簡(jiǎn)析如何開(kāi)采煤礦殘煤

姜法義

摘 要：文章主要是以安全生產(chǎn)以及煤礦的效益作為主要目標(biāo)，針對(duì)性的對(duì)開(kāi)采煤礦殘?jiān)鼤r(shí)如何布巷、工作面的初次來(lái)壓、工程質(zhì)量、在開(kāi)采區(qū)域采用何種支護(hù)、單放式的殘煤開(kāi)采、大傾角的單方式開(kāi)采以及對(duì)于開(kāi)采之前一些資料進(jìn)行了解等等，尋求一條可行安全的生產(chǎn)途徑以及方式方法，在實(shí)踐中總結(jié)出一套合理可行的開(kāi)采方式。

關(guān)鍵詞：殘煤；開(kāi)采；安全方式

1 如何布巷

1.1 經(jīng)濟(jì)合理的布巷

殘煤的開(kāi)采本身就是對(duì)開(kāi)采后余下的煤炭進(jìn)行開(kāi)采，這些煤炭主要包括了區(qū)間煤柱以及水平煤柱，其特點(diǎn)就是塊段的構(gòu)造很復(fù)雜。因此以經(jīng)濟(jì)利益為主進(jìn)行的殘煤開(kāi)采首先就應(yīng)當(dāng)在開(kāi)采時(shí)降低成本，而最有效的手段就是減少開(kāi)鑿新的巖石巷道，充分利用原有的巷道系統(tǒng)。新的巖石巷道的開(kāi)鑿勢(shì)必要產(chǎn)生更多的投入，因此對(duì)于原有巷道的利用是減少成本的最有效的方式。

1.2 對(duì)采區(qū)尺寸進(jìn)行合理的確定

殘采區(qū)域在尺寸的設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)綜合開(kāi)采煤井的特征以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，根據(jù)不同的條件設(shè)計(jì)不同的尺寸。這方面的問(wèn)題主要包括：地質(zhì)構(gòu)造、煤層的自然發(fā)火期以及礦壓賦存條件等等。

煤層的自然發(fā)火期是對(duì)于開(kāi)采區(qū)域防火考慮的必要條件，可以通過(guò)縮小開(kāi)采區(qū)域的辦法對(duì)自然發(fā)火期因素進(jìn)行考慮，這樣就可以在發(fā)火期內(nèi)使得開(kāi)采能夠盡快結(jié)束。對(duì)于尺寸，一般都是斜長(zhǎng)在三十米到五十米之間，走向上八十米到一百二十米之間。較短的工作面可以加快回采的推進(jìn)度，一般煤礦的發(fā)火期是三個(gè)月，通過(guò)縮小采區(qū)的方式就可以在三個(gè)月內(nèi)結(jié)束殘采。

1.3 如何布置急傾斜式煤層的開(kāi)采巷道

對(duì)于急傾斜式的煤層在進(jìn)行回采時(shí)，單放法是最有效的回采方式，開(kāi)采厚度應(yīng)當(dāng)在四米到五米之間，最多不應(yīng)當(dāng)開(kāi)采超過(guò)六米。

煤層的頂板不足以支撐兩條巷道時(shí)，在同一水平的標(biāo)高上則可以通過(guò)更改入風(fēng)道的位置對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行解決，主要是將入風(fēng)道布置在頂板上，回風(fēng)道布置在煤層的底板上的方法。這樣回采的煤炭就可以沿著巷道自動(dòng)滑下，但是應(yīng)當(dāng)注意的是階段的高度應(yīng)當(dāng)小于十米。

在這種方式的開(kāi)采中主要需要解決的就是同一標(biāo)高的兩條巷道的互通問(wèn)題，因此在巷道的掘送過(guò)程中要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免漏風(fēng)現(xiàn)象。因此對(duì)于巷道開(kāi)鑿的質(zhì)量以及通風(fēng)管理的工作必須要進(jìn)行保證性的加強(qiáng)，安全的回采是高效殘采的基礎(chǔ)，才能夠最大程度的獲得經(jīng)濟(jì)上的效益。

2 防火措施在殘采中的意義

井下很容易因?yàn)橐谎趸家约巴咚沟臐舛冗^(guò)高而出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，這些現(xiàn)象一般都很容易集中在舊巷道或者是舊的采跡中，這些區(qū)域會(huì)比較容易出現(xiàn)高溫火點(diǎn)，因此需要盡早的進(jìn)行預(yù)防和治理，可以通過(guò)灌漿方式對(duì)其機(jī)型處理，并對(duì)開(kāi)采區(qū)域的風(fēng)量進(jìn)行控制，這些都可以有效的防火。在老塘的管理上，需要保證不能滯后并且在工作面的上下道口機(jī)型整齊嚴(yán)密的擺放。對(duì)于空氣瓦斯一氧化碳濃度異常的區(qū)域使用注漿方式盡快進(jìn)行處理。

3 單方采區(qū)的推進(jìn)受到初次放頂以及初次來(lái)壓的影響

采空區(qū)的空頂面積過(guò)大容易產(chǎn)生突然來(lái)壓，這樣就會(huì)對(duì)工作面造成沖擊，從而對(duì)采區(qū)的推進(jìn)造成影響，因此需要在首次的開(kāi)采中進(jìn)行強(qiáng)制性的放頂工作，充分的讓頂板垮落，對(duì)工作面受到的壓力進(jìn)行釋放，保證采取的推進(jìn)。

