晉能控股煤業集團沁秀公司嶽城礦以“係統思維、把握大局、嚴肅認真、注重細節”十六字工作要求為指引,在礦井資源儲量急劇下降、可接替回采麵緊張的開采現狀下,積極探索推進沿空掘巷小煤柱開采研究與應用,取得了良好成效。
嶽城礦采用分層開采方法,主采3#煤層,由於3#煤層強度低、回采巷道礦壓顯現強烈,為減小工作麵采動壓力影響,保證工作麵安全回采,就需要留設煤柱,但是如果留設較大煤柱尺寸,將造成極大的煤炭資源浪費,並導致礦井服務年限銳減。麵對這一情況,該礦組織技術人員進行科技攻關,對回采巷道護巷煤柱留設技術進行研究,03manbetx 和評估煤柱穩定性及其影響因素,確定鬆軟破碎圍岩窄煤柱合理尺寸,並提出合適的支護方法,從而控製窄煤柱巷道圍岩變形,提升煤炭資源回收率。
在將Ⅲ1310(下)工作麵選定為小煤柱開采工作麵後,確定開采布局和設計工藝成為了亟待解決的問題。該礦生產調度部專業技術人員組成項目攻堅小組,對煤層厚度、傾角、地質構造、頂底板岩性、水文情況等等進行數據03manbetx 和現場試驗,經過精密計算後最終確定小煤柱設計寬度為6.5m。同時,攻堅小組對Ⅲ1310(下)工作麵的支護方式、資金投入、施工工藝深入論證,根據采場礦壓理論研究成果和沿空掘巷圍岩大、小結構穩定性原理,結合該礦實際條件,提出以“圍岩支護-圍岩注漿-提高煤柱承載力”為主線,將錨杆支護、輔助支護與注漿改性技術有機結合,研發形成了小煤柱沿空掘巷支護-改性加固-輔助支護“三位一體”協同控製技術。
在支護強度上,該礦采用高預應力全長錨固強力支護。通過提高支護體的預緊力及其擴散效果,充分發揮高強支護體的主動支護作用,改善小煤柱圍岩的應力狀態,有效提高小煤柱圍岩的殘餘強度。同時為避免小煤柱後期失穩破壞,采用單體柱輔助小煤柱支護頂板和幫錨索支護巷幫。通過單體柱的支護,弱化上覆大結構二次回轉變形對小煤柱承載結構的損傷。
該礦Ⅲ1310(下)工作麵小煤柱回采長度1066米,采高約為2.7米,小煤柱寬度為6.5米,原煤柱寬度為16米,預計多回收資源量4.4萬噸。目前,該礦Ⅲ1310(下)工作麵已經回采200米,實現多回收煤炭資源8200餘噸。