淺談礦井邊角煤開采技術(shù)

張立朋+畢云龍

摘 要：目前，我國充分利用煤礦資源豐富的優(yōu)勢，對煤礦資源進(jìn)行合理開采，促進(jìn)了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)進(jìn)步。在開采煤礦的過程中，地質(zhì)環(huán)境等因素會影響開采的進(jìn)程，在煤礦的加工過程中可能會出現(xiàn)邊角煤。因此，采用科學(xué)的開采技術(shù)對于提高煤礦資源的利用率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：礦井；邊角煤；開采

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.065

我國各類自然資源儲備豐厚，其中最顯著的一類自然資源就是煤礦資源，但是煤礦資源是不可再生的，并且很容易受到環(huán)境因素的影響，如果開采不當(dāng)極其容易出現(xiàn)邊角煤。對邊角煤進(jìn)行安全的回采，是解決邊角煤浪費(fèi)問題的關(guān)鍵。本文分析了邊角煤的特點(diǎn)，并介紹了幾種開采辦法。

1 礦井邊角煤的開采特點(diǎn)與開采原則

1.1 礦井邊角煤的開采特點(diǎn)

礦井邊角煤往往由于開采技術(shù)人員的失誤或者復(fù)雜的地質(zhì)條件而出現(xiàn)在開采區(qū)域的邊界。邊角煤具有三個(gè)顯著特征。首先，大多數(shù)情況下，對煤礦的胡亂開采和挖掘經(jīng)常導(dǎo)致邊角煤的出現(xiàn)，邊角煤的存儲量十分多，占據(jù)煤礦資源的較大部分；其次，如果含有煤礦資源的地層發(fā)生突變，或者煤礦資源的存儲方式發(fā)生變化時(shí)，都會導(dǎo)致煤層的厚度的不正常變動。由于水流的沖刷、地質(zhì)的斷層，常常造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，這就增大了采煤期間回采邊角煤的難度；最后，邊角煤儲存的位置對頂板的壓力十分大，頂板的破損度也十分嚴(yán)重，從而導(dǎo)致煤礦的存儲狀態(tài)發(fā)生不正常的變化，對回采期間的回采技術(shù)要求十分高，同時(shí)也增加了開采煤礦的危險(xiǎn)系數(shù)。

1.2 礦井邊角煤的開采原則

在對邊角煤進(jìn)行回采時(shí)，應(yīng)該遵守四條基本開采原則。第一，在回采邊角煤的過程中，有關(guān)的開采技術(shù)人員應(yīng)該提前對本次開采活動進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，充分利用礦井的生態(tài)系統(tǒng)，減少回采工作的范圍，確定準(zhǔn)確的開采區(qū)域，減少探索的時(shí)間，提高煤礦開采的安全度。第二，在對某一個(gè)開采區(qū)進(jìn)行開采時(shí)，應(yīng)該在開采的最開始，采用調(diào)采的方法首先開采邊角煤，之后，在根據(jù)相關(guān)開采規(guī)章的規(guī)定，開始正規(guī)布置的回采工作區(qū)域的開采工作。第三，在對邊角煤進(jìn)行開采時(shí)，相關(guān)開采人員應(yīng)該時(shí)刻與技術(shù)部門和測算部門保持聯(lián)系，對開采區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行全方位的了解，采集相關(guān)區(qū)域的地質(zhì)數(shù)據(jù)，對地質(zhì)情況進(jìn)行分析，估算邊角煤的儲備糧和所處的具體位置；第四，在加工煤礦的過程中，生產(chǎn)商應(yīng)該盡可能地選擇回收率較高的方法對煤礦進(jìn)行加工，提高煤礦資源的利用率。

