山西襄垣七一新发煤业有限公司是山西七一煤化集团有限公司所属主力矿井，其核定生产能力为1.50Mt/a，采用斜-立井混合开拓方式，目前正在进行一水平开拓3号煤层，水平标高+810m，采煤方法为综采放顶煤。 在对开采井田南翼丢弃的边角煤柱和不能综采块段的合理性和必要性分析基础上，决定采用水力采煤技术。水采系统设计生产能力为0.60Mt/a，矿井生产能力仍以综采为主，水采作为对综采生产能力不足的有效补充。 该水采工程经可行性研究、初步设计、安全设施设计、施工设计、施工及设备安装、工程质量认证、联合试运转后，于2ü松轿魇∶嚎蟀踩嗖炀殖ぶ渭嗖旆志肿橹乃晒こ贪踩枋┭槭铡Ｔ?个月的联合试运行期间，水采系统安全可靠，运行正常。 1 现状 山西襄垣七一新发煤业有限公司井田位于沁水煤田东南部，井田地质构造简单(Ⅰ类)，属高瓦斯矿井，井田内开采煤层煤尘均有爆炸危险性，煤层均属不易自燃煤层。井田内各可采煤层特征见表1。 表1 可采煤层特征表含煤地层煤层号厚度/m最大～最小平均间距/m最大～最小平均煤层结构稳定性可采性顶板岩性底板岩性山西组太原组3上315-115-31．90～2．352．162．82～6．255．020．00～1．420．810．00～1．851．300～4．652．．35～113．．122．60～11．215．04简单(0～1)简单(0～2)简单(0)简单(0～1)分叉区稳定稳定较稳定较稳定分叉区可采全区可采大部可采大部可采砂质泥岩细砂岩砂质泥岩粉砂岩泥 岩砂质泥岩泥 岩粉砂岩泥岩砂质泥岩泥岩粉砂岩 泥岩 泥岩 粉砂岩 目前，矿井的开采重心已全部移至井田的北翼，井田北翼3号主采煤层的分叉变薄必将对矿井的生产能力产生重大影响。此外，井田内15-1号和15-3号煤层薄、煤质差，开采时将受奥灰水的威胁等，开采成本将较高；南翼已被综采和过去旧采煤法开采过，丢弃许多边角煤柱和不能综采的块段，这部分煤层断层多，地质条件变化大，使用长壁采煤法开采比较困难。 2 水力采煤可行性分析 2.1 必要性分析 1)该矿井田南翼已被综采和过去旧采煤法开采过，丢弃许多边角煤柱和不能综采的块段。 2)该矿井由于丢弃的边角煤柱和块段断层多，地质条件变化大，使用长壁采煤法开采比较困难。 3)根据该矿地质报告3号煤是井田主采、首采煤层，但在井田北部分叉为3号和3上号煤层，分层煤厚变薄，而目前矿井的开采重心已全部移至井田的北翼，必将对矿井的生产能力产生重大影响。 4)井田内15-1号和15-3号煤层薄，煤质差，开采时将受奥灰水的威胁等，开采成本将较高。 因此，积极寻求新的采煤方法来开采边角煤柱和不能综采的块段是该矿进一步实现稳产高产，既可持续保证1.50Mt/a的矿井生产能力，同时延长矿井服务年限和提高矿井资源回收率的重要举措。 2.2 合理性分析 1)水力开采的该矿井田南翼丢弃的边角煤柱和块段断层多，地质条件变化大。由于长壁工作面设备多且笨重，搬迁倒面很困难，并且布置方式对煤层赋存情况的变化适应性差。而水采是短壁工作面，巷道布置灵活，工作面采运设备简便，无支护管理顶板，搬家倒面方便、灵活，人在有加强支护的巷道内作业，工作面无电力设备，更加安全可靠。 2)煤层倾角：井田南翼区域煤层倾角不大，属于缓倾斜或倾斜煤层，适合水采。 3)煤层厚度：虽然水力开采的是井田南翼的边角煤柱和不能综采的块段，但该煤层一般厚6m左右，是最能发挥水采优势的煤层。 4)顶底板条件：3号煤层顶板为砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩；底板为泥岩、粉砂岩、局部为细砂岩，完全能满足水力采煤落煤工艺的要求。 5)瓦斯条件：矿井为高瓦斯矿井，虽然井田南翼瓦斯浓度较低，且绝大多数水采区四周早已回采过，部分瓦斯得到释放，瓦斯涌出会更低，但仍应加强通风管理，使水采安全生产，同时巷道过原采空区时局部可能会有瓦斯聚集，开采过程中应加以注意。 6)煤层硬度：绝大多数水采区四周早已回采过，矿压显现会明显一些，再加上煤层本身节理较发育，因此，该煤层属高压水射流易破碎型，有利于水力落煤。 7)煤泥脱水：根据对该矿采出的3号煤层观察，煤质灰份低，以贫煤为主，虽然旱采块度不大，但多以砂粒为主，泥化现象不严重，这样推行水采工艺后，易于煤水的分离，不会给煤泥水处理造成困难。 8)安全性分析：①水力采煤采用高压水射流落煤，工作面无动力带电设备，不会因电气设备引发事故；②人员在有加强支护的巷道内作业，不进入无支护的采场落煤作业区域，能使人员不受顶板冒落危害，保证安全；③ 可有效抑制煤尘，在采运过程中不会产生煤尘；④煤尘小，可减少尘肺病的发生。 通过上述分析，该矿井田南翼丢弃的边角煤柱和不能综采的块段适合采用水采工艺开采。 3 硐室及巷道布置特点 3.1 +810水平水采硐室及首采