邊角煤回收巷道布置及回采工藝分析

劉恒

摘? ? 要：隨著開采強(qiáng)度的增加，煤炭資源的可采儲(chǔ)量急劇下降。因此，為了延長礦井的使用壽命，邊角煤的回收已成為礦井的一項(xiàng)重要工作。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，角煤開采應(yīng)充分利用現(xiàn)有邊角煤塊的賦存條件及特征在開采前應(yīng)充分調(diào)查論證，應(yīng)遵循技術(shù)可行性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性原則，選擇合適的開采工藝方案，確保資源回收率。因此，角煤開采技術(shù)的探索不僅可以得到提高國內(nèi)煤炭開采技術(shù)水平高，還能夠增加煤礦的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：邊角煤回收;巷道布置;回采工藝

1? 前言

因?yàn)槊旱V資源是不可再生的，以及受到地質(zhì)狀況的改變等要素的影響作用，所以會(huì)存在較多的邊角煤。結(jié)合有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料證實(shí)，國內(nèi)在生產(chǎn)原煤的時(shí)候，通常能夠保持在大概50%的煤炭資源回收率。怎樣最大程度地回采邊角煤，這是當(dāng)今工程技術(shù)工作者存在的一大困難。

2? 邊角煤概況

煤炭企業(yè)大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)方式以及開采布局結(jié)構(gòu)，往往導(dǎo)致采區(qū)工作面遺留下殘余塊段以及各種小煤柱，稱之為邊角煤。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造條件影響和邊界劃分，邊角煤大致可以劃分為煤層邊界區(qū)、斷層分割區(qū)和保護(hù)煤柱區(qū)等三類。

2.1? 邊角煤形成的主要原因

（1）人為因素。采區(qū)工作面采取正規(guī)布置方式，開采采區(qū)后會(huì)使順槽平行與工作面切眼直交，從而形成邊三角煤。

（2）自然因素。受斷層以及地質(zhì)構(gòu)造影響，工作面不能規(guī)則布置開采因而形成了許多較為復(fù)雜的塊段。

2.2? 邊角煤賦存特征

（1）一般工作面較短，而且多數(shù)工作面不能等長規(guī)則布置開采，再加上工作面開采過程中增減支架相當(dāng)頻繁綜采設(shè)備難以布置，因此實(shí)現(xiàn)高效機(jī)械化采煤難度較大。

（2）工作面推進(jìn)長度短，使得工作面設(shè)備安裝撤除搬家頻繁，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（3）邊角煤分布地點(diǎn)較為分散，且邊角煤規(guī)則大小不一，因此布置邊角煤開采工作忙巷道極為復(fù)雜，不易形成穩(wěn)定的生產(chǎn)系統(tǒng)。

（4）當(dāng)邊角煤受到鄰近工作面或地質(zhì)破碎帶影響時(shí)，會(huì)使得邊角煤開采不安全因素影響增加，該工作面礦山壓力顯現(xiàn)不同于正規(guī)長壁工作面。

（5）大多數(shù)邊角煤還位于斷層、開切眼或停采線附近，當(dāng)開采這些邊角煤時(shí)會(huì)受到斷層、礦井突水、瓦斯等威脅。

3? 邊角煤開采巷道布置及支護(hù)形式

3.1? 開采原則

開采邊角煤時(shí)應(yīng)盡可能充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)，做到投入少、經(jīng)濟(jì)合理、安全有保障、便于集中生產(chǎn)和管理的生產(chǎn)模式。當(dāng)開采新工作面時(shí)，應(yīng)在保證不遺留邊角煤的前提下，制定選擇合理的開采技術(shù)方案。采區(qū)工作面配套設(shè)備應(yīng)盡可能簡單、輕便、靈活、易搬運(yùn)，同時(shí)較少設(shè)備頻繁搬家移面。

3.2? 回采巷道布置方式的選擇

（1）礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。一般而言，邊角煤所留煤柱較小，保護(hù)煤柱四周的煤層都已開掘殆盡，由頂板來壓機(jī)理可知，采空區(qū)產(chǎn)生的疊加支承壓力致使工作面煤層發(fā)生塑性破壞，受釆動(dòng)影響，煤巖組合體在頂板來壓之后已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，然而，平巷的開掘會(huì)破壞這種穩(wěn)定狀態(tài)，使內(nèi)應(yīng)力場重新分布，給生產(chǎn)帶來阻力。

（2）選擇回采巷道布置方式。由工作面附近采場的支承壓力變化規(guī)律可知，毗鄰采空區(qū)的采場區(qū)段存在一個(gè)比原巖應(yīng)力低的應(yīng)力降低區(qū)，隨工作面的推進(jìn)該應(yīng)力降低區(qū)能保持相當(dāng)長的穩(wěn)定時(shí)間。故通常將工作面平巷布置在該應(yīng)力降低區(qū)。

4? 巷道支護(hù)方式的選擇

受多次釆動(dòng)影響，邊角煤煤層已經(jīng)發(fā)生破壞，覆巖產(chǎn)生離層現(xiàn)象，由于在對(duì)圍巖進(jìn)行一次支護(hù)后圍巖會(huì)通過變形的方式來釋放能量，所以，在圍巖形變量達(dá)到一定程度后，能量基本得到釋放，因此，進(jìn)行架棚二次支護(hù)，可以最大限度地利用金屬支架的支護(hù)能力。這種內(nèi)外結(jié)合的支護(hù)方式，對(duì)圍巖的變形可以起到很好的限定作用。

