密山礦區(qū)急傾斜煤層機(jī)械化開采工藝初探

陳希宏

(密山市煤炭礦區(qū)行業(yè)管理站，黑龍江 密山 158300)

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密山礦區(qū)急傾斜煤層機(jī)械化開采工藝初探

陳希宏

(密山市煤炭礦區(qū)行業(yè)管理站，黑龍江 密山 158300)

急傾斜煤層采煤工作面設(shè)備容易下滑，頂板壓力傾斜方向大，支護(hù)難，所以采用機(jī)械化開采難度大。但隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展和煤礦生產(chǎn)實踐的不斷完善，有可能實現(xiàn)急傾斜煤層機(jī)械化開采。研究分析了煤層產(chǎn)狀，提出選擇科學(xué)合理的工作面布局、采煤工藝和支護(hù)技術(shù)，對下一步采煤工作面的順利開采，保障礦井安全生產(chǎn)，實現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益，意義重大。

密山礦區(qū)；急傾斜煤層；機(jī)械化；開采工藝

密山礦區(qū)煤層傾角30°～60°左右，大多為急傾斜煤層。煤厚2.0～3.0 m左右，平均2.3 m。目前采煤工作面均為炮采工藝，煤礦產(chǎn)量很難提高，效益上不去，且爆破采煤存在不安全因素，往往造成事故多發(fā)。淘汰落后炮采工藝，推廣機(jī)械化采煤是密山礦區(qū)健康發(fā)展的必由之路。本著生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)合理、煤炭采出率高、技術(shù)先進(jìn)的原則選擇正規(guī)的急傾斜煤層采煤方法，可以提高機(jī)械化水平，推進(jìn)急傾斜煤層采煤工藝改革，提高急傾斜煤層安全開采技術(shù)水平。

1 推廣采煤機(jī)破煤工藝，科學(xué)優(yōu)化工作面布置

密山礦區(qū)礦井普遍采用炮采工藝，而急傾斜煤層的開采工藝有限，加大了工人的勞動強(qiáng)度，不利于煤礦開采的安全。優(yōu)化煤層回采工藝的關(guān)鍵是回采機(jī)械化程度的提高。在具體開采工作面下，研究開采技術(shù)，探究最合適的開采工藝，選擇相適應(yīng)的采煤機(jī)，至關(guān)重要。采煤機(jī)是采煤工作面的核心設(shè)備，也是機(jī)械化采煤的標(biāo)志。在此基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)配置和工作面開采工藝裝置，可以完善系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)開采技術(shù)和工藝系統(tǒng)，提高工作面單產(chǎn)。如可采取合理確定工作面支護(hù)方式、完善回采工藝，及增加采區(qū)走向距離等方式。一般情況下，急傾斜煤層采區(qū)的走向距離較短，采煤面回采量較少，僅可實現(xiàn)幾個月的生產(chǎn)，從而導(dǎo)致采煤工作面的頻繁搬遷和保護(hù)煤柱的留設(shè)，增多無效工時，不利于回收資源和礦井安全生產(chǎn)，影響機(jī)械化能力和工作面裝置應(yīng)用效率的提高。因此，在生產(chǎn)過程中，結(jié)合礦井地質(zhì)具體情況，加大工作面走向距離，不但能增加采區(qū)的服務(wù)期限與儲量，還可減少采區(qū)煤柱的損失。

2 合理選用工作面支架，改進(jìn)急傾斜煤層支架技術(shù)

選擇工作面支架是采煤工藝重要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)急傾斜煤層的機(jī)械化開采，工作面支護(hù)至關(guān)重要。開采工作面底部支架一般采用單柱式液壓支架，承受壓力較小，所以應(yīng)使用雙柱掩護(hù)式液壓支架進(jìn)行改善。雙柱掩護(hù)式液壓支架包括底座、托梁、液壓支柱和移架千斤頂?shù)冉M成部分，可借助導(dǎo)向接頭，實現(xiàn)節(jié)點(diǎn)連接，保證支架安全和穩(wěn)定。另外，也可采用分節(jié)自移的弧形掩護(hù)型支架。在開采煤層時，可借助工字鋼將工作面的垂直和平行方向與支架底座相連接，其中靠煤壁的兩排礦用工字鋼兼作采煤機(jī)跑道，應(yīng)使用液壓千斤頂，頂出導(dǎo)軌撬板，慢慢移動下面的支架，選好工作面支架可為采煤機(jī)械化提供保證。

