侯晓飞

(1.潞安化工集团 安全管理部,山西 长治 046204;2.潞安化工集团 安保服务公司,山西 长治 046204)

长期以来我国“三下”压煤(建筑物下、路下、水体下压覆的煤层)主要采用村庄搬迁、短臂充填、水砂充填和覆岩离层注浆等几种方式[1]。目前我国“三下”压煤采出率仅为4%,特别是中厚煤层75%靠村庄搬迁来解决压煤问题,充填开采试验绝大多数在小于4 m的煤层中进行,采用的是一次采全高并且一次充填煤层全高的采充工艺。

1 矿井概况

山西高河能源有限公司作为潞安化工集团主力矿井,长期担负着保供用煤排头兵的重任,产量持续高位运行,衔接日趋紧张,资源濒临枯竭,“三下”压煤十分严重。若不能有效解决“三下”压煤开采问题,势必导致矿井减产。为有效解决此问题,矿井积极探索充填开采工艺,并结合矿区地质条件,提出了综合机械化膏体充填采煤方法。

2 长臂充填开采方法

高河煤矿开采的沁水煤田3号煤层为厚度为6.9 m的稳定煤层,埋深平均470 m,煤层近水平赋存,煤层直接顶主要为细粒砂岩,平均厚度7 m,老顶主要为粉砂岩,平均厚度8 m.有1层泥岩伪顶,厚度0.34 m,底板为粉砂岩—泥岩—粉砂岩—砂质泥岩—粉砂岩,厚度为14～15 m.根据该矿实际开采条件和压煤特点,提出一次采全高膏体充填采煤方法和分层膏体充填采煤方法两种回采充填方案。

一次采全高膏体充填采煤方法,即一次性将煤层整个厚度全部采出并进行采空区充填。一次采全高充填前顶板下沉1次,地表沉陷控制较好。……