淺談煤礦殘煤開采的技術(shù)

陳世杰

(山西高平科興平泉煤業(yè)有限公司,山西 高平 048400)

煤礦開采中的殘煤開采具有一定難度，因?yàn)榈V區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，開采之前巷道的布置不盡合理，且殘煤的量很少，更是提高了其開采的難度。因此，在開采的過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況做好準(zhǔn)備工作，對(duì)礦區(qū)資料進(jìn)行采集，并確保礦區(qū)的通風(fēng)良好，加強(qiáng)采礦工作者的安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)，優(yōu)化殘煤開采的巷道布置，采取合適的支護(hù)方式穩(wěn)定采區(qū)，并選擇最優(yōu)的單放模式，確保殘煤開采的高效和安全進(jìn)行。因此，本文對(duì)煤礦殘煤開采的技術(shù)方法以及途徑進(jìn)行了分析，為我國(guó)煤礦企業(yè)提供參考，以進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)煤礦殘煤開采工作的順利展開。

一、煤礦殘煤開采的前期準(zhǔn)備工作

首先，正確的掌握殘煤采區(qū)的技術(shù)資料對(duì)采區(qū)的正常生產(chǎn)和消防火工作將起到很重要的指導(dǎo)作用，殘煤采區(qū)有舊、空巷處就易產(chǎn)生高溫火點(diǎn)，漏風(fēng)是主要原因，因此，提前查找史料、查明舊巷情況，及早采取針對(duì)性措施，將起到預(yù)防性消防火的作用。

其次，確保煤礦開采區(qū)的通風(fēng)良好，做好防火工作。采區(qū)內(nèi)舊巷、舊采跡會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生高溫火點(diǎn)必須及早處理好，舊巷露頭處發(fā)黃泥板碹留管注漿，并盡可能的減少殘煤采區(qū)的風(fēng)量，有利于采區(qū)的消防火工作，另外，必須加強(qiáng)老塘管理，應(yīng)將工作面上下兩道后砂口放嚴(yán)、放齊、不能滯后，對(duì)有一氧化碳、瓦斯異常的地方一般采用中型泵留管注漿較好。

最后，應(yīng)該不斷強(qiáng)化煤礦企業(yè)的安全和環(huán)保意識(shí)。認(rèn)真探討煤礦殘煤開采技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)煤礦殘煤開采中的經(jīng)濟(jì)和安全生產(chǎn)，提高殘煤開采的效益，為煤礦事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

二、煤礦殘煤開采的技術(shù)方法淺研究

（1）選擇合理科學(xué)的布巷方式，降低成本，提高效益。

殘煤就是在煤礦開采過程中采剩的部分煤礦，它產(chǎn)生的部位一般是在一些構(gòu)造比較復(fù)雜的區(qū)段或者區(qū)間、水平煤柱等，因此，在設(shè)計(jì)開采的巷道時(shí)，應(yīng)該考慮幾個(gè)因素：首先，應(yīng)考慮成本，充分利用目前已開鑿的巷道，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行一些必要巷道的開采，以降低巷道開鑿的成本，還可以通過把一條巷道的一定長(zhǎng)度擴(kuò)大斷面來(lái)降低工程量。其次，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，將采區(qū)的尺寸控制在合適范圍內(nèi)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮采取的地質(zhì)條件，包括其構(gòu)造、自然發(fā)火的時(shí)間段和煤層的狀況。一般來(lái)說，可以將其尺寸設(shè)計(jì)得小一點(diǎn)，其走向的長(zhǎng)度為80至120米，傾斜的長(zhǎng)度為40米左右，采用較快的推進(jìn)工作面速度，確保在自然發(fā)火時(shí)間段內(nèi)結(jié)束采區(qū)。最后，還要加強(qiáng)對(duì)急傾斜采區(qū)中巷道的布置，回采時(shí)如果采用單放形式，則應(yīng)確保其厚度在6米以下。

（2）選擇合適的煤礦采區(qū)支護(hù)方式，進(jìn)一步穩(wěn)定采區(qū)

通常來(lái)說，單放工作面的頂板中所設(shè)置的支護(hù)一般是π狀的鋼梁和單體液壓支護(hù)結(jié)合使用，支護(hù)的排列密度一般是每平方米面積2.5根，每組中π形的鋼梁和單體液壓支護(hù)的比例為3:9。采用這種支護(hù)方式，具有裝設(shè)簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性高，能夠支撐頂板的壓力，對(duì)于初期以及周期來(lái)壓來(lái)說，對(duì)采場(chǎng)具有較高的穩(wěn)定效果經(jīng)使用證明，適應(yīng)支撐頂板壓力的需要，且簡(jiǎn)捷方便，整體性較好，對(duì)初期來(lái)壓和周期來(lái)壓起到了穩(wěn)定采場(chǎng)的作用，有利于保障各項(xiàng)工序的順利進(jìn)行。

