煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術(shù)分析

童應山　楊迎新

摘要：煤礦薄硬煤層具有結(jié)構(gòu)復雜、厚度薄、堅硬、掘進率高、儲量小等不利于采掘的特點，導致薄硬煤層的回采和采掘效率低、成分高。因此，合理研究煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術(shù)，合理布置采掘方法，對提高煤礦薄硬煤層的回采率和采掘率具有很大的現(xiàn)實意義。文章分析了煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術(shù)，探析了提高煤礦薄硬煤層回采率以及采掘率的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；薄硬煤層；回采；采掘技術(shù)；回采率

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）31-0124-02

薄煤層指的是厚度小于1.30m的煤層，并且我國19%左右的煤層都是薄煤層，而薄硬煤層由于厚度相對較小、采高低、勞動效率低、煤質(zhì)硬等特點，人員在工作面作業(yè)以及設(shè)備的移動都相對困難，嚴重地限制了回采中的采掘效率。隨著機械化采煤程度的提高，通過采用先進的薄硬煤層采掘技術(shù)，顯著地提高了薄硬煤層的回采率以及采掘成功率，煤礦薄硬煤層的開采區(qū)域不斷擴大，開采量也在不斷增加。

1 煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術(shù)

文章以某煤礦為例，主采煤層主要在±0.2m水平以下，薄硬煤層在±0m水平以上，該煤礦薄硬煤層的平均厚度為0.75m，底板有偽底細粉砂巖，頂板富含動物化石、泥質(zhì)砂巖，深灰色，致密堅硬。

1.1 布置巷道

根據(jù)該煤礦薄硬煤層的特征進行分析，由于薄硬煤層的煤層相對較硬，在設(shè)計下運巷煤柱時，沒有必要留設(shè)太大的護巷煤柱，以此降低在煤柱上造成的浪費。煤礦薄硬煤層都采用沿煤巷道掘進的方式，即煤層直接頂為巷道的頂板，煤層貼近巷道的頂板，由于頂板圍巖和煤層頂都相對穩(wěn)定，在施工的過程中不必要破壞頂板，以此保證煤層頂板的安全性與可靠性。施工的過程中把好質(zhì)量關(guān)，并且還應該制定詳細的檢查和維修方案，指派專門的檢查人員定期對巷道進行檢查，并及時發(fā)現(xiàn)巷道周圍圍巖的變化狀況，當發(fā)現(xiàn)問題時及時、準確地采取相應的措施，將故障排除，以此保證巷道的使用

壽命。

1.2 工作面支護

為了保證薄硬煤層回采工作面的穩(wěn)定性，需要加強對巷道的維護工作，根據(jù)薄硬煤層的實際狀況，選擇合適的支護方式，當采煤機割過后，先移支架進行頂板的支護，然后再移動輸送機，根據(jù)頂板的實際狀況以及截深，合理地選擇支護的形式以及支護的密度，當頂板相對完整時，按照順序移動支架，保證支架移動的速度和采煤機采掘速度的統(tǒng)一性，以此保證采掘施工能夠快速、有效地進行。

1.3 薄硬煤層采掘技術(shù)

1.3.1 樹枝割塊采掘技術(shù)。該種采掘技術(shù)是薄硬煤層的常見采掘技術(shù)之一，該煤礦的2采區(qū)+680m19#回采工作面參數(shù)：煤層厚度為0.4～1.3m、傾角為15°～33°、傾向為115m、走向為38m，該工作面通過巷道向正傾斜方向施工切眼，當施工切眼到達薄硬煤層帶后分別向兩側(cè)的斜坡施工，然后再由兩側(cè)向中間施工。該種采掘技術(shù)的主要技術(shù)措施表現(xiàn)為：采用在巷道28m沿薄硬煤層的傾向掘進一條通風、溜煤、送料、行人的通道，然后在通道內(nèi)進行煤層切眼，再進行割塊回采，在兩側(cè)向切眼采掘的過程中，必須留設(shè)保煤柱，由兩側(cè)向中間采掘完成后，必須自上而下地回收保煤柱，并且在回收的過程中應該注意采空區(qū)的壓力狀況，必要時應該設(shè)置煤柱隔離采空區(qū)或者密柱隔離采空區(qū)。該種采掘技術(shù)的優(yōu)點主要包括：采掘的過程中的采空區(qū)處理和支護施工非常簡單，有時甚至可以不必處理采空區(qū)，靈活性強、工作面數(shù)量眾多、工作面短等。同時，采用采掘技術(shù)的缺點表現(xiàn)為：回采率相對較低、工作面的通風狀況相對較差，傾向小眼施工難度相對較大，并且掘進成本也相對較高。

