簡析如何開采煤礦殘煤

姜法義

摘 要：文章主要是以安全生產(chǎn)以及煤礦的效益作為主要目標(biāo)，針對性的對開采煤礦殘渣時如何布巷、工作面的初次來壓、工程質(zhì)量、在開采區(qū)域采用何種支護、單放式的殘煤開采、大傾角的單方式開采以及對于開采之前一些資料進行了解等等，尋求一條可行安全的生產(chǎn)途徑以及方式方法，在實踐中總結(jié)出一套合理可行的開采方式。

關(guān)鍵詞：殘煤；開采；安全方式

1 如何布巷

1.1 經(jīng)濟合理的布巷

殘煤的開采本身就是對開采后余下的煤炭進行開采，這些煤炭主要包括了區(qū)間煤柱以及水平煤柱，其特點就是塊段的構(gòu)造很復(fù)雜。因此以經(jīng)濟利益為主進行的殘煤開采首先就應(yīng)當(dāng)在開采時降低成本，而最有效的手段就是減少開鑿新的巖石巷道，充分利用原有的巷道系統(tǒng)。新的巖石巷道的開鑿勢必要產(chǎn)生更多的投入，因此對于原有巷道的利用是減少成本的最有效的方式。

1.2 對采區(qū)尺寸進行合理的確定

殘采區(qū)域在尺寸的設(shè)計上應(yīng)當(dāng)綜合開采煤井的特征以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，根據(jù)不同的條件設(shè)計不同的尺寸。這方面的問題主要包括：地質(zhì)構(gòu)造、煤層的自然發(fā)火期以及礦壓賦存條件等等。

煤層的自然發(fā)火期是對于開采區(qū)域防火考慮的必要條件，可以通過縮小開采區(qū)域的辦法對自然發(fā)火期因素進行考慮，這樣就可以在發(fā)火期內(nèi)使得開采能夠盡快結(jié)束。對于尺寸，一般都是斜長在三十米到五十米之間，走向上八十米到一百二十米之間。較短的工作面可以加快回采的推進度，一般煤礦的發(fā)火期是三個月，通過縮小采區(qū)的方式就可以在三個月內(nèi)結(jié)束殘采。

1.3 如何布置急傾斜式煤層的開采巷道

對于急傾斜式的煤層在進行回采時，單放法是最有效的回采方式，開采厚度應(yīng)當(dāng)在四米到五米之間，最多不應(yīng)當(dāng)開采超過六米。

煤層的頂板不足以支撐兩條巷道時，在同一水平的標(biāo)高上則可以通過更改入風(fēng)道的位置對這類問題進行解決，主要是將入風(fēng)道布置在頂板上，回風(fēng)道布置在煤層的底板上的方法。這樣回采的煤炭就可以沿著巷道自動滑下，但是應(yīng)當(dāng)注意的是階段的高度應(yīng)當(dāng)小于十米。

在這種方式的開采中主要需要解決的就是同一標(biāo)高的兩條巷道的互通問題，因此在巷道的掘送過程中要進行嚴(yán)格的控制，避免漏風(fēng)現(xiàn)象。因此對于巷道開鑿的質(zhì)量以及通風(fēng)管理的工作必須要進行保證性的加強，安全的回采是高效殘采的基礎(chǔ)，才能夠最大程度的獲得經(jīng)濟上的效益。

2 防火措施在殘采中的意義

井下很容易因為一氧化碳以及瓦斯的濃度過高而出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，這些現(xiàn)象一般都很容易集中在舊巷道或者是舊的采跡中，這些區(qū)域會比較容易出現(xiàn)高溫火點，因此需要盡早的進行預(yù)防和治理，可以通過灌漿方式對其機型處理，并對開采區(qū)域的風(fēng)量進行控制，這些都可以有效的防火。在老塘的管理上，需要保證不能滯后并且在工作面的上下道口機型整齊嚴(yán)密的擺放。對于空氣瓦斯一氧化碳濃度異常的區(qū)域使用注漿方式盡快進行處理。

3 單方采區(qū)的推進受到初次放頂以及初次來壓的影響

采空區(qū)的空頂面積過大容易產(chǎn)生突然來壓，這樣就會對工作面造成沖擊，從而對采區(qū)的推進造成影響，因此需要在首次的開采中進行強制性的放頂工作，充分的讓頂板垮落，對工作面受到的壓力進行釋放，保證采取的推進。

4 支護方式的重要性

支護措施是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此工作面的支護必須要進行保證，單放式的工作面對于頂板的支護要求要更加嚴(yán)格，目前使用的支護主要是單體的液壓式支柱和π型鋼梁進行配合使用的。這種支護組成一組是三梁九柱，并且在棚梁上應(yīng)當(dāng)打好雙勁木，對每個單柱都應(yīng)當(dāng)配備防滑鏈，這樣可以避免單柱倒塌造成的不必要的人員傷亡。這樣的支護手段在實踐中證明是非常適應(yīng)單放式的采區(qū)工作面的，不但適應(yīng)了對于頂板壓力支撐的需求，同時整體性能良好，并且簡單方便，無論是初期的來壓還是周期的來壓都能夠很好的對采場進行穩(wěn)定，使得各個工藝都可以在一個安全的生產(chǎn)環(huán)境下順利進行。

