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摘要:石圪节煤矿良才风井于2009年通过对一下山通风系统的调整后停止使用。为了提高煤炭资源的回收率，该矿成功解决了跨井筒回采过程中通风、涌水和顶板控制问题，充分回收了井筒煤柱，提高了矿井回采率，创造了良好的经济效益。
关键词:煤柱 跨立井 特殊开采
1 工作面概况
石圪节煤矿是一座有近80余年开采历史的矿井，3号煤剩余储量已近枯竭，由于下组煤接续首采工作面还有待时间形成，所以石圪节煤矿3号煤开采、回收保护巷道煤柱、边角煤、含地质构造的保护煤柱就显得尤为重要。2128工作面正是一组3号煤一下山采区护巷煤柱工作面，工作面回采长度969米，宽82～61米，两侧为已采工作面的采空区，且由于已采工作面停采线参差不齐，工作面被纵横73条老巷切割成100多个小块，其中在距切眼665米处有一个一下山采区专用回风立井——良才回风立井。如图1所示。
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图1 2128工作面与井筒相对位置图
良才回风立井为石圪节矿三号煤一下山采区专用回风立井，位于该采区中南部，北为219工作面采空区，南部为一下山轨道巷。该井筒始建于上世纪，自建成至今一直担负着我矿一下山的回风，井筒直径4m，井壁采用料石砌筑，支护层厚度0.5m。井口标高+1027.05m，井底标高+741m，井筒深286m，井筒落底于三号煤层。2009年7月6日通过对一下山通风系统的调整后停止使用。
2 主要技术问题
为了实现资源回收最大化，缓解石圪节矿井资源采掘衔接紧张局面，2128工作面仍采用走向长壁后退式放顶煤一次采全高采煤方法，全部垮落法管理顶板的综合机械化采煤。开采煤层3号煤赋存较稳定。该工作面该工作面水文地质条件较简单，老顶Ⅶ含水层水及采空区巷道积水是主要有水源，最大涌水量为20m3/min，正常涌水量为10m3/min。工作面在通过良才回风立井井筒过程中，立井井筒淋水也是工作面阶段回采的主要水源之一。
因为在回采之前对通风系统进行了调整，废弃了该立井的通风功能，所以在回采时不存在通风问题。工作面回采跨立井井筒时主要存在的是涌水问题及顶板问题。
将立井井底打木垛堆积密实，上面适当充填一层废弃木料及柔性材料，以缓冲上覆岩石跨落经井筒对井底的冲击力，依据矿压原理，通过压力作用致使上覆岩石自然跨落充填井筒下口，保证工作面通过井筒时支架接顶，避免矸石塌落对井底支架的冲击破坏；并封闭井筒地表以防止采动影响导致地表下沉引起的地表积水流入井下，造成对井下作业空间涌水量及矿井防治水带来的不利影响。
3 跨立井井筒开采的主要技术措施：
3.1 风井井底加固
在通风系统调整后将立井井底打木垛堆积密实，并用圆木或枕木将巷道顶、帮背紧刹死，在井筒下口内适当充填一层300～500mm厚的废弃木料及柔性材料，以缓冲上覆岩石跨落经井筒对井底的冲击力，当工作面回采接近立井井筒时，依据矿压原理，通过压力作用致使上覆岩石自然跨落充填井筒下口，保证工作面通过井筒时支架接顶，避免矸石塌落对井底支架的冲击破坏。
3.2 风井联巷加固
①首先要对巷道进行敲帮问顶，及时处理浮矸活石。
②在联巷整个巷道内每隔5m摆设一组木垛，木垛层与层之间必须用斜板背紧并用铁丝铰链在一起，木垛要打直并与底板垂直。顶部要与巷道顶板背紧刹死。
3.3 风井段工作面两巷加强支护
①由于良才风井往里，压力显现大，工作面变形严重，需提前进行拉底作业，拉底后保证巷道的高度不低于2.0m。
②良才风井往里采用套密棚管理，套棚采用“一梁四柱”，具体为架大板棚，距离两端200mm各打设一颗单体柱，单体柱往里各打一颗木柱。具体维护方式为：伴随着工作面的推进，当工作面距离良才风井80m时保证良才风井往里30m架密棚管理；当工作面距离良才风井70m时，保证良才风井往里40m架密棚管理；当工作面距离良才风井60m时，保证良才风井往里50m架密棚管理；当工作面距离良才风井50m时，将密棚延伸至良才风井往外20m。
