储量6.22万吨。煤层厚度0.80～1.01m，平均0.92m。地面标高为+40～+42ｍ之间。地表平坦开阔，无湖泊，大部分为东纪沟村民房。C1661工作面距地表垂深290～340ｍ，平均315ｍ。C1661工作面设置一条皮带顺槽、一条轨道顺槽、一个切眼和一条运矸皮带巷。以上巷道均为半煤岩巷道，上半部为黑色16上煤，厚度在0.71~1.19m，下半部为浅灰色铝质泥岩，厚度1.40~1.65m。当顶板为完整的石灰岩，巷道顶板不支护，当顶板石灰岩二合顶厚度小于等于0.5m时，顶板采用打锚杆、挂金属梯、喷浆联合支护，喷浆封严金属梯，厚度50mm；巷道两帮岩石部分及岩石以上0.2m采用喷浆支护，喷厚30mm，巷道顶板不支护，巷道两帮采用喷浆支护。
3矸石袋墙沿空留巷技术
C1661工作面在开采初期采用编织袋装矸石充作为顺槽巷旁挡墙。矸石来自前进式回采时底板产生矸石。为了保证挡墙的稳定性及密闭性，墙宽应不低于3.0m。施工前，墙底部应清理干净；袋装矸石人工装袋，袋口必须用铁丝捆紧。垒矸石袋采用“由下而上”、“由老塘侧向煤壁侧”的顺序进行；装矸石的袋子为长0.8m的编织袋，入袋的矸石块度不大于0.1m，装袋时装填长度不大于0.6m；垒设矸石带时，矸石袋上下压茬不少于0.15m。为了在充填体达到较高的强度，完全起到支撑作用前有效的维护巷道顶板，沿空留巷巷道超前支护20米，滞后支护20。矸石袋墙沿空留巷效果如图1所示。
图1矸石袋墙沿空留巷效果
4 挡板充填成墙沿空留巷技术
在开采过程中由于原来用编织袋堆砌矸石墙存在着充填袋需要人工搬运码放职工劳动强度大，制备需用人工多，占用充填工序时间长等缺点。在实践过程中采用竹笆、彩带配合单体支柱支设挡矸墙，进行充填料的围挡，在形成的密闭充填区域，逐渐完善了充填留巷工艺；在充填矸石浆的基础上添加水泥、粉煤灰提高充填体强度。实现了充填泵直接输送膏体充填材料沿空留巷。另外，矸石充填顺槽巷旁挡墙成型快，强度高，密封性好。这样，既充填了采空区，又实现了沿空留巷无煤柱开采。挡板充填成墙沿空留巷效果如图2所示。
图2 挡板充填成墙沿空留巷效果
5总结
（1）针对薄煤层充填开采的矿压强度低的特点，开发了矸石袋墙和挡板充填成墙两种沿空留巷技术，沿空留巷效果良好。
（2）采用泵送矸石水泥制备护巷实体，减少了人工装运编制袋的时间，工作面制备护巷实体由原来的4小时缩短为现在的1小时，大大提高了工作面充填效率。
（3）由于不再搬运、堆砌编织袋，在相同的地质条件下，同样制备制备护巷实体，目前与原来相比要少用4～5名职工，大大提高了劳动生产率。
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林伟立（1975-），男，山东滨州人，本科学历，毕业于山东科技大学采矿工程专业，高级工程师。
论文作者:林伟立
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
标签：矸石论文; 工作面论文; 巷道论文; 煤层论文; 顶板论文; 挡板论文; 挡墙论文; 《基层建设》2017年第35期论文;