5 加強工作面工程質(zhì)量管理，確保放頂和放頂煤的順利完成

單放回采目的就是放頂煤，所以必須有一個穩(wěn)定、可靠安全的采場條件才能順利完成回采工藝的各個工序。工作面必須達(dá)到三直：煤幫直、溜子直、柱子直；兩平：頂板平、底板平；一凈：浮煤凈；兩暢通：上出口暢通、下出口暢通。

6 殘采單放

6.1 即單放法三種回采工藝中放煤問題

第一種：最大控頂距放頂煤。

第二種：最小控頂距放頂煤。

第三種：同第二種回采工藝相同，也是最小控頂距放頂煤，只是適合于超過40米以上較長的單放工作面，由于工作面較長，采取工作面有過渡段的形式，上（或下）邊開幫，下（或上）邊放煤，也就是上班開幫，下一個小班放煤，放煤與開幫分段進行。

6.2 三種回采工藝的優(yōu)、缺點

第一種方法，最初的單放法，是根據(jù)單一長壁分層下行采煤法的施工和單放法在放頂煤過程中出現(xiàn)的一些問題，摸索出的一種采法。

優(yōu)點：人工放煤，一旦穿矸，可以不上溜子，放在砂幫（最大控頂距3.4m），這樣能保證煤質(zhì)，砂幫頂煤不易超過放頂線，能及時控制放煤量，以免造成砂幫頂板空，上、下兩口不易滯后。

缺點：安全性差，頂煤塊大時，易砸悠支架，易造成冒頂，在放頂過程中支架變形嚴(yán)重，放頂難，人工放頂煤，工人的勞動強度大，效率低，放頂時間長。

第二種方法是根據(jù)第一種方法通過一定時期的生產(chǎn)實踐，總結(jié)產(chǎn)生了這種方法，是根據(jù)第一種方法中不安全的隱患，放煤時由于壓力的變化作用，支架易悠，放頂困難，工人勞動強度大，不安全因素大，產(chǎn)量低等原因進行改進的一種方法。

優(yōu)點：控頂距縮?。ㄗ钚】仨斁?.4m），支架支撐密度強度增加，安全系數(shù)有較大提高，極大地減輕了工人的勞動強度，產(chǎn)量高。

缺點是：易造成放頂煤時頂煤超過放頂線，造成砂幫空，易穿矸造成矸石外混，生產(chǎn)均衡性差，生產(chǎn)效率低。

第三種方法其實與第二方法相同，是在第二種方法的基礎(chǔ)上通過生產(chǎn)實踐進行改進，適合于40m以上較長的單放工作面，工作面溜子有過渡段，可以上（或下）邊開幫，下（或上）邊放煤。

優(yōu)點：除具有第二種方法的優(yōu)點外，能達(dá)到均衡生產(chǎn)，產(chǎn)量高，整體推溜子或分段推溜子后砂幫扶柱上尺上線，工程質(zhì)量有顯著提高。

6.3 三種回采工藝對“一通三防”和回采率的影響

第一種方法回采時，不論何時都能保證有足夠的通風(fēng)斷面，保證風(fēng)速正常，但是煤質(zhì)破碎后煤層吸氧量逐步增加，推進速度慢，易發(fā)火，風(fēng)速穩(wěn)定，煤塵堆積飛場相對減少。

因為是整條幫開完后，未移溜子放頂前均勻放煤，頂煤垮落均衡，不易穿矸，回采率相對第二、三種方法要高些。

通過以上分析論述，第三種方法經(jīng)過采取一定的措施后（如頂煤厚可進行深孔爆破，煤層注水，分段推溜子），安全系數(shù)高，對工程質(zhì)量影響較小。

6.4 科學(xué)合理、均勻放頂煤，是提高煤質(zhì)和回采率的有效途徑

正確的掌握殘煤采區(qū)的技術(shù)資料對采區(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，實例：遼礦集團西安礦二區(qū)-290水平02601區(qū)采區(qū)工作面沿走向推進過程中，有一條1982年水沙充填采法的水道，料石碹支護，由于掌握的不好，沒有及時采取預(yù)防性措施，工作面漏掉局部支柱，是一次忘不掉的教訓(xùn)。

殘煤采區(qū)有舊、空巷處就易產(chǎn)生高溫火點，漏風(fēng)是主要原因，因此，提前查找史料、查明舊巷情況，及早采取針對性措施（發(fā)黃泥板碹、注漿等），將起到預(yù)防性消防火的作用。

7 結(jié)束語

總之，殘煤“單放”采法一次可采高度為工作面高度3倍，同時也存在有落煤損失，冒落不充分，丟三角煤等問題和其它殘采問題也有待于在今后的開采實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，完善合理采法，摸索出更安全合理、經(jīng)濟的新途徑。