摘要：上世纪80年代由于历史发展原因，我国许多煤矿都存在小煤窑问题。小煤窑开采造成大量优质资源浪费，同时也给周边矿井生产带来严重影响。本文通过对小煤窑对矿井生产影响和小煤窑复采工作面老空区对生产影响进行分析研究，并提出合理解决办法。
关键词：小煤窑；老空积水；顶板管理；复采工作面；老空充填
一、引言
上世纪80年代由于经济发展政策等原因影响，全国各大矿区出现许多小煤窑。小煤窑技术水平差、生产效率低，造成大量资源浪费和环境破坏，同时对后期资源整合、矿井安全生产带来严重影响。小煤窑乱采乱挖，越界开采情况严重，造成许多大矿资源损失严重，矿井服务年限大大降低。小煤窑下部采区及下层煤在进行采掘生产期间会遭受严重的老空水危害，必须及时对小窑老空水采取堵塞或疏散措施，预防突水事故发生。对于资源枯竭矿井，小煤窑破坏资源复采，可很好延长矿井服务年限。但小煤窑资源破坏严重，复采技术难度大，必须采取可靠的开采设计。
二、小煤窑调查
分析矿井可能受到小煤窑的影响情况，首先要对小煤窑历史发展情况进行调查研究。对小煤窑的调查研究可从以下几方面进行。1.利用小煤窑采掘技术资料，调查小煤窑生产情况。对有遗留历史资料的小煤窑调查可以很好预测其对矿井生产的影响，但由于小煤窑受技术水平影响一般很少有资料可查，需采取其他办法。2.查阅有关小煤窑开采资料，了解小煤窑开采方法。查找当地参与过小煤窑开采的工作人员，通过调查来了解小煤窑开采状况，进一步掌握小煤窑对矿井生产影响。3.通过技术手段探测小煤窑老空区。对小煤窑整合矿井或采区内存在小煤窑老空时，可采用巷探、钻探、物探的办法来探测采区内煤层受小煤窑破坏情况及老空积水情况。不管采取何种方法，当探测出小煤窑老空情况后，及时根据小煤窑老空情况对矿井生产做出合理设计，防止小煤窑对矿井安全生产带来不利影响。
三、小煤窑对采区生产影响
1.小煤窑老空水对采区生产影响。小煤窑由于开采年限时间长，造成许多采空区，这些采空区通过上部地下水和地表降水渗透补给形成老空水，严重威胁矿井生产安全。矿井采区作业存在小煤窑老空水威胁时必须对老空水探测及时采取防治水措施，保证矿井生产安全。（1）小煤窑老空水预测方法。一般来说小煤窑只有在挖煤后形成一定采空区后，且矿井有地下水源补给才会形成老空积水。老空积水应该从探测老空位置、小煤窑历史产量、矿井水文地质情况进行预测。采区内小煤窑老空水积存情况预测，主要预测同一水平内的小煤窑老空位置及上水平煤层小煤窑老空范围，然后通过巷探、钻探及物探等手段来确定老空积水情况。预测小煤窑老空区位置一般采用资料分析法。由以往的的小煤窑调查经验总结，对小煤窑的老空区预测主要采用查访和探测来预测。查访主要采取对小煤窑生产区域的地面情况调查，小煤窑开采首先选择煤层埋藏浅、煤质好的区域采煤。小煤窑长时间挖煤后会造成地面沉陷或者出现扒缝，这些地段下方极易形成采空区。再有就是尽可能查找小煤窑历史开采资料，通过查找参与小煤窑采煤开采人员及历史开采记录来确定小煤窑老空范围。在确定小煤窑开采大致范围后可采用相关技术手段对老空区位置进行探测。对具备地面探测条件的矿井，可在老空区上方打孔探测下部小煤窑老空情况。矿井在小煤窑周边生产作业前必备超前探测老空积水情况，排除水害才可开工。采区生产作业前，需做好周边小煤窑老空区积水情况调查，其中采区上部老空积水对矿井生产威胁最大。进行探测老空积水主要有以下3种情况：（1）老空积水距离生产区域较近时可直接采用钻探法进行，也可采用先物探后钻探的方法探测。（2）对于离采区较远的上部小煤窑老空区探测需采用巷探、物探、钻探相结合的办法来确定老空积水情况。在采区上部小煤窑边界布置一条探巷，对老空区边探边掘，可较好地掌握采区上部小煤窑老空积水情况。（3）对于小煤窑下水平煤矿开采，由于矿井上水平开采结束无法采用巷探法探测采区上部老空积水情况，主要采用巷道顶板涌水量观测、水质化验、物探探水等综合手段来预测老空积水状况。