建筑物下综采放顶煤开采残煤探讨
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摘要：通过科技攻关合理布局开采建筑物下残煤，就合理布局、依靠科技综放开采建筑物下残煤的有关问题进行探讨尝试，并对一些有用的经验进行总结。
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672.3198（2013）04.0183.01
1矿井简介
西安煤业公司（原西安煤矿）1950年11月22日开始建设，1955年12月1日建成投产，建井原始地质储量96186千吨，可采储量74620千吨，设计服务年限83年。原西安煤矿于2003年因资源枯竭，经辽源市中级人民法院裁定宣告破产，为提高矿井矿产资源回收，安置破产后职工再就业，经吉林省煤炭工业局批准同意组建西安煤业公司，利用现有系统和设备开采残余煤炭资源。由于残煤煤层已遭受破坏，旧巷、旧采迹极多，顶、底板破碎难管理，容易发火，开采技术条件十分复杂。针对残煤赋存的特点，经过反复研究、对比、分析、论证，将综采放顶煤的开采技术，大胆的应用到建筑物下残存煤量开采中。西安煤业公司现下设4个生产井区和3个辅助生产区科，在册职工总数4780人，核定生产能力为274万吨，所有井区全部采用综采放顶煤采煤法回采，
2科学论证、优化设计
一区七采残煤位于一水平（-54米）下段绞车道东翼，开采上限标高为-65.0米，下限标高为-281.0米，设计开采面积为135000平方米。地表位于辽源市建材厂南侧，灯塔乡村委会以北，地面有民宅308户，建筑面积18480平方米，有两条水泥路及一条高压线在上方经过，其余为农田。
2.1地面建筑物下开采的主要工作
（1）地质资料、以往开采资料的收集和地面房屋调查、变形情况预测；
（2）不搬迁村庄条件下采区回采的可行性研究；
（3）开采方案及设计优化；
（4）采后地表移动与变形参数数据的分析、计算；
（5）安全开采与建筑物保护措施。
2.2七采建筑物下开采方案确定
（1）七采工作面尺寸确定：0701走向长300m，倾斜长70m；
0702走向长300m，倾斜长40m；
0703走向长550m，倾斜长70m；
0704走向长500m，倾斜长50m；
0705走向长500m，倾斜长40m；
03013走向长500m，倾斜长40m。
为合理确定工作面的开采厚度，对本区内开采的6个工作面进行了开采条件的地表移动变形预测计算，以达到开采对地表的影响最小之目的。
（2）工作面开采顺序的分析：经预测计算0703单一工作面开采时（煤层开采厚度12m条件下），地表的最大沉降为630mm，最大水平变形拉伸为1.27mm/m，压缩变形为2.80mm/m，满足《规程》对砖石结构房屋Ⅱ级变形的要求，且对村庄建筑而言，拉伸变形的破坏较大，压缩变形相对较小的情况下不会对房屋产生破坏影响，因此0703工作面的开采不会对地面房屋的破坏产生较大的影响，首采区确定为0703工作面。
（3）开采方案的确定：七采地面村民房屋较多，若全部实施搬迁，一是搬迁费用高，二是无其它置换土地村庄无处可搬，社会影响较大，针对本公司实际情况，选择限厚、间隔开采控制地表变形，对地面房屋采取变形加固维修，并采取就地重建抗变形结构等措施，解决建筑物下残煤开采难题。
（4）井上下安全技术措施。
①开采前，对受采动范围内影响的建构筑物进行调查、存档备案，以确保安全。
②开采过程中，严格按设计施工。特别是开采宽度、开采长度和开采厚度不能超出设计要求。
③在地面设置地表移动观测点，对开采过程中的地表沉降进行观测，保证村庄下压煤开采的顺利进行，并为以后村庄下开采设计提供技术依据。
④加强地面巡视工作，地面建筑发生变化时，及时联系，以便对开采方案作适当的调整，以满足安全开采的需要。
3经验总结
按照北京煤科院的技术论证严格控制采放高度，在工作面走向长度、开采范围基本不变的情况下，工作面采放高度严格控制在规定以下，依照设计留设少量区间煤柱，实现了地表变形完全在可控范围内，根据地表观测数据说明，七采采区由2006年开采，至2011年末共采出煤量224.29万吨，对地表建筑物影响极小，基本符合煤科院的论证报告，开采非常成功。同时综放回采工艺在我公司残煤开采成功的应用，既填补了我公司综放采煤方法的空白，又为国内外残煤综放开采的首创。
在“建筑物下”下进行残煤资源开采，通过不同开采宽度、厚度影响的地表移动与变形预测、覆岩破坏高度预测分析、工作面开采顺序对地表移动影响分析等技术手段，针对性地对西安矿残采工作面进行了优化设计，使得老矿区的残煤资源能有效地开采，既保证开采安全，又保护好人们赖以生存的环境，并取得了巨大的经济效益。为稳定生产能力、延长矿井服务年限做出了贡献。取得了良好的社会效益，该项技术具有较多的优越性，对于地质条件类似的老矿井具有指导意义，因此应用前景较为广泛。
参考文献
[1]国家煤炭工业局制定.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程[M].北京：煤炭工业出版社，2000.
[2]北京煤炭科学研究总院.西安矿7、12采区建筑物下压煤开采可行性论证[Z]，2006，（10）.