5? 回采工藝

5.1? 連采掘進(jìn)工藝

連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)過程中司機(jī)在激光指向儀的導(dǎo)向下，進(jìn)行“切槽”和“采垛”2個(gè)工序來完成巷道掘進(jìn)的1個(gè)截割循環(huán)，連采機(jī)由機(jī)組司機(jī)在駕駛室操作。

切槽：在每次掘進(jìn)巷道前，司機(jī)開動(dòng)煤機(jī)調(diào)整在巷道前進(jìn)方向的左側(cè)頂板，以激光中線確定位置，切入煤體，從上而下正方向割煤;當(dāng)割到底板時(shí)，煤機(jī)稍向后退，割完底煤，使巷道底板平整，裝完余煤，再次將截割頭調(diào)整在巷道頂板，進(jìn)行下一刀截割。割煤深度達(dá)到一個(gè)循環(huán)距離后退機(jī)，這一工序?yàn)榍胁邸２擅簷C(jī)完成從頂板至底板、再到頂板這一過程就稱一個(gè)截割循環(huán)。

采垛：完成切槽，然后退出煤機(jī)，調(diào)整煤機(jī)到巷道右側(cè)，以幫激光線確定位置;開始截割巷道寬度的剩余部分，這一工序稱為采垛工序。

5.2? 采硐回采工藝

采硐回采工藝根據(jù)煤礦企業(yè)實(shí)際情況，采用連采機(jī)配套間斷式運(yùn)輸工藝系統(tǒng)進(jìn)行煤炭的落、裝、運(yùn)、支等工序，連采機(jī)回采采硐，膠輪梭車（連續(xù)運(yùn)輸機(jī)）跟隨連采機(jī)接收煤量，并往返于連采機(jī)和給料破碎機(jī)之間，將連采機(jī)采出的煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)至給料破碎機(jī)，再由給料破碎機(jī)轉(zhuǎn)至可伸縮膠帶輸送機(jī)，從而完成對(duì)邊角煤資源的回采?；夭芍锊捎煤笸耸交夭?、煤柱支撐法管理頂板。連采機(jī)從回采支巷迎頭開始由里向外、先右后左（也可先左后右，根據(jù)回采支巷迎頭處煤體的形狀確定）雙翼進(jìn)刀方式回采巷道兩側(cè)煤柱。連采機(jī)具體回采工藝如下：在回采支巷內(nèi)距離回風(fēng)順槽10m處，連采機(jī)使用遙控操作斜切45°進(jìn)刀，回采1號(hào)采硐，進(jìn)刀深度6m;回采完右?guī)?號(hào)采硐后，將連采機(jī)退出;連采機(jī)在支巷左幫距離1號(hào)采硐6m處回采2號(hào)采硐，進(jìn)刀深度6m。如此類推，直至支巷內(nèi)所有采硐回采完畢。每條支巷回采到距運(yùn)輸順槽10m處時(shí)停止回采，留作保護(hù)煤柱?；夭赏昝織l支巷后，將支巷口及時(shí)密閉。

5.3? 壁式回采的方法

采用壁式回采的方法進(jìn)行邊角煤開采時(shí)，必須要注意邊角煤的存在形式，一旦邊角煤的存在形式發(fā)生變動(dòng)，那么邊角煤開采機(jī)械的機(jī)頭或機(jī)尾也容易因此而發(fā)生變動(dòng)，所以為了避免這種情況的發(fā)生，還應(yīng)采取調(diào)采的方法對(duì)邊角煤進(jìn)行處理，使機(jī)頭或機(jī)尾更加穩(wěn)定，也保障了邊角煤的安全性。在進(jìn)行壁式回采的過程中，邊角煤開采技術(shù)人員首先必須對(duì)邊角煤的實(shí)際分布情況進(jìn)行實(shí)地考察，掌握全部的邊角煤分布情況，然后再把這些分布在不同位置的邊角煤劃分成幾片開采區(qū)域，安排工人到相應(yīng)區(qū)域去進(jìn)行開采。這種方法可使礦井中的邊角煤被開采得更加完全，提高了煤炭開采人員的工作效率。

6? 提高回采率措施

根據(jù)工作面煤層賦存特征，編制工作面煤炭回采率計(jì)劃，制定回采率考核辦法;工作面定期打鉆，探測煤層厚度變化，根據(jù)綜機(jī)設(shè)備技術(shù)參數(shù)制定采高;加強(qiáng)工作面回采率監(jiān)管。礦驗(yàn)收人員每天對(duì)工作面采高進(jìn)行實(shí)地測量，根據(jù)設(shè)計(jì)采高和推進(jìn)度計(jì)算出當(dāng)日回采煤量，并與當(dāng)日主井提煤量進(jìn)行對(duì)比，實(shí)行多獎(jiǎng)少罰，激勵(lì)多出煤。

7? 結(jié)束語

在如今這個(gè)資源越來越緊缺的時(shí)代，提高礦井邊角煤開采的技術(shù)水平，可讓煤炭資源的使用期限得到有效延長。所以，對(duì)于邊角煤開采技術(shù)人員來說，如果想要提高邊角煤的開采技術(shù)水平，必須提高自身的專業(yè)技術(shù)，正確選用各種適合生產(chǎn)的煤炭開采機(jī)械，選用正確的邊角煤開采方法。

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