回采復雜區段邊角煤 實現礦井可持續發展

孫立琳，劉先才，毛維龍

兗礦集團北宿煤礦，山東鄒城 273516

回采復雜區段邊角煤 實現礦井可持續發展

孫立琳，劉先才，毛維龍

兗礦集團北宿煤礦，山東鄒城 273516

隨著大規模的機械化開采，生產方式及正規開采布局結構，導致現有生產采區留下了各式各樣的殘留塊段以及各種小煤柱，即邊角煤。據有關數據統計：兗州礦區僅3#煤層的邊角煤儲量達到9.509.41萬t，南屯煤礦邊角煤儲量達到1.389.9萬t。儲量如此之大，如果不計劃采出，將是煤炭資源的損失。因此制定相應的技術政策、開發研究新技術措施是當前解決邊角煤開采所面臨的緊迫問題。

.回采；復雜區段；邊角煤

0 引言

回采邊角煤是對采礦工程的具體研究，主要研究了回采邊角煤的采煤工藝、通風安全、礦山壓力等內容。

1 現狀

兗礦集團有限公司北宿煤礦是我國自行設計、自行開發、設備全部國產化的薄煤層炮采現代化礦井，1976年12月26日建成投產，原設計生產能力為45萬t/年，現實際生產能力達到100萬t/年，跨入了全國百家高產高效礦井行列。

北宿煤礦采煤二區現采的1667工作面，位于礦井西翼，二水平十六采區內，工作面地表有白馬河。地面標高+40.47m～+40.94m，平 均 +40.71m。 工 作 面 標 高 -208.28m～-241.67m，平均-225.24m。煤層厚度0.79m～1.03m，平均0.93m。工作面基礎儲量為37.61萬t，可采儲量為36.48萬t。工作面在巷道施工過程中，皮帶巷揭露F皮1正斷層，落差1.30m；上巷揭露F上1正斷層，落差1.30m。根據回采情況看，工作面過斷層期間，斷層對工作面正常循環、進尺及產量造成一定的影響。工作面為對拉工作面布置，采用走向長壁后退式開采方法，炮采工藝。落煤方式為煤電鉆濕式打眼，爆破落煤。裝煤方式為爆破裝煤、鏟煤和人工裝煤相結合。支護為單體液壓支柱配合“π”型鋼梁、切頂支架支護頂板。采空區處理方式為全部跨落法管理頂板。運煤為刮板輸送機、橋式轉載機和膠帶輸送機聯合運輸。工作面循環進尺為1.0m。

北宿煤礦系薄煤層礦井，因煤層條件復雜，現只能采用炮采工藝，采煤工藝落后，生產環境惡劣，工人勞動強度大。此外，工作面人員密度大，新工人多，工人素質參差不齊。因此，采煤區隊安全生產管理難度大。

2 施工工藝流程

2.1 頂板支護

礦山壓力顯現是影響工作面頂板的主要原因，而頂板管理是煤礦安全生產的重點環節之一，因此回采1667采煤工作面三角煤必須先確定頂板的支護方式，確保回采過程中的安全。1667采煤工作面老頂為粉砂巖，平均厚度1.05m，灰色，破碎，顆粒由上而下逐漸變細。普氏系數（f）4.0～6.0。直接頂為十下石灰巖，平均厚度5.39m，灰色，致密堅硬性脆，裂隙發育。普氏系數（f）10.19～11.46。直接底為鋁質泥巖，平均厚度1.37m，灰色，膠結較好，含較多植物化石。普氏系數（f）4.20。老底為中砂巖，平均厚度5.45m，灰～灰黑色，具水平緩波狀層理。普氏系數（f）4.0～8.0。

因邊角煤處周圍或已回采完畢或為需保留的巷道，因此頂板壓力相對較大。1667采煤工作面的支護方式采為單體液壓支柱配合“π”型鋼梁、切頂支架支護頂板。為保證推進過程中頂板的安全管理，根據規程規定，超前支護需不得低于20m，應此處巷道與工作面形成一定角度，根據此角度計算得出，巷道的超前支護距離不得低于55m。若低于55m，隨著工作面的推進，壓力就會不斷的前移至沒有支護的地點，造成壓力將巷道壓垮變形，從而造成人身傷害事故。

2.2 通風要求

隨著巷道的延深、工作面推進和更替以及瓦斯涌出量的變化等，常常需要對礦井風量進行調節，以滿足礦井和各作業地點風量的按需分配。其中增減礦井總風量稱礦井總風量調節，井下各用風區域或地點間的風量調節稱局部風量調節。

《煤礦安全規程》規定：每個礦井，至少有兩個安全出口，其中一個進風，另一個回風。若正常邊推進邊回采，工作面內就會出現風量小，影響安全的隱患。因為風量在進入工作面的時候，就會從采空區及其他地點漏出。漏風使有效風量減少，通風系統復雜，威脅安全生產。

為保證1667采煤工作面三角煤段風流按擬定的路線流動，就必須在1667進風巷道中設置臨時風門，對風流進行控制調節。

2.3 選擇回采方式

因此段三角煤隨著工作面的不斷推進工作面面長逐漸變短，就是邊推進邊縮短溜尾。根據工作面與巷道的角度計算得出每推進1.0m就需縮短1節溜槽，若采用此方法推進回采，職工勞動強度較大，且推進速度慢，從而造成頂板的壓力積聚，給回采帶來不安全隱患。因此，礦及我區專業人員根據現場實際情況，經過計算，在保證支護質量、滿足通風、行人要求的前提下，采用縮短溜尾、透安全出口的方式進行回采。根據現場計算溜尾必須縮6節溜子才能形成有效的保安煤柱，即每次溜尾縮6節溜子，然后平推直至自然透時，就形成了出口與煤柱。平推自然透時就形成了出口，出口主要是為了能夠給工作面正常供風，也是工作面的安全出口。這樣縮完溜子平推透后，形成了出口，留下了煤柱，煤柱主要是為了工作面能夠正常推進，減小頂板壓力，同時也起到對1616軌道上山及地面村莊的保安作用。采取這種方式回采，直至將此段三角煤回采至停采線。

3 取得的效果

3.1 經濟效益

回采邊角煤的經濟性十分明顯。根據兗礦集團北宿煤礦1667采煤工作面下面實際情況，采完下面剩余一塊三角形邊角煤，因采三角煤安全隱患多、勞動強度大，按正常開采不適合回采，為了避免丟失浪費，采用縮溜槽、透出口的方法回采三角煤。該回采方法安全可靠，大大減低了安全系數和勞動強度，成功回采了三角煤，工作面共沿走向推進45m，縮溜槽60節、撤30個切頂支架，透安全出口10個，安全多采出4 000余噸，創經濟效益200多萬元，同時也延長了礦井的服務年限。

3.2 社會效益

充分開發煤炭資源，延長礦井服務年限。礦產資源的開發利用，必須在注重經濟效益的同時，還得注重社會效益協調統一。堅持以保護為前提，以開發為手段，以發展為目的，使保護和發展互為促進，綜合運用法律、行政和經濟手段，改善礦山生態環境，確保資源有效利用和社會效益明顯提高。

3.3 整體績效

回采復雜區段邊角煤是采煤區隊在開采方法上的創新，是煤炭企業推行資源再開發、利用的具體體現，根據采煤區隊的具體情況進行結構調整和整合之后是具有良好的經濟效益的。通過回采復雜區段邊角煤工藝的有效實施，提高了勞動效率，減少了生產中的浪費現象，降低了生產成本。

[1]錢鳴高，石平五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國礦業大學出版社，2007，10.

TD8

A

.1674-6708（2011）52-0060-02