马利芬

(山西省煤炭建设监理有限公司,太原 030012)

切顶无煤柱开采技术又称“110工法”,是以何满朝院士为首的科研团队创新提出的绿色高效采煤方法,被业界誉为第三次矿业科学技术变革。“110工法”通过定向预裂爆破切断顶板压力传递,通过恒组锚索支护留巷空间,沿空留巷实现Y型通风。它改变了回采面区段间留设煤柱,两侧掘进巷道的传统做法,解决了常规开采方法巷道掘进率高、煤炭采出率低、回采面上隅角瓦斯易超限的问题[1-2]。

“110工法”因其安全、环保、绿色、经济等优势逐渐在各地推广应用。实践证明,在自燃煤层中应用“110工法”存在采空区封闭不严,漏风严重的问题,加之采空区浮煤的存在,加剧了煤层自燃。如何有效防治煤层自燃发火,成为制约“110工法”在自燃煤层中推广应用的关键技术[3-4]。

本文在分析“110工法”开采易自燃煤层自燃发火机理的基础上,采用技术经济对比分析方法,研究确定适合煤层开采条件的防灭火技术。进而为具有类似工程地质条件的自燃煤层应用“110工法”提供参考。

1 工程概况

某煤矿开采位于石炭系山西组的15号煤层,厚度3.01～4.50 m,平均4.20 m,属厚煤层。井田的地质构造复杂程度为简单类型,水文地质类型为中等,回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为1.38 m3/min,为低瓦斯矿井,15号煤层煤尘无爆炸危险性,属于Ⅱ类自燃煤层,地温地压属正常区。15号煤层基本顶为K2石灰岩,直接顶为泥岩和煤互层,下部常夹一层泥岩伪顶；底板为泥岩、铝土质泥岩,厚度较大。……