百善煤矿工广及附近铁路压煤开采方案的研究

打开文本图片集

摘 要：百善煤柱是一家衰老型矿井，现在已经全面进入回收系统保护煤柱阶段。为保证矿井顺利关井闭坑，百善矿根据井田内以往铁路下煤炭开采经验及现场地质条件，制定了合理的开采方案，确保了煤柱顺利回收，取得较好效果。

关键词：铁路维修；煤柱；全部垮落法；综采

1 背景

百善煤矿位于安徽省淮北市濉溪县百善镇，为低瓦斯矿井，中等水文地质条件类型。剩余未开采块段：东65煤柱煤柱工作面、6533煤柱工作面和工广煤柱工作面。在这几个工作面上方有一直线段铁路。

2 铁路特征

2.1 铁路特征

目前，未开采块段所影响铁路为一条直线段，铁路等级工企三级，保护等级为IV，长约1268m。运量为90万吨/年（含卧龙湖矿50万吨/年），最高运行速度为35km/h，每昼夜行车对数、最小行车间隔为每周二到三次。路基及上部建筑构成为普通粘土路基，碎石道床，混凝土轨枕，P50钢轨，无其他上部建筑。信号、通讯设备信号为微机联锁。股道数量为三股道（装车线2股，材料线1股；局部为四股）。

2.2 以前铁路压煤开采情况

以前铁路下方6煤层多已开采，相关工作面为661、662、663、664、6510、6511、6512、6533、6534、6535、6537、6543、6544、654等。已开采工作面采空区采用全部垮落方式，其上方铁路维护较好，为矿井上方铁路维护提供了丰富的经验。

2.3 采区铁路压煤情况

目前，百善煤矿铁路下所压煤中可采煤层为二叠系下统山西组含6煤层（组）。6煤发育较好，平均倾角3～13°，厚3.1～4m，平均厚为3.5m，为优质无烟煤。开采深度由-180m至-300m标高，埋藏深度为210m至330m，平均埋藏深度为270m。直接顶板为泥岩、粉砂岩，为不稳定～中等稳定顶板。

根据以往开采经验，一般运煤铁路下150～200m外的工作面回采，对运煤铁路的影响就极其微小了，不影响运煤铁路的安全运行。

2.4 铁路下压煤开采的可行性、必要性及可靠性

铁路是特殊的构筑物。其列车运行时间是不连续的，有一定的时间间隔，这种间隔运行特点使铁路下采煤成为可能。即采动引起铁路产生移动和变形时，在不间断列车运行的情况下，可以利用列车运行时间间隔，用起道、拔道、调整轨缝的一系列铁路维修方法进行消除，使线路达到质量和规格的要求。

采深与采厚比：H÷M=270÷3.5=77≥40

式中：H-210m至330m，平均270m；M-3.1～4m，平均3.5。

符合《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第63条规定：工矿企业专用铁路，薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于等于40。

根据百善煤矿井田范围内以往铁路下煤层开采后，地面铁路维护效果来看，进行铁路下煤层开采是安全可靠的。

3 技术方案

3.1 采煤方法

根据百善煤矿以往开采积累的经验、地面铁路维护效果、煤层赋存条件及煤柱形状，采用工程类比法，现决定：东65煤柱工作面采用近似倾斜长臂布置，炮采工艺；6533煤柱工作面采用近似走向长臂布置，炮采工艺；工广煤柱工作面采用近似走向长臂布置，综采工艺。

3.2 顶板管理方法

百善煤矿6煤层标高平均约-240m，距离地面较近及以往铁路下煤层开采后地面铁路维护情况来看，采用全部垮落法能够满足要求。

3.3 开采技术措施

铁路下煤层开采后，地面铁路采用维修加固措施和井下开采措施联合布置。

地面线路维修措施如下：

（1）加高、加宽路基，保证路基的稳定性；（2）起道，消除下沉、倾斜、曲率影响；（3）拔道，消除横向水平移动；（4）串轨，消除纵向水平移动。

安全开采措施如下：

（1）防止地面突然下沉；（2）合理布置采区，煤柱开采方向与近似铁路平行。

3.4 行车安全措施

铁路回填维修期间，为保障行车安全应采取以下措施：

（1）每次机车进矿之前，必须提前一天与回填部门联系好时间，待回填部门确认安全后方可进矿。（2）在距施工维修路段两侧1公里处，设置限速、鸣笛警示，限速15kM/h。（3）机车行驶至警示标致前，必须鸣笛，并降低车速，不得超过限速。（4）遇有平交道口时，道口值班人员迅速放下道栏，禁止地面车辆和人员通行。（5）机车匀速缓慢通过维修路段，确保机车安全运行。（摘 要：百善煤柱是一家衰老型矿井，现在已经全面进入回收系统保护煤柱阶段。为保证矿井顺利关井闭坑，百善矿根据井田内以往铁路下煤炭开采经验及现场地质条件，制定了合理的开采方案，确保了煤柱顺利回收，取得较好效果。

关键词：铁路维修；煤柱；全部垮落法；综采6）维修施工人员在听到机车鸣笛后，撤离轨道，在路基宽敞一侧安全地段休息等待。

3.5 铁路的维修方法

3.5.1 铁路测量工作

在铁路下沉段建立观测站，在铁路下沉期间定期对观测站进行观测，根据测量结果对铁路及时维修。

3.5.2 下沉期间的维修方法

（1）路基加固：主要使用矿井自产矸石对路基进行加高加宽，边坡按1：1.5，使用推土机进行分层碾压夯实。（2）轨枕填塞：对下沉的轨道，采用起高填塞矸石压实衬平。（3）轨道松动：对因下沉造成的轨道松动，要及时紧固道夹板及道钉。（4）水平变形：对水平变形的轨道，要及时拨正，并填实轨枕。

3.5.3 完整修复

待下沉稳定期，需对路基及轨道进行全面修整，夯实路基，检修铁轨及连接件，并对轨枕进行渣石铺衬。

参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999，8.

[2]金连生，牟金锁.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程[M].煤炭工业出版社.

推荐访问:开采 煤矿 铁路 方案 研究