3 急傾斜煤層工作面的防滑技術(shù)

解決急傾斜煤層工作面的安全問題，關(guān)鍵在于全面預(yù)防輸送機(jī)、采煤機(jī)及支架的下滑?？刹扇∪缦路绞剑?/p>

第一，在輸送機(jī)機(jī)頭與機(jī)尾部分，安裝防滑固定柱底座，并將其打牢。

第二，在煤層工作面上平巷位置安裝防滑絞車，進(jìn)行作業(yè)時，為確保輸送機(jī)的安全與穩(wěn)定，應(yīng)當(dāng)遵循從上至下的順序進(jìn)行實施。

第三，可通過防滑桿、防滑絞車、應(yīng)用錨鏈牽引，使采煤機(jī)具有額定牽引力，保持穩(wěn)定性能，實現(xiàn)順利開采。

4 遇堅硬頂板難冒落時，采取強(qiáng)制放頂

密山礦區(qū)煤層大多頂板完整，直接頂較薄，有的煤層沒有直接頂。因此采空區(qū)頂板懸而不落危害較大，必須及時處理。經(jīng)過研究和實踐可采取爆破強(qiáng)制放頂和注水軟化頂板兩種措施。

第一，爆破強(qiáng)制放頂。指采煤工作面采空區(qū)老頂長時間，或大面積不跨落時，人為采取頂板爆破或注入高壓水等促使其垮落的措施。爆破強(qiáng)制放頂法也叫步距式放頂法，采煤工作面每采一定距離，當(dāng)懸頂面積超過作業(yè)規(guī)程要求或頂板來壓前，通過爆破辦法把懸頂拉一道溝，放下一部分頂，當(dāng)大面積來壓時頂板會沿溝切斷和垮落，從而解除大面積冒頂?shù)奈ｋU。具體可根據(jù)工作面頂板堅硬程度和厚度不同，沿工作面向頂板仰角65°左右打一排或兩排5～6m深孔進(jìn)行爆破放頂。

第二，注水軟化頂板。一般巖石浸水后都會軟化，強(qiáng)度降低，以便及時放頂。向頂板注水，從地面水池經(jīng)管路到井下過濾器，也可用井下水源，經(jīng)高壓泵壓入注水孔口的注水管進(jìn)入巖體內(nèi)，采用水泥砂漿封孔或橡膠封孔器封孔。與爆破強(qiáng)制放頂相比，此方法可降低頂板處理費(fèi)用，但其不適用于硅質(zhì)或碳酸鹽膠結(jié)的巖石、地質(zhì)破壞帶、煤層上有一定厚度的偽頂或松軟直接頂?shù)取?/p>

5 結(jié)語

綜上所述，密山礦區(qū)急傾斜煤層推廣機(jī)械化開采安全可靠，技術(shù)可行。機(jī)械化開采可大幅度提高煤礦產(chǎn)量，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，同時減少巷道掘進(jìn)量，降低掘進(jìn)費(fèi)用，提高勞動效率，為實現(xiàn)礦井安全高效健康發(fā)展提供保證。

Study on mechanized mining technology of steeply inclined coal seam in Mishan mining area

CHEN Xi-hong

(Mishan Coal Mining Industry Management Station,Mishan 158300,China)

The equipment in steeply inclined coal seam is easy to decline with large direction,which is difficult to support with mechanized mining. However,with the continuous development of mining technology and improvement of coal mine production,it is possible to realize the mechanized mining of steeply inclined coal seam. It is of great significance to the successful exploitation of coal mining face,ensure safe production of mine and achieve better economic benefit with scientific and reasonable working face layout,coal mining technology and supporting technology.

Mishan mining area; Steeply inclined coal seam; Mechanization; Mining technology

2016-12-20

陳希宏(1967-)，男，學(xué)士，工程師。

TD823

B

1674-8646(2017)06-0109-01