近距離薄煤層群聯合開采工作面回采工藝的研究

李建功

（1.中國礦業大學，江蘇 徐州 221008；2.西山亞辰煤業公司，山西 呂梁 033000）

近距離薄煤層群聯合開采工作面回采工藝的研究

李建功1，2

（1.中國礦業大學，江蘇 徐州 221008；2.西山亞辰煤業公司，山西 呂梁 033000）

針對我國近距離薄煤層群的特點，結合多年生產實踐，提出了近距離薄煤層群聯合開采的工藝及其工作面布置參數，并對其運輸系統和通風系統進行了合理選擇，以便指導實際生產。

薄煤層；聯合開采；通風系統；運輸系統

我國薄煤層資源豐富，1.3m以下煤層可采儲量約占全部可采儲量的20%左右，特別是南方地區所占比重較大，煤質好；在北方，薄煤層分布范圍廣，儲量穩定。隨著大批煤礦中厚煤層資源的枯竭，薄煤層的開采技術已漸顯重要性。我國從20世紀60年代開始就進行薄煤層開采，經過幾十年的努力，薄煤層開采技術積累了一定的實踐經驗；特別是近年來，隨著薄煤層開采產量的不斷擴大，開采技術和設備進行了改進；尤其是國外高效采煤設備的引進，工作面的自動化程度得到了進一步的提高，基本實現了遠距離控制，單產最高可達100萬t/a。

目前，近距離煤層群的開采，除分層開采外，就是聯合開采，而聯合開采主要有內錯、外錯、重疊布置，究竟采用何種方法，要根據煤層的賦存特征、回采設備及技術力量綜合考慮，優化開采設備與方法，以最小的投資取得最大的經濟效益。本文主要從回采工藝及多年的實踐經驗，闡述近距離薄煤層聯合開采的幾種工藝及布置方法，以期指導現場實際工作。

1 聯合開采工作面的布置方法

因其條件為近距離（層間距20m以內）煤層群，聯合回采時的回采順序，只能采用下行開采，即先采上層、后采下層；否則，上層煤的開采難度會大大增加、甚至無法開采。對此，本文提出如下布局方法。

1.1 內錯布局

圖1為上工作面相對于下工作面內錯布置示意圖，即上工作面長度小于下工作面長度，這種布置方式我們重點研究的對象為上下工作面的錯距H及順槽錯距L3。

圖1 內錯布局示意圖

1.2 外錯布局

圖2 外錯布局示意圖

圖2為上工作面相對于下工作面外錯布置示意圖，即上工作面長度大于下工作面長度，這種布置方式我們重點研究的對象與內錯布局相同。

1.3 重疊布局

圖3 重疊布局示意圖

圖3為上下工作面重疊布置示意圖，即上工作面長度等于下工作面長度，這種布置方式我們重點研究的對象為工作面的錯距。

1.4 布局方法的選擇

目前，不論是聯合開采還是分層開采，大多采用所述三種方式，但是每種方式都有其自身的優缺點及適用條件。經過多年實踐及理論分析，并結合層間距采場礦山壓力規律、巷道圍巖變形與破壞規律，得出層間距為8m以下時，采用外錯布置（圖2）；當層間距在8 m或8 m以上時，重疊布置（圖3）。具體參數如下：

a.層間距2 m。切眼內錯，錯距6 m；工作面內錯，錯距H為20m；順槽外錯，錯距L3為6m。

b.層間距4 m。切眼內錯，錯距6 m；工作面內錯，錯距H為20m；順槽外錯，錯距L3為6m。

c.層間距6 m。切眼內錯，錯距6 m；工作面內錯，錯距H為15m；順槽外錯，錯距L3為6m。

d.層間距8 m。切眼重疊，錯距0 m；工作面內錯，錯距H為10m；順槽重疊，錯距L3為0m。

e.層間距大于8m。切眼重疊；工作面內錯，錯距H為10m；順槽重疊，錯距L3為0m。

2 聯合開采工藝研究

開采工藝包含的內容較多，在開拓開采系統及回采設備還沒有確定的情況下，這些內容難于研究；所以本文重點研究工作面的運輸與回風系統，以供工作面的設計參考。

2.1 運輸系統

無論是何種布局，聯合開采時運輸系統應采用集中運輸，尤其是近距離煤層群，煤層較薄，相對產量較低，上下分層同時回采時如采用各自獨立的運輸系統，勢必造成能源和動力損耗，所以提出圖4的運輸方式，圖中箭頭代表煤的運輸方向。下層工作面的煤經刮板輸送機直接轉載到下層運輸皮帶，然后到集中運輸巷運到地面。上層工作面的煤經刮板輸送機轉載到運輸巷的溜槽，溜槽的長度20～30 m，然后經上下順槽的聯絡巷中的溜槽再轉載到下分層的皮帶巷，再運往地面，這樣就省去上分層的運輸皮帶，取而代之的是溜槽，對應重疊布置方式，可在順槽直接打垂直貫眼，上層的煤通過貫眼溜到下層的皮帶上。

圖4 運輸系統示意圖

2.2 回風系統

回風系統只能采用單獨通風，即各層單獨采用自己的進回風系統，例如圖5。本通風系統只是示意性的，如果瓦斯較高可按實際情況增加進風巷或回風巷。

圖5 通風系統示意圖

3 結束語

本文只是針對近距離或極近距離薄煤層群提出的回采方法，即上下煤層的聯合開采，不包括單煤層的對拉工作面回采，本方案也沒有考慮工作面的回采順序；這方面的工作要根據現場的實際情況進行綜合安排，例如頂底板的完整情況，礦山壓力顯現規律等，而后再考慮其回采順序，例如序采或跳采，原則就是既安全又經濟。聯合開采的其它一些問題，要根據具體的情況進行研究，例如采場頂板的管理方法、順槽巷道的管理方法、超前支護方法等。

Abstract:According to the features of close thin seam group in China and his practical experience,the author proposes the combined mining technique and distribution parameters in working face.Transportation system and ventilation system are also selected rationally to guide practice.

Keywords:thin seam;combined mining;ventilation system;transportation system

Research on Mining Technology in Combined Mining of Close Thin Seam Group

LI Jian-gong1,2
（1.China University of Mining and Technology,Xuzhou Jiangsu 221008;2.Xishan Yachen Coal Group,Lvliang Shanxi 033000,China）

TD823.25+1

A

1672-5050（2010）08-0055-03

2010-06-08

李建功（1964—），男，山西新絳人，在讀工程項士，高級工程師，主要從事礦建、采煤的相關技術工作。