煤礦綜采技術(shù)在中厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用

白小峰

摘要：在中厚煤層開(kāi)采過(guò)程中，因?yàn)槠浔旧硭邆涞膹?fù)雜地質(zhì)條件以及斷層較多的特點(diǎn)，這也對(duì)開(kāi)采工作帶來(lái)的較多難題，為了能夠使得煤礦綜采技術(shù)能夠在中厚煤層開(kāi)采當(dāng)中得到良好應(yīng)用，本文將從中厚煤層的整體現(xiàn)狀入手，以超高水材料充填開(kāi)采技術(shù)為展開(kāi)來(lái)進(jìn)行綜合闡述，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)者提供一定的有益意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；綜采技術(shù)；中厚煤層；具體應(yīng)用

煤礦資源作為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中不可或缺的一項(xiàng)重要資源，其在我們生活當(dāng)中的各個(gè)方面有發(fā)揮著較為顯著的作用，所以在煤礦資源的使用過(guò)程中，我們需要保證綜采技術(shù)能夠得到合理應(yīng)用，在實(shí)際操作過(guò)程中還需要針對(duì)目前所存在的技術(shù)難題進(jìn)行綜合解決，從而保證綜采技術(shù)在中厚煤層當(dāng)中能夠不斷發(fā)揮良好作用。

一、現(xiàn)狀分析

在中厚煤層當(dāng)中，有較大的可能性存在賦存條件困難以及斷層較多的情況，尤其是就目前的技術(shù)水平而言，在快速過(guò)斷層方面的技術(shù)水平仍然尚未成熟，大多數(shù)施工單位所使用的過(guò)斷層方法也較為單一[1]。為了能夠更好表現(xiàn)出現(xiàn)下中厚煤層的綜采技術(shù)具體情況，接下來(lái)將列舉兩個(gè)典例進(jìn)行闡述。

首先，某集團(tuán)濟(jì)寧二號(hào)煤礦在1.5米至2.5米之間的中厚煤層開(kāi)采上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與開(kāi)采工藝上的科學(xué)配套，而從實(shí)際投放試采效果來(lái)看，其不管是生產(chǎn)原煤還是日產(chǎn)煤等各項(xiàng)指標(biāo)都有一定程度上的突破，這也就代表著濟(jì)寧二號(hào)煤礦在綜采技術(shù)方面的機(jī)械化水平十分突出，由此可見(jiàn)，煤礦產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的綜合機(jī)械化開(kāi)采核心技術(shù)得到了進(jìn)一步的提升。其次，在某集團(tuán)當(dāng)中的一處煤層，其傾角為30度，且平均厚度在3.5米左右，在綜采工藝水平與綜采設(shè)備提升的基礎(chǔ)之上，該處煤層已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一次采全高綜采，并且從傾角綜采工作面的相關(guān)回采經(jīng)驗(yàn)以及其他綜合因素上的影響，該集團(tuán)在工作面采用了長(zhǎng)度在180米以?xún)?nèi)的支撐掩護(hù)式支架，并且在試采期間也實(shí)現(xiàn)了工作面單產(chǎn)在每個(gè)月平均7.6萬(wàn)噸以上，由此可見(jiàn)綜采技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了礦井的高效生產(chǎn)，大大提升煤礦的開(kāi)采效率[2]。

二、技術(shù)應(yīng)用

（一）充填系統(tǒng)

首先，在充填材料上選用的主要是超高水速凝固結(jié)充填材料，一般在使用過(guò)程中會(huì)將物料分為A、B兩種，針對(duì)這兩個(gè)部分都會(huì)分別加入八至十一倍的水，其中A料的主要成分為鋁土礦石膏、復(fù)合超緩凝分散劑等，而B(niǎo)料則一般由石膏、是會(huì)與復(fù)合速凝劑來(lái)組成[3]。其次，當(dāng)我們對(duì)充填袋的規(guī)格進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)綜采作業(yè)面的面長(zhǎng)、采掘高度與循環(huán)進(jìn)尺進(jìn)行綜合考量，在充填袋材質(zhì)上應(yīng)當(dāng)確保其本身的強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足使用要求，并且在性能上具備抗靜電以及抗阻燃的部分，施工過(guò)程中針對(duì)接縫部位也要適當(dāng)進(jìn)行加固。然后，針對(duì)制漿系統(tǒng)，需要注意的是其制備基本上都是按照實(shí)際充填要求來(lái)進(jìn)行的，為了保證在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中材料盡可能地少出現(xiàn)消耗與流失，應(yīng)當(dāng)將固體粉料調(diào)制成液態(tài)漿體，過(guò)程中可以將制漿系統(tǒng)安置在地面，運(yùn)用管路來(lái)將料漿輸送到充填作業(yè)面。最后，是料將輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，需要保證其自身的輸送能力能與生產(chǎn)要求相符，為了能夠?qū)崿F(xiàn)有效防止料漿滲漏的效果，輸送管路最好采用無(wú)縫鋼管，而管路之間則要使用法蘭連接。