3.4 井口封闭措施
将井筒上部原有2米高的井壁用混凝土筑砌加固，在井壁上面加盖钢筋混凝土盖板，并将盖板及井壁进行密封，这样可以有效防止采动影响导致地表下沉引起的地表积水流入井下，造成对井下作业空间涌水量及矿井防治水带来的不利影响。
3.5 回采过井底专项措施
①工作面过风井底时要确保工作面采直采平。
②支架必须达到初撑力要求，确保接顶严密。
③在过风井段前工作面必须先进行调斜，保证在过风井井底时工作面不平行于风井联巷。
④在回采工作面过风井井底过程中，应加强工作面支架支护质量管理，特别是过井底段，要随时观察工作面顶板压力及两巷支护情况，出现失修棚及时更换，有异常现象应及时汇报。
4 取得的效果和结论
开采新技术、新工艺的不断发展和创新，给矿井生产特殊条件下的施工提供了技术支持。2128工作面跨立井井筒回采取得了良好的经济效益和社会效益，达到了预期的效果，减少了工作面重新开切眼及搬家的麻烦，使得在高效率回收煤柱的基础上又多回收了煤炭资源17万t，减少了成本投入，通过方案的实施，对工作面中底层的开采创造了一个较好的开采条件，同时还为其积累了许多宝贵的经验。
跨立井井筒开采主要是使用木垛加固井筒底部及联巷，工序简单、操作方便、工程造价低，项目成本投入很小。2128工作面跨立井井筒开采的顺利完成，为我公司在高效率回收煤柱的基础上又多回收了煤炭资源17万t，根据本年度的销售和成本核算，仅该工作面跨立井回采所实现的原煤产值：17万t×680元/t=11560万元，取得的经济效益：17万t×330元/t=5610万元，获得了良好的经济效益和社会效益，达到了预期的效果。
通过后期对井筒地表下沉现象的观察，井筒附近地表略微下沉后基本趋于稳定，筑砌井壁虽然有小缝隙裂痕，但影响不大。实践证明，2128工作面跨立井井筒回收采区煤柱技术取得了良好的成功经验，对地表及矿井涌水没有造成大的影响。
关键词:煤柱 跨立井 特殊开采
1 工作面概况
石圪节煤矿是一座有近80余年开采历史的矿井，3号煤剩余储量已近枯竭，由于下组煤接续首采工作面还有待时间形成，所以石圪节煤矿3号煤开采、回收保护巷道煤柱、边角煤、含地质构造的保护煤柱就显得尤为重要。2128工作面正是一组3号煤一下山采区护巷煤柱工作面，工作面回采长度969米，宽82～61米，两侧为已采工作面的采空区，且由于已采工作面停采线参差不齐，工作面被纵横73条老巷切割成100多个小块，其中在距切眼665米处有一个一下山采区专用回风立井——良才回风立井。如图1所示。
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图1 2128工作面与井筒相对位置图
良才回风立井为石圪节矿三号煤一下山采区专用回风立井，位于该采区中南部，北为219工作面采空区，南部为一下山轨道巷。该井筒始建于上世纪，自建成至今一直担负着我矿一下山的回风，井筒直径4m，井壁采用料石砌筑，支护层厚度0.5m。井口标高+1027.05m，井底标高+741m，井筒深286m，井筒落底于三号煤层。2009年7月6日通过对一下山通风系统的调整后停止使用。
2 主要技术问题
为了实现资源回收最大化，缓解石圪节矿井资源采掘衔接紧张局面，2128工作面仍采用走向长壁后退式放顶煤一次采全高采煤方法，全部垮落法管理顶板的综合机械化采煤。开采煤层3号煤赋存较稳定。该工作面该工作面水文地质条件较简单，老顶Ⅶ含水层水及采空区巷道积水是主要有水源，最大涌水量为20m3/min，正常涌水量为10m3/min。工作面在通过良才回风立井井筒过程中，立井井筒淋水也是工作面阶段回采的主要水源之一。