2 礦井邊角煤開采技術(shù)分析

2.1 壁式回采方法

在采用壁式回采方法開采邊角煤的過程中，邊角煤的儲存形態(tài)經(jīng)常會出現(xiàn)不規(guī)整的變動，機(jī)頭或機(jī)尾較容易忽短忽長，面對這種情況，經(jīng)常使用調(diào)采的方法進(jìn)行處理。調(diào)采就是在機(jī)頭長度或者機(jī)尾長度變化時(shí)開始采集，在采用此方法進(jìn)行開采時(shí)，由于經(jīng)常會出現(xiàn)工作區(qū)域的變化，經(jīng)常出現(xiàn)支架的增加或減小，并且支架可能在過程中翻倒或者調(diào)轉(zhuǎn)方向。壁式回采要求開采工作人員根據(jù)邊角煤的分布情況，設(shè)置科學(xué)的回采工作區(qū)域，安裝幾個(gè)小型的回采工作區(qū)，來采集數(shù)量較多的邊角煤。還需要考慮的是，一般邊角煤的頂板壓力是相對十分大的，所以，在每次開采之后，都要重新檢查機(jī)頭和機(jī)尾的出口高度和寬度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題后，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，保證機(jī)頭機(jī)尾的通暢。

2.2 掘進(jìn)穿采方法

邊角煤的存儲量往往是不確定的，當(dāng)煤礦儲量比較小時(shí)，邊角煤所占的面積也會相對比較小，這時(shí)不能再采用壁式回采的方法對開采工作區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這種情況下，經(jīng)常使用的方法叫做掘進(jìn)穿采。在掘進(jìn)穿采的過程中，施工人員應(yīng)該充分考察邊角煤的頂板壓力的強(qiáng)度，和頂板的破損程度，對邊角煤頂板的情況進(jìn)行分析。比如在使用工字鋼形式進(jìn)行掘進(jìn)開采時(shí)，它的梁柱之間的距離一般在600毫米左右。當(dāng)邊角煤頂板的壓力大并且破損程度十分嚴(yán)重時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件合理調(diào)整梁柱之間的距離，與此同時(shí)，還應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管，安排專門的考察人員，仔細(xì)觀察棚子的支護(hù)情況，如果出現(xiàn)部分棚子扭梁的情況，應(yīng)該及時(shí)反饋給維修人員，進(jìn)行及時(shí)的維修。

2.3 帶采方法

如果邊角煤在開采區(qū)的回風(fēng)區(qū)域時(shí)，在不斷擴(kuò)大工作范圍的過程中，它的回采難度會隨之增加。并且，由于工作區(qū)域的擴(kuò)大，會加大邊角煤上方頂板的壓力，從而又增加了回采邊角煤的難度。在設(shè)計(jì)通風(fēng)口時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮多種環(huán)境因素和人員因素，例如道路的切斷面和粉塵的分布情況，合理設(shè)計(jì)通風(fēng)口，并且采取合理的通風(fēng)措施。根據(jù)頂板的情況，在回風(fēng)巷帶采十米左右，首先采出小煤礦，通風(fēng)措施通常是設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板，或者是通過設(shè)置導(dǎo)風(fēng)簾進(jìn)行通風(fēng)。

2.4 放頂煤開采方法

如果某區(qū)域的煤層的厚度比大部分煤層的厚度大，并且邊角煤的儲存量也很大，這時(shí)可以選擇放頂煤開采的方法對邊角煤進(jìn)行開采，運(yùn)用綜合的機(jī)械設(shè)備展開放頂煤的開采活動。我國科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新，放頂煤開采方法需要用到的機(jī)械設(shè)備更加先進(jìn)，并且相關(guān)技術(shù)更加完善。通常在采用放頂煤開采方法開采時(shí)，把工作面設(shè)置在煤層的地板上，回采原煤時(shí)部分原煤會和滾筒一起下落到地層，這是在上方的煤礦會借放頂煤支架的力量，流入傳輸裝置中。通過這種辦法，可以減少材料損耗，提高開采效率。

3 總結(jié)

綜上所述，回收邊角煤對于延長煤礦資源的使用期限具有重要意義。在邊角煤的回采過程中，應(yīng)該充分利用已有的生態(tài)系統(tǒng)，考慮邊角煤集中區(qū)域所具備的特點(diǎn)，做好充足的準(zhǔn)備，采用科學(xué)的開采方法進(jìn)行開采。在對邊角煤進(jìn)行回采時(shí)，選擇安全、合理的開采技術(shù)，促進(jìn)煤礦資源的長久利用。

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作者簡介：張立朋（1976-），男，山東平陰人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，現(xiàn)任山東能源肥礦集團(tuán)白莊煤礦采二工區(qū)助理技術(shù)員，從事煤礦開采工作。