淺談極薄煤層使用采煤機(jī)改進(jìn)采煤工藝綜合治理瓦斯

張海明（黑龍江省雞西市滴道區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督和煤炭管理局,黑龍江 雞西 158150）

淺談極薄煤層使用采煤機(jī)改進(jìn)采煤工藝綜合治理瓦斯

張海明
（黑龍江省雞西市滴道區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督和煤炭管理局,黑龍江 雞西 158150）

雞西煤業(yè)大通溝多種經(jīng)營公司經(jīng)達(dá)煤礦薄煤層使用采煤機(jī)改進(jìn)采煤工藝綜合治理瓦斯，經(jīng)過實(shí)踐取得良好的效果。

極薄煤層; 采煤工藝; 治理瓦斯

1 礦井概況

雞西煤業(yè)大通溝多種經(jīng)營公司經(jīng)達(dá)煤礦，始建于1971年，投產(chǎn)于1972年、目前礦井設(shè)計(jì)能力為6萬噸/年，核定能力4萬噸/年，該井開采布局為雙斜井，即主井提升，副井回風(fēng)，主副井均布置在24號(hào)煤層中，經(jīng)達(dá)煤礦在2003年之前為低瓦斯礦井。從2004年起進(jìn)行瓦斯鑒定該礦屬于高瓦斯礦井。2011年度瓦斯鑒定為；瓦斯相對(duì)涌出量29.30m3/t, 瓦斯絕對(duì)涌出量2.4624m3/min。該礦井開采一層煤、現(xiàn)開采大通溝勘探區(qū)城子河組24#煤層，厚度為0.55～0.85米穩(wěn)定性好，煤層傾角在16°～20°之間，頂板為粉砂巖，厚3.6米，底板為粉砂巖，厚12米，煤質(zhì)灰分37.46%，揮發(fā)分為27.13%，發(fā)熱量22.17MJ/kg，煤種為焦煤，擴(kuò)大區(qū)域批準(zhǔn)開采深度標(biāo)高-450m，本井2013年進(jìn)行改擴(kuò)建，經(jīng)三年時(shí)間，由原來設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)6萬噸/年，增加到年生產(chǎn)能力為15萬噸，可采儲(chǔ)量為231.2萬噸，本礦井地面標(biāo)高350米。

2 落實(shí)執(zhí)行國家、省對(duì)煤礦的相關(guān)規(guī)定

根據(jù)黑龍江省政辦發(fā)【2011】53號(hào)文件精神要求，“高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井原則上取消炮采，大力推進(jìn)采掘機(jī)械化，切實(shí)減少井下采掘工作面和作業(yè)人員數(shù)量”。以及對(duì)“加強(qiáng)煤礦瓦斯超限管理”等都做了明確的規(guī)定和要求。體現(xiàn)了政府對(duì)煤礦瓦斯治理工作的高度重視。為著力構(gòu)建“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體系奠定了良好基礎(chǔ)。因此，針對(duì)煤礦實(shí)際結(jié)合省、市、區(qū)的要求，決定取消落后的炮采工藝，率先研發(fā)推廣使用極薄煤層采煤機(jī)綜合治理瓦斯的采煤工藝，試驗(yàn)地點(diǎn)經(jīng)達(dá)煤礦二段左九采煤工作面。

3 采煤機(jī)特性

（1）采煤機(jī)型號(hào)：MG-40型，本采煤機(jī)自重2噸適用于左、右工作面，可騎溜子，也可爬底板，騎溜子最低采高為0.63m，爬底板時(shí)最低采高為0.45m，采煤截割功率40kw，轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分，水冷卻，牽引速度1.0米/分。

（2）牽引方式：牽引方式為鋼絲繩牽引，牽引F= 5噸，上行割煤，工作面運(yùn)刮板輸機(jī)與下巷礦車親嘴運(yùn)輸煤炭，采煤機(jī)下行為運(yùn)輸機(jī)自行牽引，該機(jī)特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)、可靠性高、重量輕、靈活方便、效率高，是開采0.45—0.8米極薄煤層的理想機(jī)型。

4 極薄煤層采煤機(jī)采煤工藝綜合治理瓦斯主要分以下步驟

（1）預(yù)排預(yù)抽階段：工作面形成后，由下巷沿工作面煤層傾向向上巷打鉆，間距5米，打透后靠負(fù)壓風(fēng)排瓦斯，打不透的孔進(jìn)行抽排。

