鹤煤公司九矿-420行人下山巷道优化工程

鹤煤公司九矿-420行人下山巷道优化工程

张思蔚

张思蔚ZHANGSi-wei

（河南能源化工集团鹤煤公司九矿，鹤壁458010）

（TheNinthofHebiCoalMineCompany，HenanEnergyandChemicalIndustryGroup，Hebi458010，China）

摘要：鹤煤公司九矿-420行人下山巷道受F153断层防隔水煤（岩）柱、煤层延展和开拓布局的限制，无法实现一次提升，增加了岩巷排矸环节，间接的限制了产能提升。通过重新分析和施工验证的F153断层防隔水岩柱宽度，在保证了巷道安全掘进的前提下，不仅解决了一次提升问题，还增加了提升矿车数量，彻底释放了岩巷掘进排矸受限问题，同时还降低了生产成本。

Abstract:The-420pedestriandownhillroadwayoftheninthofHebiCoalMineCompanyisconstrainedbywaterproofcoal(rock)columnofthefaultF153,theextensionofcoalseamanddevelopingofthelayout,whichcan'tachieveanone-timepromotion,increasinglinksofdischarginggangueoftherockroadway,indirectlylimitingtheproductioncapacity.Byre-analysisandvalidationofthewidthofwaterproofrockcolumnoffaultF153,andunderthepremiseofensuringthesafetyoftunneling,notonlytheproblemofone-timepromotionissolved,butalsothenumberofliftingharvestersisincreased,whichcompletelyreleasestherestrictionsofdischarginggangueoftherockroadwayandreducestheproductioncosts.

关键词：断层；防隔水煤（岩）柱；巷道

Keywords:fault；waterproofcoal渊rock冤column；roadway

中图分类号：TD82文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）24-0060-02

0引言

鹤煤公司九矿位于鹤壁矿区最北部，设计能力30万吨/年，主采下夹煤，1991年以后开采二1煤，2010年经改扩建后现阶段实际生产能力为80万吨/年。由于瓦斯压力大、含量高，2010年被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，2014年根据新颁布《煤矿地质规定》又被划分为地质条件极复杂矿井。瓦斯已成为阻碍产能提升的最大难题，为减少煤层瓦斯含量、降低瓦斯压力、消除突出威胁、解放可采煤层，九矿增加了工作面底抽巷、高位裂隙等很多岩巷工程量，因此也带来了很大的矸石采出量。为最大限度加快岩巷工程进度，九矿对矸石矿车供应、时间买卖制度、工资二次分配等给出了一系列的刺激性政策和考核办法。

1-420行人下山工程概况

-420行人下山是九矿进入-530地区最主要的开拓巷道，肩负九矿-530地区所有岩巷工程的排矸、行人和运料任务。由于巷道设计受F153断层防隔水煤（岩）柱、煤层延展方式和开拓布局的影响，巷道上山和上车场长度都受到了决定性限制。如果按照原有设计需要二次提升才能将矸石送到上一个水平，不仅增加了生产成本，最重要的是成为巷道掘进排矸的最大阻碍，因此也间接的限制了产能的提升。

如果加长巷道上山和上车场长度，就必须突破现有防隔水煤（岩）柱。F153断层防隔水煤（岩）柱是为防止O2灰岩水进入矿井专门留设的。《煤矿防治水规定》第五十四条明确规定“矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动。严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动”。

2利用现有资料重新分析断层防隔水煤渊岩冤柱

对-420行人下山工程设计限制最大的是F153断层，F153断层落差300米，倾角70度，是九矿开采下夹煤和二1煤的自然分界线。在该处，原上级文件批复的二1煤防隔水煤（岩）柱宽度为91.8m，是为防止开采二1煤期间O2灰岩水进入矿井专门留设的。

-420行人下山上车场位于F153断层上盘，但同时也位于九矿新付井保护煤柱内部，煤柱内除井底车场和绕道外无任何采掘活动，由于煤层倾角接近35度因此将来也不会再进行采掘活动。经慎重考虑后认为该处作为掘进巷道使用的防隔水岩柱应重新计算宽度，通过查找岩层抗胀系数，按照断层防隔水岩柱公式计算。

因此F153断层在该处的防隔水岩柱宽度应为67.5m。

3进行施工验证

由于井田的勘探钻孔都是按照等距方格形式布置的，因此大面积推算出的底板等高线和断层在局部地区都有可能发生小范围变化。通过翻阅周边钻孔资料，还原地层和绘制地质剖面发现，位于设计巷道上车场西部的294钻孔和212钻孔，在一定程度上控制了F153断层面倾角的摆动幅度，有一定的利用价值，但仍不够精确。如果没有确切把握，误进巷道造成误透断层水会造成不可挽回的重大损失，因此为慎重起见仍需要对断层情况进行准确的钻探验证。由于该处巷道对应的水头压力为5.5兆帕，因此在钻探验证期间仍存在很大的危险性，即使孔口管长度大于20米、钻机有可靠的压柱、使用防喷孔装置，在钻探期间钻孔一旦穿透断层导致钻孔突水，水流的喷射，大量水流涌出都会给生产造成很大的影响。由于改变巷道施工设计后只要巷道上车场距断层面最近距离大于67.5米就可以保证掘进安全，因此钻孔不必要直接接触断层面，只要满足安全需要就可以停止钻进。

由于提前采取了安全措施并控制了钻进距离，钻探期间并未发生突水和涌水现象，通过钻探取芯与标志层岩性对比发现，岩性也与推测完全一致，证明断层面倾角的摆动幅度与预测接近。现该巷道已经施工完成两年，未发现任何有突水和涌水的异常迹象。

4结语

经过重新验证划定的巷道断层防隔水岩柱比原来计算的防隔水煤（岩）柱长度缩短了24.3米。在保证巷道掘进安全的前提下解决了巷道上山和上车场长度局限问题，使原来的2次提升改为1次提升，由原来的每次设计提3辆矿车增加为4辆矿车，在减少了一部提升设备的同时，每年仅电费、人工费、钢丝绳等节约成本200万元，最重要的是解决了排矸受限问题。

参考文献：

[1]张玉军，吴继辉.近距离多煤层开采采空区积水防隔水煤岩柱留设研究[J].煤矿开采，2014（01）.

[2]张延新，蔡美峰，欧阳振华.地应力与巷道布置关系的理论研究[J].岩土工程技术，2005（02）.

[3]李斌.近距离煤层回采巷道布置方式研究[J].煤炭工程，2012(S2).