（3）煤礦采區(qū)工作面的控制

單放采區(qū)的工作面在推進(jìn)過程中，應(yīng)該做好初次來(lái)壓以及初次放頂工作，在第一次開幫之后，應(yīng)該強(qiáng)制放頂，使其大面積下跨，以降低工作面所承受的壓力，確保其正常推進(jìn)。在單放回采中，為了有一個(gè)穩(wěn)定可靠的采區(qū)環(huán)境，工作面應(yīng)該確保符合三直兩平一凈兩通暢的要求。即柱子、溜子和煤幫的豎直，頂板和底板的平放，浮煤的干凈，上下出口的通暢。如果工作面中出現(xiàn)了滲漏的柱子，應(yīng)該及時(shí)更換，并提高聯(lián)網(wǎng)以及強(qiáng)鋪的質(zhì)量，如果出現(xiàn)壞網(wǎng)，應(yīng)該及時(shí)修好，避免出現(xiàn)淌貨現(xiàn)象，開幫的時(shí)候應(yīng)該在破碎的頂板部位、巷道中墊上一層木柈以避免沉入網(wǎng)兜中；在給棚的時(shí)候，應(yīng)確保單柱的支撐力在90千牛之上，同時(shí)確保乳化液泵的出口壓力在15MPa以上。放頂?shù)臅r(shí)候，應(yīng)該向砂幫打好戧柱，避免出現(xiàn)悠棚，在頂板線范圍內(nèi)放頂煤，如果工作面的頂板掉落，應(yīng)該立刻停止放頂。

三、煤礦殘煤開采的途徑分析

回采有三種工藝，這三種工藝分別為：第一，最大控頂距放頂煤，這種工藝是在開完一整條幫之后再解體或者整體移溜子。這種工藝是依據(jù)在放頂煤中采用單放法所存在的不足之處進(jìn)行改善的一種方法。它采用的是人工放煤方式，因此，穿矸之后，能不上溜子而直接放沙幫，這樣子既能確保煤的質(zhì)量，也能在放頂線的范圍內(nèi)放頂煤，有利于對(duì)煤量的控制；第二，最小控頂距放頂煤。這種工藝是在開完幫以及放完頂之后，放煤采用最小控頂距放煤，從砂幫放煤直接上溜子，這種工藝是實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常采用的，比較適合不超過三十米的工作面。這種工藝是由于第一種工藝中存在著安全隱患而重新進(jìn)行設(shè)計(jì)的，它將控頂距降低了，從而提高了支架的支撐強(qiáng)度，減輕勞動(dòng)量，促進(jìn)安全生產(chǎn)；第三，跟第二種工藝基本是一致的，但它能夠用于四十米以上的工作面。因?yàn)榫哂休^長(zhǎng)的工作面，因此可以采用分段進(jìn)行開幫和放煤的形式。這種方法具有上述方法的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)量較高，且生產(chǎn)均衡，能明顯提高工程質(zhì)量。

這三種回采的形式對(duì)回采量以及通風(fēng)防火性能的影響不一樣，具體表現(xiàn)為：采用第一種回采的工藝時(shí)，不管什么時(shí)候，其通風(fēng)的斷面數(shù)量都很充足，能夠確保正常的風(fēng)速，但是因?yàn)槊旱V在破碎之后煤層中吸收氧氣的能力以及總量會(huì)增加，且工作面的推進(jìn)速度較慢，很容易引起自燃。由于這種方法是在開完整一條幫之后，尚未移溜子放頂之前進(jìn)行均勻放煤，因此不容易出現(xiàn)穿矸現(xiàn)象，其回采的效率也比較高；第三種回采方法中，可以在煤層中注水，頂煤也可以采用深孔爆破的方式，移溜子可以分段進(jìn)行，因此，具有較高的安全性，且支護(hù)的強(qiáng)度很高，產(chǎn)生的煤塵較少，既降低了對(duì)工程質(zhì)量的影響，也有利于減輕勞動(dòng)的強(qiáng)度，其工作面推進(jìn)的速度比較快，產(chǎn)量也相對(duì)較高。在采煤過程中，可以根據(jù)頂煤實(shí)際的厚度，將走向以及工作面的長(zhǎng)度適當(dāng)增長(zhǎng)，優(yōu)化勞動(dòng)力的配置，實(shí)現(xiàn)殘煤開采的安全和高效，回采率相對(duì)第二、三種方法要高些。

為了提高回采質(zhì)量，應(yīng)該掌握正確的放煤技巧，先編號(hào)放煤口，間隔放煤，確保均勻性，防止形成悠棚同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)煤質(zhì)的管理，以提高產(chǎn)量和回采率，為了實(shí)現(xiàn)工作面支架的均衡受力，應(yīng)該在砂幫的一側(cè)中規(guī)定的地點(diǎn)來(lái)放頂煤，并將網(wǎng)子及時(shí)修補(bǔ)，掃干凈浮煤，讓網(wǎng)子能夠落在地上，并注意修整好棚子。

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