1概况
淮南矿业集团谢桥矿位于淮南潘谢矿区西翼,于1997年5月投产。按照集团公司的发展战略方针,为建设安全高产高效现代化矿井,谢桥矿通过高定位技术改造,计划分“三步”实施发展目标,于2008年达到800万t。矿井现开采第一水平为-610 m,标高为-440~-720 m,进行上、下山开采。主采煤层C13-1、C11-2、B8均为高瓦斯煤层,其中C13-1煤层为突出煤层。C13-1煤层采用综采放顶煤一次采全高回采工艺,C11-2、B8煤层采用综采一次采全高回采工艺;掘进采用综掘和炮掘工艺。随着开采强度的加大、开采深度的延深及矿井年产量逐年上升,矿井瓦斯含量和瓦斯涌出量明显增大,采掘工作面瓦斯超限频繁,煤层突出危险性、自然发火危险性依然存在,严重制约了矿井实现高产高效能力的发挥。为此,针对谢桥煤矿近几年的“一通三防”技术问题进行了经验总结和技术分析,提出技术攻关方向,为确保矿井实现持续高产高效发展目标提供技术指导。
2“一通三防”技术
2.1通风技术
矿井原设计年产量400万t,通风系统为两翼对角式,工业广场区矸石井、副井进风、主井辅助进风,东、西两翼风井回风。各采区独立通风,采煤工作面采用“U”形通风方式,掘进工作面采用压入式局部通风机通风,局部通风机实现“三专两闭锁”,局部通风机功率从11 kW、28 kW上升到2×18.5 kW、2×22 kW、2×30 kW、2×55 kW,专用局部通风机与备用局部通风机能在5~20 s内实现断电自动切换。因矿井产量快速提升,矿井的通风系统已经不能满足生产的需要,现正在进行矿井东、西翼通风系统的改造,将新增通风巷道11 700 m,更换东、西翼风井通风机,西翼通风系统改造工程计划在2007年底完工。
2.2瓦斯治理技术
矿井瓦斯治理由局部治理向区域治理转变,治理技术由单一方法向综合方法转变,以风排瓦斯为主向抽瓦斯为主转变,现以1242(1)工作面为例介绍如下。1242(1)工作面为西一C11-2组采区4阶段,且为C11-2煤层首个解放层开采工作面,上下顺槽均采用锚网支护,工作面可采走向3 000 m,倾向长240 m,割煤采用MG300/700—WD/3.3型采煤机,液压支架为ZZ6400/17/35型,采用大截深多循环的生产方式,截深0.8 m,采高2.6 m,计划日产量7 000 t左右,预计瓦斯涌出最达30 m3/min,瓦斯来源于本煤层及被保护层1242(3)工作面,工作面配风2 300 m3/min。
2.2.1本煤层瓦斯治理技术
(1) 尾抽巷埋管抽放
为解决1242(1)综采工作面初放期间瓦斯问题,设计1条尾抽巷:外错1242(1)上顺槽6 m,沿C11-2煤层走向施工60 m,利用上顺槽临时抽放系统2BE1—303泵抽放,1242(1)综采工作面上顺槽退尺15 m尾抽巷开始发挥作用,上顺槽退尺89 m尾抽巷失去作用,瓦斯抽放量在0.45~0.87 m3/min之间,日产量平均4 200 t左右。
(2) 顶板走向钻孔抽放
初放期间,在上顺槽离工作面50 m位置施工钻场,钻场内施工8个顶板走向钻孔,考虑到初放期间工作面基本顶不易垮落,必须降低钻孔层位,钻孔终孔离煤层顶板高度8 m左右,抽放采空区顶板离层带瓦斯,利用上顺槽临时抽放系统2BE1—303泵抽放顶板走向钻孔瓦斯,瓦斯抽放量平均1.5 m3/min。初放之后,在上顺槽工业广场钻场向后每隔60 m施工1个钻场,钻场设计8个钻孔,考虑到初放以后采空区“三带”已形成,必须提高钻孔层位,钻孔终孔离煤层顶板高度16~18 m左右,抽放采空区裂隙带瓦斯,利用上顺槽临时抽放系统2BE1—303泵抽放顶板走向钻孔瓦斯,瓦斯抽放量平均1.5 m3/min;从5#钻场施工开始提高钻场层位,钻孔瓦斯抽放量平均4.0 m3/min;6#钻场由地面新的永久抽采系统抽采钻孔瓦斯,瓦期抽放量达20 m3/min。矿井工业广场建有永久抽采瓦斯泵房,2004年经改扩建,现共有5台抽采泵:2台2BE1355—1DB3型抽排泵,额定流量70.5~83.6 m3/min;1台2BE1505—1BG3型抽排泵,额定流量131~152 m3/min;2台2BEF72型水环真空泵额定流量483 m3/min,新、老泵房能分开抽放。
(3) 上隅角埋管抽放
在上隅角预埋2趟10寸管路,每趟10寸管路隔30 m拨支管,交替预埋上隅角充填垛内,利用上顺槽临时抽放系统2BE1—303泵分别抽放2趟10寸管路瓦斯,瓦斯抽放量平均3 m3/min。