（2）先抽后采：當(dāng)工作面準(zhǔn)備回采時(shí)，將下巷抽排孔進(jìn)行封閉，上巷抽排孔封閉完與抽排管路相連，距工作面起始孔（第一個(gè)孔）為抽排孔，第二個(gè)為高壓注水長(zhǎng)孔，第三個(gè)為抽排孔，第四個(gè)為準(zhǔn)備高壓注水長(zhǎng)孔……。原理是用持續(xù)動(dòng)態(tài)高壓注水來破壞長(zhǎng)孔內(nèi)四周煤體應(yīng)力，使煤體里的瓦斯被擠向抽排孔處，由抽排孔集中抽出、大幅度的提高瓦斯抽采量。從而降低了煤體里的瓦斯含量，同時(shí)長(zhǎng)孔注水也使煤體里含水量增加，起到降塵作用。

（3）煤壁注水：采煤生產(chǎn)前，由工作面向煤體走向方向進(jìn)行打鉆，實(shí)行“淺孔高壓注水”，高壓注水使煤體里應(yīng)力發(fā)生變化，煤體被濕潤(rùn)，煤體產(chǎn)生裂隙，瓦斯被擠出，從而降低了煤體里的瓦斯含量，降塵效果十分好。

（4）采煤機(jī)采煤和炮采區(qū)別：1）采煤機(jī)破煤瓦斯與煤塵：在預(yù)抽預(yù)排、抽采、煤壁注水之后，采煤機(jī)開始割煤，由于煤體里含水高，瓦斯含量低，采煤機(jī)破煤多是塊和顆粒狀，此時(shí)，釋放出的瓦斯隨采煤機(jī)破煤而緩慢釋放出來，易被工作面風(fēng)流稀釋，塊和顆粒狀煤體被煤體里的水和采煤機(jī)噴霧水包裹著，塊和顆粒狀煤體里瓦斯不易釋放出來，因此，采煤機(jī)破煤后，煤體釋放的瓦斯含量低，達(dá)到了“作業(yè)時(shí)瓦斯不超限”的要求。而炮采破煤時(shí)多為粉末狀，瞬間釋放瓦斯量大，易造成“作業(yè)時(shí)瓦斯超限”。同時(shí)較采煤機(jī)破煤，同一含水煤體，降塵效果不如機(jī)采；2）采煤機(jī)采煤與炮采火源控制的差別：毫秒雷管、乳化炸藥、水炮泥、炮泥，放炮時(shí)也可以產(chǎn)生火花，而采煤機(jī)割煤時(shí)不強(qiáng)力割頂（如不夠高可提前處理）就不存在火源問題；3）采煤機(jī)破煤頂板管理與炮采頂板管理的區(qū)別；采煤工作面隨著向前推進(jìn)，支護(hù)的不斷跟進(jìn)，頂板緩慢下沉或垮落，支護(hù)上方的頂板由於巖性和進(jìn)度慢會(huì)出現(xiàn)離層現(xiàn)象。如果是炮采，放炮時(shí)產(chǎn)生的上下爆破力，反復(fù)的波及頂板產(chǎn)生沖擊破壞，頂板易碎和冒落，支護(hù)空間內(nèi)不安全冒頂處易積聚瓦斯，而使用了采煤機(jī)割煤只是對(duì)煤體本身產(chǎn)生切割力，保持頂板完整性，瓦斯不易積聚支護(hù)空間相對(duì)安全。所以說：在瓦斯治理問題上，要多措并舉，綜合治理，才能實(shí)現(xiàn)礦井的長(zhǎng)治久安，達(dá)到安全生產(chǎn)。

5 取得效果

經(jīng)達(dá)煤礦把瓦斯治理工作真正當(dāng)做全礦的頭等大事，擺在主要的日程來抓。堅(jiān)定信心、加倍努力、攻克困難、在不斷的生產(chǎn)實(shí)踐中尋求將煤礦瓦斯治理的更好、更有效的途徑，努力把經(jīng)達(dá)煤礦瓦斯治理工作推向一個(gè)新水平，為開創(chuàng)雞西市滴道區(qū)地方煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展和瓦斯治理新局面做出不懈的努力。

[1]楊曉紅.煤層抽采鉆孔瓦斯衰減分析與抽采鉆孔封孔工藝改進(jìn)[A].中國煤炭學(xué)會(huì)煤礦安全專業(yè)委員會(huì)2009年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C],2009.

[2]宗小平.張小樓井7層煤工作面瓦斯高位抽采效果分析[A].創(chuàng)新推動(dòng)新型煤炭工業(yè)體系建設(shè)和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多省（市）煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C],2010.