因为在回采之前对通风系统进行了调整，废弃了该立井的通风功能，所以在回采时不存在通风问题。工作面回采跨立井井筒时主要存在的是涌水问题及顶板问题。
将立井井底打木垛堆积密实，上面适当充填一层废弃木料及柔性材料，以缓冲上覆岩石跨落经井筒对井底的冲击力，依据矿压原理，通过压力作用致使上覆岩石自然跨落充填井筒下口，保证工作面通过井筒时支架接顶，避免矸石塌落对井底支架的冲击破坏；并封闭井筒地表以防止采动影响导致地表下沉引起的地表积水流入井下，造成对井下作业空间涌水量及矿井防治水带来的不利影响。
3 跨立井井筒开采的主要技术措施：
3.1 风井井底加固
在通风系统调整后将立井井底打木垛堆积密实，并用圆木或枕木将巷道顶、帮背紧刹死，在井筒下口内适当充填一层300～500mm厚的废弃木料及柔性材料，以缓冲上覆岩石跨落经井筒对井底的冲击力，当工作面回采接近立井井筒时，依据矿压原理，通过压力作用致使上覆岩石自然跨落充填井筒下口，保证工作面通过井筒时支架接顶，避免矸石塌落对井底支架的冲击破坏。
3.2 风井联巷加固
①首先要对巷道进行敲帮问顶，及时处理浮矸活石。
②在联巷整个巷道内每隔5m摆设一组木垛，木垛层与层之间必须用斜板背紧并用铁丝铰链在一起，木垛要打直并与底板垂直。顶部要与巷道顶板背紧刹死。
3.3 风井段工作面两巷加强支护
①由于良才风井往里，压力显现大，工作面变形严重，需提前进行拉底作业，拉底后保证巷道的高度不低于2.0m。
②良才风井往里采用套密棚管理，套棚采用“一梁四柱”，具体为架大板棚，距离两端200mm各打设一颗单体柱，单体柱往里各打一颗木柱。具体维护方式为：伴随着工作面的推进，当工作面距离良才风井80m时保证良才风井往里30m架密棚管理；当工作面距离良才风井70m时，保证良才风井往里40m架密棚管理；当工作面距离良才风井60m时，保证良才风井往里50m架密棚管理；当工作面距离良才风井50m时，将密棚延伸至良才风井往外20m。
3.4 井口封闭措施
将井筒上部原有2米高的井壁用混凝土筑砌加固，在井壁上面加盖钢筋混凝土盖板，并将盖板及井壁进行密封，这样可以有效防止采动影响导致地表下沉引起的地表积水流入井下，造成对井下作业空间涌水量及矿井防治水带来的不利影响。
3.5 回采过井底专项措施
①工作面过风井底时要确保工作面采直采平。
②支架必须达到初撑力要求，确保接顶严密。
③在过风井段前工作面必须先进行调斜，保证在过风井井底时工作面不平行于风井联巷。
④在回采工作面过风井井底过程中，应加强工作面支架支护质量管理，特别是过井底段，要随时观察工作面顶板压力及两巷支护情况，出现失修棚及时更换，有异常现象应及时汇报。
4 取得的效果和结论
开采新技术、新工艺的不断发展和创新，给矿井生产特殊条件下的施工提供了技术支持。2128工作面跨立井井筒回采取得了良好的经济效益和社会效益，达到了预期的效果，减少了工作面重新开切眼及搬家的麻烦，使得在高效率回收煤柱的基础上又多回收了煤炭资源17万t，减少了成本投入，通过方案的实施，对工作面中底层的开采创造了一个较好的开采条件，同时还为其积累了许多宝贵的经验。
跨立井井筒开采主要是使用木垛加固井筒底部及联巷，工序简单、操作方便、工程造价低，项目成本投入很小。2128工作面跨立井井筒开采的顺利完成，为我公司在高效率回收煤柱的基础上又多回收了煤炭资源17万t，根据本年度的销售和成本核算，仅该工作面跨立井回采所实现的原煤产值：17万t×680元/t=11560万元，取得的经济效益：17万t×330元/t=5610万元，获得了良好的经济效益和社会效益，达到了预期的效果。
通过后期对井筒地表下沉现象的观察，井筒附近地表略微下沉后基本趋于稳定，筑砌井壁虽然有小缝隙裂痕，但影响不大。实践证明，2128工作面跨立井井筒回收采区煤柱技术取得了良好的成功经验，对地表及矿井涌水没有造成大的影响。