謝晉

[摘 要]介紹了急傾斜中厚煤層回采工藝的具體施工方法和應(yīng)用， 并對沿空留巷的具體施工和改進進行了具體介紹。該工藝在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用，取得了很好的效果及經(jīng)濟效益。

[關(guān)鍵詞] 急傾斜 中厚煤層 回采工藝

中圖分類號 ：TD823 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

0 概況

七臺河礦業(yè)精煤集團龍湖煤礦四采區(qū)58層， 煤層厚度111～ 116m，平均1135m，傾角為45～ 55?， 直接頂為419 m的細(xì)砂巖，底板為10m的粉砂巖。該煤層頂板節(jié)理層理較發(fā)育，懸頂一刀（112 m）左右開始冒落，無明顯周期壓力及初次壓力礦壓顯現(xiàn)。

1 回采工藝的改進

在該煤層的回采中， 先后采用過倉儲式、倒臺階式、穿花垛式等幾種采煤方法， 但沒有得到理想效果。該礦結(jié)合回采煤層頂?shù)装宓木唧w特征，采用了走向長壁后退式采煤方法， 并且不斷改進，取得了很好的效果。

（1）工作面支護采用單體液壓支柱，排距112 m，柱距018m，支柱刨柱窩戴8cm×8 cm×600 cm木帽支護，3排5柱的支護型式，且靠切頂線兩柱距間加打1 棵支柱，支柱向上及向采空側(cè)雙迎山2～ 3?。

（2）工作面三防措施。由于傾角大，片幫煤及偽頂下落下竄容易傷人，為此把工作面采成仰角8～10?，支柱每10 組（每排沿傾斜方向）用ф913 mm 鋼絲繩聯(lián)結(jié)，防支柱失效下竄， 且在人行道每8m上1塊擋矸板，擋矸板采用鋼管焊成的長1.4m，高0.8m的框架用廢舊皮帶固定上面的形式。

（3）工作面傾角大，仰角為 8～ 10 ?，炮后落煤易進入采空區(qū)，因此在切頂柱（即第三排柱）用廢舊皮帶做擋煤板，使炮后落煤不竄入采空區(qū)，提高煤炭回收率。

經(jīng)過近2 a 的回采對比，采用走向長壁后退式采煤方法比穿花垛式采煤方法工作面回采率提高了13%，達(dá)到 90%，單產(chǎn)提高了1113%，火藥電管消耗量下降了716%，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

2 采后管理的改進

2.1 原采后管理的缺點

采后原為留4 m×4 m 煤垛的留巷方式，效果不好，原因是57 煤層層節(jié)理發(fā)育，煤層松軟（普氏系數(shù)f = 1.0）。要保證留巷的穩(wěn)定性，護巷煤柱最低臨界規(guī)格為5m×8m（經(jīng)觀察考實），即走向 5 m，傾斜8m；然而工作面每推進5m，即要掘8m長、2m寬上山眼，工序繁雜（用風(fēng)機等），煤炭損失量大，工作面回采率低，且提高了萬噸掘進率。其次，隨著放炮震動，風(fēng)化及下貨的沖擊，原2 m 寬的放煤口在采后封閉時一般寬度在215 m 左右，給采后封閉帶來了相當(dāng)大的難度。再者，煤垛常常片落，造成巷道冒頂，留巷比較困難； 在回采下片煤時，又需投入大量的人力、物力進行修復(fù)，浪費了大量的資金。

2.2 采后管理的難點

針對以上問題，為徹底解決58 煤層沿空留巷問題，在經(jīng)多方面的實踐后，初步設(shè)想采用碼煤矸水泥墻的方法維護采后巷道，同時，也考慮到一些必須解決的難點：

