薄煤層回采安全管理措施探討

【摘要】對(duì)薄煤層回采工作中主要的安全影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)單歸納總結(jié)后，結(jié)合自我實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，探討了薄煤層開采和回采安全管理技術(shù)措施，確保薄煤層回采具有較高的安全管理水平，有效提高煤礦企業(yè)煤炭開采綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

【關(guān)鍵詞】煤礦；薄煤層；回采；安全管理

從大量勘探和開采統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)資料，我國薄煤層資源具有分布范圍廣、煤質(zhì)較好等特點(diǎn)，在一些省區(qū)薄煤層的綜合儲(chǔ)量比重較大[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國國有重點(diǎn)煤礦厚度在1.3m及以下的薄煤層煤礦，其綜合可開采儲(chǔ)量約占煤礦總采儲(chǔ)量的20%左右。受地質(zhì)構(gòu)造條件的影響，我國四川、重慶、貴州等西南地區(qū)出現(xiàn)了較多的煤層分層問題，通常有2～3個(gè)分層（如：開縣桐橋煤礦礦區(qū)范圍內(nèi)的可采煤層三層，即K6、K5、K3煤層，為高灰、低硫、低熱值煙煤，煤層厚度為0.11～0.3m），各分層煤層厚度均較小，且各分層之間間距很小，這在很大程度上影響到煤炭高效、安全開采作業(yè)。煤炭開采年限和開采量的不斷增加，薄煤層開采已成為當(dāng)今資源合理配置利用的重要手段。因此，結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，探討復(fù)雜地質(zhì)條件下薄煤層的安全開采管理措施制度，就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)用研究意義。

1、薄煤層回采工作中主要的安全影響因素

從大量薄煤層開采和回采實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為目前薄煤層回采過程中主要存在以下幾個(gè)的安全影響因素，即：

（1）采高較低，工作面作業(yè)空間較狹窄，作業(yè)環(huán)境較差。

（2）受地質(zhì)、煤層、斷層等條件的影響，回采工作面上容易出現(xiàn)塌落問題，對(duì)頂板安全管理維護(hù)提出較高的技術(shù)要求。

（3）回采過程中工作面容易受到涌水等危害，直接影響到采煤效率和工作面的安全。

（4）對(duì)于一些自然的薄煤層回采而言，防治煤層自燃、去除工作面上硫化氫等有害氣體等也是薄煤層開采和回采安全管理的重點(diǎn)[2]。

2、薄煤層開采和回采安全管理技術(shù)措施探討

要實(shí)現(xiàn)薄煤層高效安全開采和回采，不僅要有一支技能水平較高的職工隊(duì)伍，同時(shí)還需要做好工作面的各個(gè)工種、各個(gè)工藝、各個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)化、精益化安全管理，強(qiáng)化工作面的安全質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)工作面頂板控制等關(guān)鍵內(nèi)容，為薄煤層開采和回采營造一個(gè)良好的作業(yè)環(huán)境。

2.1加強(qiáng)工作面頂板安全管理，杜絕頂板安全事故發(fā)生

（1）重點(diǎn)加強(qiáng)泥巖頂、底板的日常安全管理工作

對(duì)于頂板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，而底板多為泥巖，局部為細(xì)粒砂巖的薄煤層礦井而言，尤其煤層頂?shù)装宓刭|(zhì)條件較差，在工作面開采和回采過程中可能出現(xiàn)隨采隨落問題，給薄煤層開采帶來較大的安全隱患。因此，當(dāng)薄煤層工作面頂板出現(xiàn)破碎問題時(shí)，要及時(shí)采取在架間或支架頂梁上竄木料或工字鋼進(jìn)行加固支護(hù)，提高頂?shù)装宓姆拦绦阅?。另外，要結(jié)合薄煤層工作面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及時(shí)采取移架支護(hù)等頂板安全管理模式，以縮短工作面頂板暴露面積和時(shí)間，必要時(shí)應(yīng)采取割一架移一架的防護(hù)方法，有效提高頂?shù)装灏踩雷o(hù)水平[3]。

（2）加強(qiáng)工作面上下端頭的頂板安全防護(hù)

薄煤層開采和回采工作面兩端頭是應(yīng)力集中區(qū)，由此該段空間顯得較為狹窄，空間較小，一旦端頭頂板發(fā)生下沉或冒落問題，則會(huì)引起工作面的安全出口出現(xiàn)不暢甚至堵塞問題，嚴(yán)重影響到薄煤層的安全生產(chǎn)管理。因此，礦井兩巷應(yīng)采用π型鋼梁結(jié)合單體液壓支柱兩套支護(hù)進(jìn)行綜合支付，即采取超前20m范圍內(nèi)的一梁兩柱的綜合支護(hù)方式提高巷道防護(hù)水平。另外，在工作面端頭區(qū)域的頂板安全管理中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煤幫的檢修維護(hù)，以減少片幫。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作面存在頂板破碎、片幫較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取相應(yīng)的補(bǔ)充安全技術(shù)措施，以加強(qiáng)工作面的支護(hù)。

