短壁連采技術(shù)在中厚偏薄煤層中的應(yīng)用

周興利（陜煤集團(tuán)神木檸條塔礦業(yè)有限公司，陜西 榆林 719316）

短壁連采技術(shù)在中厚偏薄煤層中的應(yīng)用

周興利
（陜煤集團(tuán)神木檸條塔礦業(yè)有限公司，陜西 榆林 719316）

在煤炭開采中，經(jīng)常會遇到各種各樣的地層地質(zhì)情況，需要相關(guān)技術(shù)人員做好勘查和分析，選擇恰當(dāng)?shù)拈_采技術(shù)，以保證煤炭開采的效率和安全。在中厚偏薄煤層中的開采中，短壁連采技術(shù)是一種比較常見的開采技術(shù)，在安全、效率、效益等方面有著非常明顯的優(yōu)勢。本文針對短壁連采技術(shù)在中厚偏薄煤層中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和討論。

短壁連采技術(shù)；中厚偏薄煤層；應(yīng)用

0　前言

工業(yè)化進(jìn)程的加快推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，也加大了社會對于能源資源的需求，煤炭作為當(dāng)前技術(shù)條件下應(yīng)用最為廣泛的礦石能源，在社會生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色，也因此帶動了煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在一些不適合布設(shè)長壁工作面的煤層，應(yīng)用短壁連采技術(shù)，可以保證良好的開采效果，對長壁開采工藝進(jìn)行補(bǔ)充，確保煤炭開采的順利進(jìn)行。

1　短壁連采技術(shù)概述

短壁開采技術(shù)首創(chuàng)于美國，是一種以連續(xù)采煤機(jī)為主要機(jī)械設(shè)備的采煤技術(shù)，指利用斷臂采煤機(jī)針對傾斜長度在30-90m，走向長度300-1000m的范圍內(nèi)進(jìn)行回采的技術(shù)。相比較其他采煤技術(shù)，短壁連采技術(shù)具有幾個比較顯著的優(yōu)點，一是采掘合一，具有較強(qiáng)的靈活性，成本投入少而且適用范圍較廣；二是適用于不規(guī)則塊段的煤炭開采以及殘采區(qū)煤柱的回收，能夠提高煤炭資源的回收率；三是短壁連采技術(shù)是現(xiàn)代煤礦構(gòu)建高效集約化礦井的一個不可或缺的配套開采技術(shù)。

從目前來看，我國的短壁連采技術(shù)主要包括三種不同的形式：一是單翼回采方式，采用單翼斜切進(jìn)刀的方式對煤柱進(jìn)行回采，相比較傳統(tǒng)房柱式采煤法，在回采率方面有了較大的提升，不過如果頂板穩(wěn)定性較差，可能會出現(xiàn)頂板離層垮落的情況；二是雙翼回采工藝，這種工藝一般配合履帶式行走液壓支架，可以對條帶形煤柱進(jìn)行采收，利用履帶式行走液壓支架以及采硐間狹小刀間煤柱對頂板進(jìn)行支護(hù)，支架可以隨著采硐的回采移動；三是連續(xù)運煤系統(tǒng)，其省略了煤炭的中間運輸環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了從落煤到運煤的一氣呵成，是一種高效回采技術(shù)［1］。

2　短壁連采技術(shù)在中厚偏薄煤層中的應(yīng)用

2.1概況

某工作面位于煤礦南部邊緣位置，房采工作面西側(cè)為文物古跡，為了對其進(jìn)行保護(hù)，同時考慮綜采工作面無法應(yīng)用跳采方式，在綜合分析工作面地質(zhì)條件后，從提高回采率著眼，采用短壁回采技術(shù)進(jìn)行回采，結(jié)合全部垮落法工藝對煤柱進(jìn)行回收。在回采過程中，為了保證安全，利用錨桿、錨索配合相應(yīng)的線性支架，對頂板進(jìn)行支撐。

2.2采區(qū)布置

房采工作面設(shè)置集中巷4條，同時在其兩側(cè)垂直布設(shè)支巷，將工作面分割成6個區(qū)段，相鄰區(qū)段間預(yù)留10m左右的保安煤柱。掘進(jìn)巷道設(shè)置為矩形巷道，集中巷、支巷以及聯(lián)巷的設(shè)計寬度為5.8m，煤房采硐寬度為3.8m，左翼深7.5m，右翼深12m。經(jīng)勘探，采區(qū)煤層平均厚度為1.8m，屬于中厚偏薄煤層，將煤層厚度作為采硐采高，在采硐間預(yù)留0.3m的凈煤柱。