（二）充填工藝

在方法與工藝上的運(yùn)用，主要有以下三種工藝方法可以來(lái)進(jìn)行選擇，分別是開(kāi)放式充填、全袋式充填以及混合式充填三個(gè)部分。首先，針對(duì)開(kāi)放式充填，可以在采掘作業(yè)面不斷向前推進(jìn)的過(guò)程中，針對(duì)采空區(qū)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控，使其能夠出去完全開(kāi)放與自由的狀態(tài)當(dāng)中，這種充填方式能夠確保開(kāi)采作業(yè)與充填之間不會(huì)存在過(guò)多影響，相對(duì)而言工藝簡(jiǎn)單且經(jīng)手人員較少，不僅如此還不需要針對(duì)支架進(jìn)行改造和控制直接頂，更不用在采空區(qū)進(jìn)行作業(yè)，相對(duì)而言也具備更高的安全性。其次，全袋式充填則說(shuō)的是在井下采空區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行充填袋的布置，運(yùn)用輸送系統(tǒng)來(lái)向袋內(nèi)注入一定量的超高水材料，在水材料凝固之后，再對(duì)上覆巖層做好相應(yīng)支撐，相對(duì)而言，全袋式充填的適用范圍會(huì)更廣，可以按照采煤方法與回采工藝方面的要求對(duì)直接頂來(lái)進(jìn)行具體控制，使得充填效果能夠體現(xiàn)出較為直觀的狀態(tài)，有一個(gè)較為不足的地方就是工作量較大，在人員和物資上的消耗不好控制。最后要談到的就是混合式充填，這種方法實(shí)際上是將充袋式和開(kāi)放式進(jìn)行相互結(jié)合，其綜合了兩種方法的有點(diǎn)，不僅提升了充填效率，也在一定程度上降低了充填成本，體現(xiàn)出了較強(qiáng)的適應(yīng)性[4]。一般來(lái)說(shuō)，充填工藝的流程，分為六個(gè)部分，分別是后置支架拉架、掛袋充填準(zhǔn)備、輸送料漿、充填、清管以及驗(yàn)收這六個(gè)部分。

（三）工藝要領(lǐng)

在綜采技術(shù)落實(shí)的過(guò)程中，當(dāng)采煤機(jī)向前割三刀煤之后，就可以在保持液壓支架完好的基礎(chǔ)上進(jìn)行充填作業(yè)，但是在充填的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)檢查每個(gè)充填帶是否都是同時(shí)進(jìn)行充填的，這么做的目的主要在于防止料漿因?yàn)椴僮魇д`而流向某個(gè)充填袋。然后，在充填之后，也要針對(duì)在充填袋內(nèi)的料漿進(jìn)行確認(rèn)，保證充填料漿至少占到充填袋容量的百分之九十五。同時(shí)在料漿凝固的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)確保前置液壓支架與采煤機(jī)都能夠在作業(yè)過(guò)程當(dāng)中正常運(yùn)作，并且不能夠隨意移動(dòng)后置液壓支架，防止出現(xiàn)影響凝固質(zhì)量的因素。首次進(jìn)行充填時(shí)，在開(kāi)切眼的位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)的支撐墻在，這樣才能夠盡可能地避免出現(xiàn)破包的情況。最后，為了能夠保證全部注漿口都能夠保持在同一水平線(xiàn)上，應(yīng)當(dāng)將掛包體頂面最高點(diǎn)上的注漿口作為主要的注漿孔，這樣就能夠有效保證料漿能夠在注入過(guò)程中逐步填滿(mǎn)包體。與此同時(shí)，在采掘作業(yè)面依然不斷向前推進(jìn)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)拆除單料輸漿管，從而能夠確保混合管的長(zhǎng)度不會(huì)因此改變，使得料漿能夠得到均勻的混合，從而提升填充技術(shù)的質(zhì)量水平。

在采用上述工藝過(guò)后，相關(guān)單位還需要針對(duì)地表沉降情況做好觀測(cè)，采用四等精密水準(zhǔn)來(lái)組成觀測(cè)網(wǎng)并且進(jìn)行整體評(píng)查，在第一次充填完畢之后就可以開(kāi)始觀測(cè)，一般來(lái)說(shuō)觀測(cè)周期會(huì)設(shè)置在每月一次，一共要觀測(cè)八個(gè)月的時(shí)間，在每個(gè)月的觀測(cè)精度上要求都得符合國(guó)家四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)定中的技術(shù)指標(biāo)。

三、結(jié)束語(yǔ)

在中厚煤層當(dāng)中進(jìn)行綜采技術(shù)的開(kāi)展，需要針對(duì)煤層的具體情況預(yù)先做好分析，發(fā)現(xiàn)開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題就應(yīng)當(dāng)先預(yù)備好解決方案，從而保證現(xiàn)場(chǎng)工作能夠有序進(jìn)行，這樣也能夠在一定程度上提升煤礦開(kāi)采的整體效率與質(zhì)量水平，過(guò)程中同時(shí)也不能夠忽視對(duì)于人員的培養(yǎng)工作，為煤礦開(kāi)采事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李勇，李強(qiáng).煤礦綜采技術(shù)在中厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，21：82.

[2]李建民，耿清友，周志坡.我國(guó)煤礦綜采技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，4010：55-60.

（作者單位：貴州盤(pán)江精煤股份有限公司金佳礦）