（3）采用錨網(wǎng)梁加強(qiáng)工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷的支護(hù)

通過合理的錨網(wǎng)梁支護(hù)，來有效改善工作面運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷的防護(hù)性能，確保巷道斷面具有較好防固水平，同時(shí)可以簡(jiǎn)化開采和回采工作面端頭支護(hù)和超前支護(hù)工藝，這在一定程度上能夠提高綜采工作面的快速推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)薄煤層的安全高效開采。

例如開縣帥鄉(xiāng)煤業(yè)有限公司漁河煤礦擴(kuò)建工程，其K3煤層均厚為0.33m，傾角24°，為傾斜極薄煤層，該煤層全區(qū)較穩(wěn)定，全井田可采。煤層頂板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，屬Ⅱ類中等穩(wěn)定～穩(wěn)定頂板；煤層底板以泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，屬Ⅱ類中等穩(wěn)定～穩(wěn)定頂板。屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，煤層自燃發(fā)火為不易自燃煤層。根據(jù)煤層的賦存條件和開采技術(shù)條件，設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁式采煤法，采用放炮落煤，全部垮落法管理頂板。支護(hù)方式為單體液壓支柱支護(hù)。全部垮落法管理頂板?；夭晒ぷ髅鏋樗摹ち趴仨敚渥畲罂仨斁酁椋?.2m，最小控頂距為：3.2m，排距：1.0m，柱距1.0m，采用單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)，局部區(qū)域受構(gòu)造影響，煤層變薄，可采取其他支護(hù)，其支護(hù)密度為1.0根/m2。礦井勞動(dòng)組織方式為“三·八”作業(yè)制，二班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備。

2.2合理控制工作面采高

由于薄煤層地質(zhì)條件通常較為復(fù)雜，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)薄煤層俯采、仰采等問題，筆者建議工作面采高應(yīng)設(shè)置1.3～1.5m為宜。對(duì)于極薄煤層部位，應(yīng)根據(jù)頂?shù)装鍘r性，合理掌握好頂?shù)装迩懈盍?，特殊情況下可以預(yù)先松動(dòng)爆破，并及時(shí)采用帶壓移架來進(jìn)行防護(hù)，有效控制頂板下沉量，確保薄煤層工作面的安全。

2.3加強(qiáng)工作面現(xiàn)場(chǎng)安全指揮管理

當(dāng)工作面需要運(yùn)送大件或物料較沉?xí)r，應(yīng)將大件用錨鏈或鋼絲繩（推薦直徑不應(yīng)小于18.5mm）并配合鋸齒環(huán)或繩卡來固定在輸送機(jī)的鏈子上，并在大件下面采用半圓木進(jìn)行墊平，以免運(yùn)輸過程中受力不均，引起地板坍陷。應(yīng)加強(qiáng)工作面的現(xiàn)場(chǎng)安全指揮工作，工作面上各段工作人員應(yīng)相互“通氣”，搞好互保工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)滾矸等現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)相互發(fā)出警報(bào)，并相互幫助有持續(xù)逃到安全區(qū)域。

2.4強(qiáng)化礦井瓦斯管理，實(shí)現(xiàn)安全高效開采和回采

開采和回采薄煤層保護(hù)層時(shí)，由于卸壓作用，臨近煤層中的瓦斯會(huì)大量涌入，這在很大程度上制約工作面的開采進(jìn)度。應(yīng)充分利用留巷結(jié)構(gòu)，合理布設(shè)形成Y、H型通風(fēng)巷道，確保工作面回風(fēng)側(cè)有足夠的新鮮風(fēng)流和風(fēng)量，以避免瓦斯積聚。另外，還需要采取各種措施，改善工作面上的作業(yè)環(huán)境，提高作業(yè)效率和質(zhì)量水平。

2.5完善設(shè)備檢修維護(hù)制度

制定完善的設(shè)備檢修維護(hù)制度，確保設(shè)備具有較高性能，減少設(shè)備運(yùn)行故障，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全回采、加快工作面推進(jìn)速度、提高開采回采生產(chǎn)效率，提高重要的設(shè)備保障。

3、結(jié)束語

采取有效的薄煤層高效、安全開采和回采技術(shù)措施，加強(qiáng)開采和回采工作面的現(xiàn)場(chǎng)安全管理，實(shí)現(xiàn)礦井全過程的安全高效開采和回采，提高薄煤層開采和回采速率，加大薄煤層回采的力度和范圍，提高煤礦企業(yè)煤炭運(yùn)營的綜合經(jīng)濟(jì)效益，有效延長(zhǎng)了礦井的綜合服務(wù)年限。

參考文獻(xiàn)

[1]吳啟超，楚衛(wèi)平.大傾角薄煤層綜采工作面安全管理實(shí)踐[J].中州煤炭，2010，176（08）：77-79.

[2]于富軍.薄煤層安全高效開采技術(shù)的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2008，27（06）：71-72.

[3]單福友，孫國啟，趙友軍等.薄煤層綜采工作面高產(chǎn)高效技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)電，2011，（05）81-83.