三軟煤層瓦斯治理的范例淮北礦業集團蘆嶺煤礦開采軟巖保護層治瓦斯的技術，對淮北礦區乃至全國范圍內復雜地質條件下的深部礦井瓦斯治理都具有示范意義

●本報記者 丁繼民 通訊員 王敬華 王盟

2015年7月，安徽淮北礦業集團蘆嶺煤礦建成了全國第一個軟巖綜采工作面。在2015年召開的全國煤礦瓦斯防治工作交流會上，該礦開采軟巖保護層治瓦斯的技術，受到國家煤礦安監局的高度評價。作為一個“水、火、瓦斯、煤塵、頂板、地壓”六害并存的礦井，蘆嶺煤礦是怎樣攻堅克難，開采軟巖保護層治瓦斯的？近日，記者走進該礦，一探究竟。為什么選定軟巖作保護層？蘆嶺煤礦Ⅲ1采區的主采8、9、10煤層均為突出煤層，瓦斯壓力大、含量高。隨著礦井開采深度增加，地壓、瓦斯壓力增加，煤層突出危險性也隨之增加。該礦原有治理瓦斯的“底板穿層鉆孔預抽煤層瓦斯技術”，已經無法滿足安全生產的需要。據了解，保護層是指為消除或削弱相鄰煤層的突出或沖擊地壓危險而先開采的煤層或礦層。也就是說，先開采無突出危險的煤層，使其下部突出危險性較高煤層中的瓦斯通過采動裂隙向保護層大量釋放，從而達到開采一層煤、解放一層煤的區域性治瓦斯的目的。開采保護層一般實施于煤層，很少實施于軟巖。該礦曾經嘗試將10煤層作為保護層開采，但是這樣不僅需要區域消突，投入大、施工時間長，而且工作面機風巷掘進期間需要多次揭煤，存在安全隱患。此外，該煤層頂底板為堅硬砂巖，采掘過程中需要放炮，同時過斷層難度大，采空區遺煤多，防火壓力大?！敖涍^嘗試，發現10煤層不具備作為保護層開采的條件，需要重新選擇保護層。經我們探查，發現距9煤層底板法距54米至69米和距10煤層頂板法距20米至30米，有一層比較穩定的軟巖，即Ⅲ11軟巖工作面。”該礦總工程師王新琨說，“我們在想，能不能把這一層軟巖作為保護層進行開采，同時達到釋放上部8、9煤層和下部10煤層瓦斯的效果？經過多方論證，我們覺得可行，準備試一試?！蓖咚剐箟横尫帕窟_85%以上在施工過程中，該礦遇到了許多難題，比如工作面設計參數確定、煤機選型、后運連續化排矸和瓦斯治理，等等。為此，該礦成立了軟巖保護層瓦斯開采治理領導小組，下設通風系統改造、瓦斯綜合治理工程、瓦斯抽采系統改造和除塵系統改造4個專業組，開展技術攻關。Ⅲ11軟巖工作面為Ⅲ1采區首個保護層開采工作面。考慮到是軟巖，因此工作面不能過長，且采高要適中。此外，他們還要綜合考慮工作面推進度、瓦斯抽放鉆孔的施工難度、卸壓效果等因素。進行多次技術論證，他們確定了采用走向長壁綜合機械化采巖法開采，使用全部垮落法管理頂板，且采高控制在2米，進行上行割巖，往返一次割一刀，月進尺保持在60米。考慮到煤質問題，為了確保Ⅲ11軟巖工作面回采的巖石不進入煤流系統，該礦在該工作面建立了矸石后運連續化系統。該系統將老副井下延改為矸石提升井，新建了皮帶排矸系統，實現排矸皮帶化。他們還在地面回填段安裝了旋轉皮帶，不但能加快排矸速度，提升排矸效率，也能滿足掘進排矸的需要，確保了快速采掘作業。該礦在該工作面采用了全方位立體瓦斯抽采模式：對8、9煤層進行地面采動井、傾向攔截鉆孔抽采、穿煤層卸壓鉆孔二次強化抽采；對10煤層進行底板巖巷穿層鉆孔抽采，進一步減少保護層的瓦斯含量。此外，在該工作面采空區，該礦采取了尾巷井抽采與采空區埋管抽采相結合的方式，使保護層的瓦斯泄壓釋放量達到85%以上。綜合效益有哪些“我們這項技術，不僅破解了三軟煤層瓦斯治理難題，還確保了安全生產，真正實現了采煤采氣一體化。Ⅲ11軟巖工作面可抽采瓦斯3000萬立方米，其中可利用瓦斯量為2000萬立方米?！蓖跣络f，“該技術不需要施工穿層鉆孔預抽瓦斯，鉆孔工程量小了，首采面節省鉆孔量16萬米，全采區節省鉆孔量80萬米?！睋跣络榻B，Ⅲ11軟巖工作面準備工程總量為2535米，兩個隊同時施工，僅用16個月，軟巖工作面就具備了回采條件。工作面回采結束后，穩定3個月就具備準備8、9煤層工作面的條件了。相比采10煤層作為保護層，提前約2年時間。與此同時，開采Ⅲ11軟巖工作面作為保護層，使得矸石無法進入礦井主運系統，而是單獨排到地面，減少了矸石混入量，提高了煤質，大大降低了生產成本。此外，該礦建立了全封閉的地面排矸系統，減少了地面排矸過程中對環境的污染，同時利用旋轉皮帶回填矸石，效率大幅度提高?！伴_采軟巖保護層能有效解決蘆嶺煤礦三水平開采面臨的問題，對淮北礦區乃至全國范圍內復雜地質條件下的深部礦井瓦斯治理都具有示范意義?！被幢钡V業集團副總經理、總工程師葛春貴說。