2.3技術(shù)應(yīng)用

（1）回采工藝：將采區(qū)中劃分的6個區(qū)段細(xì)分為2-3個條帶，采用后退式回采的方式逐條回采，在區(qū)段回采完成后，進(jìn)行支巷口和集中巷煤柱的回收，回收的方式為雙翼單刀留煤柱后退式，沿支巷夾角60°方向進(jìn)刀，采硐間預(yù)留0.3m的凈煤柱。在回采過程中，應(yīng)該確保兩翼采硐口相錯2m以上，同時利用線性支架進(jìn)行支護(hù)，沿煤房回采方向交替移動支架，待采塊回采完成后，可以將聯(lián)巷中的支架移動到下一個聯(lián)巷后，繼續(xù)進(jìn)行支護(hù)。利用線性支架對房采區(qū)的頂板進(jìn)行支護(hù)，避免頂板的冒落。同時，應(yīng)該在北側(cè)支巷與工作面切眼間留設(shè)20m保護(hù)煤柱，在進(jìn)行設(shè)計留設(shè)、掘進(jìn)支巷以及煤礦回采時，應(yīng)該注意不對保護(hù)煤柱造成破壞。在利用線性支架進(jìn)行支護(hù)回采時，為保證安全，應(yīng)該嚴(yán)格依照相應(yīng)的流程進(jìn)行操作，即在支巷最前端設(shè)置線性支架→左翼采硐→對浮煤進(jìn)行清理→支架移動→右翼采硐→對浮煤進(jìn)行清理→支架移動［2］。

（2）支架支護(hù)：在進(jìn)行工作面的回采時，需要設(shè)置相應(yīng)的線性支架，做好頂板支護(hù)工作，并結(jié)合全面垮落法做好頂板的管理。在回采開始前，需要在支巷端部適當(dāng)位置，設(shè)置兩臺線性支架，確保其位于回采條帶的聯(lián)巷內(nèi)，能夠?qū)徊纥c進(jìn)行可靠支護(hù)。升起四臺支架立柱，待支架初撐力達(dá)到20MPa后，可以進(jìn)刀采硐，在回采時需要及時對支架進(jìn)行移動，始終保證回采采空區(qū)的采硐口可以得到有效支撐，避免頂板垮落問題。需要注意的是，支架距離采硐口的距離應(yīng)該保持在0.5m，避免出現(xiàn)跨刀移架的情況，而且每一次移動后，都必須保證支架達(dá)到初撐力后才能繼續(xù)回采。

（3）循環(huán)作業(yè)：在支巷掘進(jìn)回采過程中，可以采用循環(huán)作業(yè)的方式，即掘進(jìn)、回采、支護(hù)交替進(jìn)行?；夭蓵r，應(yīng)該先對兩臺線性支架進(jìn)行設(shè)置，然后利用連采機(jī)開展回采作業(yè)，按照先左翼后右翼的順序進(jìn)行回采，通過嚴(yán)格的工序流程管理，實現(xiàn)對于支巷內(nèi)煤柱的有效采收。

（4）注意事項：在進(jìn)行回采的過程中，必須在區(qū)段回采全部完成后，才能繼續(xù)進(jìn)行下一區(qū)段的掘進(jìn)回采工作，同時避免對于順槽和區(qū)段護(hù)巷煤柱的破壞，保證生產(chǎn)安全。對于留設(shè)煤柱，可以在前方回采結(jié)束后，配合線性支架以及后退式方法進(jìn)行回采。每一個區(qū)段回采完后，如果無法對支巷口的護(hù)巷煤柱進(jìn)行回采，則應(yīng)該臨時封閉巷口，留下相應(yīng)的觀察口。同時，回采完成后需要及時進(jìn)行放頂以及采空區(qū)的封閉處理［3］。

3　結(jié)語

總而言之，在中厚偏薄煤層的開采中，應(yīng)用短壁連采技術(shù)，在工作面的布置方面更加靈活，基本不會受到斷層、裂隙等特殊地質(zhì)構(gòu)造的影響，可以實現(xiàn)對于邊角塊段以及小塊段的高效回采，在保證安全的前提下，提高煤炭采收率。

［1］張永貴.短壁連采技術(shù)在賦存較深煤層中應(yīng)用探討［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013（10）：75-76.

［2］劉玉德，張東升，閆守峰.淺埋薄基巖煤層短壁連采模式及應(yīng)用研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，6（05）：51-56.

［3］王世棟.短壁連采工作面頂板運動規(guī)律研究［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2014，42（03）：121-124.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.069

周興利（1973-），男，河南舞陽人，電工程師，研究方向：煤礦機(jī)電技術(shù)管理