（1）煤層傾角大（平均52b），所以煤矸水泥墻不但要有足夠的抗壓強度， 而且要解決巖石下滑沖擊帶來的煤矸水泥墻的下滑問題。

（2）煤層傾角大，無法打有效的護身支柱，從采空區(qū)取石極其困難，而且不安全。

（3）煤矸水泥墻的養(yǎng)生問題。

2.3 碼煤矸水泥墻方案

（1）超前回采工作面碼煤矸水泥墻。工作面下巷為連續(xù)化運輸，超前碼煤矸水泥墻，雖然可以解決墻的養(yǎng)生問題，但矸石無法取用。

（2）掘進工作面碼煤矸水泥墻。為解決采后碼煤矸水泥墻的石料供給，煤矸水泥墻的養(yǎng)生及碼煤矸水泥墻影響生產(chǎn)等問題， 在采面碼煤矸水泥墻獲得成功后，在回采同煤層時，進行了掘進工作面為采面碼矸水泥墻的試驗及應(yīng)用，并取得了較好效果。

在掘進施工巷道過程中， 將巷道上幫煤向上開310m，在巷道正常支護的同時， 上幫煤打上110 m柱距的靠幫點柱， 煤矸水泥墻的靠幫柱同時打齊（起臨時支護及護墻作用）。另外，根據(jù)具體情況在兩排靠柱中間適當(dāng)打上臨時支護，當(dāng)煤矸水泥墻與掘進工作面距離在15 m 左右（根據(jù)放炮裝藥藥量大小而定，以不崩倒靠幫柱及臨時支柱為準(zhǔn)）時開始碼煤矸水泥墻（煤粉：矸石：水泥比為 1： 3： 1）， 這樣， 在巷道施工結(jié)束時煤矸水泥墻（墻沿走向每5 m 留 115 m寬開口，以利于采煤用，開口內(nèi)打好支柱）即可碼好，有充足的養(yǎng)生時間， 同時也解決了碼砌中的石料供應(yīng)安全及影響生產(chǎn)等問題。

2.4 改進后沿空留巷的支護方法

2.4.1 改進后的急傾斜煤層半煤巖巷的支護方法

上述掘進施工采煤順槽巷道時，采用錨索掛網(wǎng)和鋼帶進行加強支護， 克服了在沿空留巷的巷道做為上順槽時受二次采動影響的難題， 使巷道留用效果很好。在掘進施工順槽巷道碼好石墻的基礎(chǔ)上，每米巷道在石墻頂?shù)装甯鞔? 棵錨索（ 4～ 6 m）， 貼墻壁掛網(wǎng)，用鋼帶和錨索固定金屬網(wǎng)，托住石墻， 防止石墻的二次應(yīng)力破壞。雖然使用效果很好，但每米巷道成本大幅提升。為此經(jīng)過急傾斜煤層半煤巖巷內(nèi)做分段試驗， 改支護為直接用錨索和金屬網(wǎng)，“W”型鋼帶直接支護的方法，取消超前碼石墻的施工方法，以節(jié)省資金，求取最大的安全經(jīng)濟效益。在采面回采后留巷時采用3 m 寬的煤柱。

2.4.2 錨索金屬網(wǎng)“W”型鋼帶聯(lián)合支護使用效果

用錨索和金屬網(wǎng)“W”型鋼帶聯(lián)合支護在掘進施工及采面回采后起到了很好的支護效果。在沿空留巷時留用的寬煤柱在鋼帶和金屬網(wǎng)的聯(lián)合支護下起到了很好的保留。雖經(jīng)歷二次采動影響， 但留巷和使用效果非常好。

3 結(jié)論

急傾斜煤層走向長壁后退式采煤方法克服了穿花垛等采煤方法的煤炭回收率低、 單產(chǎn)低、 火藥電管消耗量大等缺點。超前采后管理具有煤炭回收率高、 掘進率低、 采掘接續(xù)合理、 技術(shù)經(jīng)濟效果顯著等優(yōu)點。采用此種回采工藝， 可以節(jié)省資金，多回收資源，極大地改變了井下安全生產(chǎn)狀況。

參考文獻：

[ 1] 李巖， 李玉國， 楊志. 急傾斜中厚煤層走向長壁后退式回采技術(shù)的應(yīng)用[ J] . 黑龍江科技信息， 2004， （ 7） .endprint