综采工作面绿色充填开采技术的实践应用

张峻源

（山西兰花集团莒山煤矿有限公司，山西 晋城 048027）

1 莒山矿及其9101 工作面概况

莒山矿目前所采的3 号煤剩余设计可采储量不足1 000 万t。该煤层属于低硫、高发热量优质无烟煤，属稀缺资源，具有非常高的经济效益。现阶段正进行底层复采，年产量维持在50 万t 左右，无法达到核定生产能力。下组9 号煤设计主要采区为901采区、902 采区和903 采区，共布置22 个工作面，该煤层属高硫煤，煤层薄，单独开采9 号煤层无可观的经济效益、达产困难，还将遗弃3 号煤层优质资源；单独开采3 号煤层，9 号煤层建成无法投产。为实现矿井高效可持续发展，在9 号煤工作面采用绿色开采技术，保留3 号煤层回采工作面。采用充填技术，对9 号煤层综采工作面进行充填开采，可以实现以下目标：一是可以解决3 号煤层和9 号煤层矸石处理问题；二是可回收更多的3 号煤弃滞资源，延长矿井服务年限；三是响应绿色开采政策，达到以矸换煤、提高煤质、生态创效的目的，实现资源开发利用最优化和生态环境影响最小化。

9101 工作面设计长度200 m，推进长度为660 m，开采高度1.5 m。煤层倾角6°～8°，采用综采工艺，膏体充填采空区管理顶板。工作面所采的9 号煤层顶板以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，据山西省煤炭工业局综合测试中心2011 年4 月24 日对莒补3 号钻孔煤层顶板测试资料，9 号煤层顶板为泥岩时，普氏硬度系数为2.3；抗压强度为20.0～26.4 MPa，平均22.8 MPa，属中等坚硬岩石；抗拉强度0.7 MPa；凝聚力系数4.0，内摩擦角31°34′。底板多为泥岩，局部为砂质泥岩。

2 充填开采技术确定

莒山煤矿采取充填开采主要是以消化矸石、提高煤质、减少顶板下沉、以矸换煤为主要目的绿色开采方式。……