1.3.2 斜坡壁式采掘技術(shù)。該種采掘技術(shù)也是該煤礦薄硬煤層中常用的采掘技術(shù)之一，其北采區(qū)+480m16#回采工作面參數(shù)：煤層厚度為0.3～1.4m、傾角為22°～87°、傾向為21～38m、走向為65m。該種采掘技術(shù)主要通過依靠坡度進行比較換班的采掘，接近主斜坡傾角相對較大的薄硬煤層采用深孔爆破采掘技術(shù)進行采掘施工，通過由下部的巷道向主斜坡施工，上部分的主斜坡貫通整個回風巷，采掘采用上下斜坡同時采掘施工的方法進行推采。該種采掘技術(shù)的優(yōu)點主要表現(xiàn)為：工作面切眼為斜布置，顯著地降低了小眼的坡度，有效地降低了工作面煤炭下滑的速度，增加塊煤率，顯著地提高煤礦的經(jīng)濟效益；工作面斜長縮短，顯著地加快了工作面的采掘速度，有效地降低了工作面冒頂事故發(fā)生的概率；回采的過程中降低了小眼的坡度，進而遏制了矸、煤下滑造成的傷人事故；顯著地提高了工作面的回采率，并且降低了支護的成本。

1.3.3 正規(guī)壁式采掘技術(shù)。該種采掘技術(shù)是在回采工作面內(nèi)布置采煤巷道，采掘工作面沿走向進行推進，呈傾斜布置，該煤礦一采取+570m15#回采工作面參數(shù)：煤層厚度為0.4～1.4m，平均傾角為26°，傾向為21～29m，走向為158m，通過沿著煤斜巷能夠準確地判斷該回采工作面煤層的儲存狀況，通過在巷道定向施工破壓眼，采掘施工由巷道向上開切眼貫通巷道進行采掘施工。該種采掘技術(shù)的優(yōu)點表現(xiàn)為：顯著地提高工作面的回采率，有效地降低采掘成本；便于運輸設(shè)備、材料以及煤炭等；通風能力好，能夠及時地排除污風；回采工作面的安全系數(shù)相對較高。

2 提高煤礦薄硬煤層工作面回采率的有效措施

2.1 強化工作面的現(xiàn)場管理，保證采掘工作能夠順利進行

薄硬煤層工作面的采掘施工，由于煤層的厚度相對較薄、硬度較高，想要實現(xiàn)安全、高效的施工，就必須加強工作面施工現(xiàn)場的管理力度，保證工作面的安全，以此保證工作面的推進度，當推進工作面能夠順利、高效運行，能夠顯著地提高工作面的回采率。

2.2 強化工作面的采掘方案技術(shù)論證

為了防止薄硬煤層出現(xiàn)“吃肥丟瘦”的短期現(xiàn)象，應該根據(jù)薄硬煤層的具體狀況，對每一工作面都進行組織采掘，地質(zhì)技術(shù)人員在進行采掘技術(shù)探討、論證以及批準等環(huán)節(jié)中，都應該根據(jù)工作面的具體狀況，選擇最安全、最優(yōu)的采掘技術(shù)方法，然后還應該制定相應的應急方案，提高工作面回采率的同時，保證施工安全。

2.3 加強對工作面回采率的考核

煤礦應該制定科學、合理的考核制度，嚴格按照相關(guān)的規(guī)章制度進行考核，防止工作面出現(xiàn)棄煤、丟煤的現(xiàn)象，將回采率工作和工人以及管理人員的經(jīng)濟利益掛鉤，以此提高所有工作人員的積極性和主動性，如果發(fā)現(xiàn)存在任意丟煤、浮煤超限等狀況，應該下達預防丟煤通知書，丟煤、棄煤問題嚴重時，應該給予一定的懲罰。通過制定相應的考核制度，并在實際的采掘工作中真正起到監(jiān)督、管理的作用，以此提高薄硬煤層的綜合回采率。

3 結(jié)語

總而言之，煤礦薄硬煤層工作面的采掘工作，應該根據(jù)煤礦的實際狀況，選擇合適的采掘技術(shù)，然后再采取相應的提高工作面回采率的有效措施，在保證薄硬煤層工作面安全的前提下，有效提高煤炭資源的采掘速度和回采率，增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，進而保證煤礦企業(yè)能夠穩(wěn)定、可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：童應山（1968-），延安市黃陵車村煤礦工程師。