通过上述方法确定老空区存在积水后，要及时制定有效防治水办法，预防突水事故发生，保证生产安全。（2）老空水防治办法。根据不同老空水特点采用不同的防治水办法。①打钻排水法。利用钻探设备，将老空区与生产采区打通，利用排水设备将老空水疏散。由于老空区与采区相对位置情况比较多，钻孔布置也各不一样。对于埋藏较浅的矿井可直接在地面布置钻孔，打通老空区与采区隔水层进行排水。对于离采区较近的周边小煤窑或者上水平小煤窑，可直接在老空下部岩层稳定性较好的地段布置钻孔和水仓，疏导老空积水。②小煤窑井口排水法。对于井口封闭不严的小煤窑，可直接利用井口巷道将老空水排出。③布设下山探巷排水法。对于离采区较远的上部老空积水，可在采区上部布设下山探巷，找到老空区排水。老空水疏导后，可在下部布置一条疏水巷，用于老空后期积水排放。下部采区服务年限时间较长时也可采用超高水充填材料对老空区充填，彻底解决老空积水问题。④上水平老空积水排水法。对开采小煤窑下水平煤层距离较远，隔水层岩层稳定性较好时，可采用边掘进边治水办法。掘进期间可能造成顶板隔水层裂隙发育，顶板涌水量不断增大，此时须停止工作面掘进，待顶板水涌水量稳定后方可继续掘进。掘进工作面结束开回采时必须在采煤工作面最低点对顶板上部老空积水排放，预防采空区顶板下沉打通隔水层，发生突水事故。⑤老空水及时疏导排水。掘进工作面探放水发现水文条件异常，存在老空积水，必须及时采取措施疏水。2.小煤窑对掘进工作面影响。小煤窑主要采用巷道式采煤方法，井下除了大量采空区外还会有许多废旧巷道。掘进工作面遇到这些老巷或者老空冒落区时会产生许多不利影响，严重影响巷道支护质量。小煤窑对掘进巷道影响主要有以下几点：（1）掘进工作面在遇到支护状况较好的巷道，在揭露老巷前需提前做好老巷内积水、瓦斯、有毒有害气体探测工作，掘进工作面通过老巷或者从老巷周边通过时，需提前做好老巷顶板支护工作，对老空巷道支护可采用老空区充填或者对巷道周边区域采用砌石墙方式。掘进巷道通过老巷后要及时对老巷打密闭墙。（2）掘进工作面通过老空冒落区时，对老空区可采用超高水充填材料对老空区充填，防止冒顶事故发生。通过冒落区时需提前改变支护方式，优先采用工字钢、U型钢等高强度支护方式。（3）掘进工作面遇到顶板冒落的老巷时，再通过老巷时需加密巷道支护棚距，巷道围岩顶板破碎处采用U型钢加强支护。3.小煤窑对矿井生产其他影响。小煤窑由于历史发展原因，存在乱采乱掘现象十分普遍，造成大量资源破坏，降低矿井服务年限。此外，小煤窑老巷还会影响矿井通风系统、排水系统，因此必须加强小煤窑老空及老巷探测治理工作。
四、小煤窑对复采工作面的影响
目前，我国许多矿井随着资源开采日益减少，为延长矿井服务年限，减少资源浪费，许多老矿都开始复采工作。小煤窑采出率低，资源浪费、破坏严重。小煤窑对复采工作面影响主要有两点：（1）布置复采工作面前，做好小煤窑采空区探测工作，尽量将老空区布置到煤柱范围内。综采工作面过老空技术难度较大，遇到老空区时要提前对老空区充填，对老空区可采用超高水充填材料进行填充保证工作面顶板支护工作。（2）工作面过小煤窑老巷，由于老巷顶板破碎严重、煤壁松软极易发生片帮冒顶事故，以往一般采用液压点柱临时支护与液压支架方式控制煤壁顶板强行过老巷，危险系数大；目前在山西晋煤集团天安煤业实施超高水材料注浆技术，提前对小煤窑老巷加固，可很好控制采煤工作面顶板煤壁，大大增加了生产安全系数。五、结束小煤窑作为上世纪经济发展的遗留产物，由于技术水平差，管理不到位，对后期煤矿安全生产带来许多隐患。矿井在采掘生产期间存在小煤窑安全隐患时，必须提前做好小煤窑调研工作，分析小煤窑可能带来的安全隐患，并制定相关安全技术措施。小煤窑安全隐患治理重点是要做好老空水危害、老空区顶板危害、老巷危害的防治。
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作者：梁旭超