4 支護(hù)方式的重要性

支護(hù)措施是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此工作面的支護(hù)必須要進(jìn)行保證，單放式的工作面對(duì)于頂板的支護(hù)要求要更加嚴(yán)格，目前使用的支護(hù)主要是單體的液壓式支柱和π型鋼梁進(jìn)行配合使用的。這種支護(hù)組成一組是三梁九柱，并且在棚梁上應(yīng)當(dāng)打好雙勁木，對(duì)每個(gè)單柱都應(yīng)當(dāng)配備防滑鏈，這樣可以避免單柱倒塌造成的不必要的人員傷亡。這樣的支護(hù)手段在實(shí)踐中證明是非常適應(yīng)單放式的采區(qū)工作面的，不但適應(yīng)了對(duì)于頂板壓力支撐的需求，同時(shí)整體性能良好，并且簡(jiǎn)單方便，無(wú)論是初期的來(lái)壓還是周期的來(lái)壓都能夠很好的對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行穩(wěn)定，使得各個(gè)工藝都可以在一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境下順利進(jìn)行。

5 加強(qiáng)工作面工程質(zhì)量管理，確保放頂和放頂煤的順利完成

單放回采目的就是放頂煤，所以必須有一個(gè)穩(wěn)定、可靠安全的采場(chǎng)條件才能順利完成回采工藝的各個(gè)工序。工作面必須達(dá)到三直：煤幫直、溜子直、柱子直；兩平：頂板平、底板平；一凈：浮煤凈；兩暢通：上出口暢通、下出口暢通。

6 殘采單放

6.1 即單放法三種回采工藝中放煤?jiǎn)栴}

第一種：最大控頂距放頂煤。

第二種：最小控頂距放頂煤。

第三種：同第二種回采工藝相同，也是最小控頂距放頂煤，只是適合于超過(guò)40米以上較長(zhǎng)的單放工作面，由于工作面較長(zhǎng)，采取工作面有過(guò)渡段的形式，上（或下）邊開(kāi)幫，下（或上）邊放煤，也就是上班開(kāi)幫，下一個(gè)小班放煤，放煤與開(kāi)幫分段進(jìn)行。

6.2 三種回采工藝的優(yōu)、缺點(diǎn)

第一種方法，最初的單放法，是根據(jù)單一長(zhǎng)壁分層下行采煤法的施工和單放法在放頂煤過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，摸索出的一種采法。

優(yōu)點(diǎn)：人工放煤，一旦穿矸，可以不上溜子，放在砂幫（最大控頂距3.4m），這樣能保證煤質(zhì)，砂幫頂煤不易超過(guò)放頂線，能及時(shí)控制放煤量，以免造成砂幫頂板空，上、下兩口不易滯后。

缺點(diǎn)：安全性差，頂煤塊大時(shí)，易砸悠支架，易造成冒頂，在放頂過(guò)程中支架變形嚴(yán)重，放頂難，人工放頂煤，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，放頂時(shí)間長(zhǎng)。

第二種方法是根據(jù)第一種方法通過(guò)一定時(shí)期的生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)產(chǎn)生了這種方法，是根據(jù)第一種方法中不安全的隱患，放煤時(shí)由于壓力的變化作用，支架易悠，放頂困難，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不安全因素大，產(chǎn)量低等原因進(jìn)行改進(jìn)的一種方法。

優(yōu)點(diǎn)：控頂距縮小（最小控頂距2.4m），支架支撐密度強(qiáng)度增加，安全系數(shù)有較大提高，極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，產(chǎn)量高。

缺點(diǎn)是：易造成放頂煤時(shí)頂煤超過(guò)放頂線，造成砂幫空，易穿矸造成矸石外混，生產(chǎn)均衡性差，生產(chǎn)效率低。

第三種方法其實(shí)與第二方法相同，是在第二種方法的基礎(chǔ)上通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行改進(jìn)，適合于40m以上較長(zhǎng)的單放工作面，工作面溜子有過(guò)渡段，可以上（或下）邊開(kāi)幫，下（或上）邊放煤。

優(yōu)點(diǎn)：除具有第二種方法的優(yōu)點(diǎn)外，能達(dá)到均衡生產(chǎn)，產(chǎn)量高，整體推溜子或分段推溜子后砂幫扶柱上尺上線，工程質(zhì)量有顯著提高。

6.3 三種回采工藝對(duì)“一通三防”和回采率的影響

第一種方法回采時(shí)，不論何時(shí)都能保證有足夠的通風(fēng)斷面，保證風(fēng)速正常，但是煤質(zhì)破碎后煤層吸氧量逐步增加，推進(jìn)速度慢，易發(fā)火，風(fēng)速穩(wěn)定，煤塵堆積飛場(chǎng)相對(duì)減少。

因?yàn)槭钦麠l幫開(kāi)完后，未移溜子放頂前均勻放煤，頂煤垮落均衡，不易穿矸，回采率相對(duì)第二、三種方法要高些。

通過(guò)以上分析論述，第三種方法經(jīng)過(guò)采取一定的措施后（如頂煤厚可進(jìn)行深孔爆破，煤層注水，分段推溜子），安全系數(shù)高，對(duì)工程質(zhì)量影響較小。

6.4 科學(xué)合理、均勻放頂煤，是提高煤質(zhì)和回采率的有效途徑

正確的掌握殘煤采區(qū)的技術(shù)資料對(duì)采區(qū)的正常生產(chǎn)和消防火工作將起到很重要的指導(dǎo)作用，實(shí)例：遼礦集團(tuán)西安礦二區(qū)-290水平02601區(qū)采區(qū)工作面沿走向推進(jìn)過(guò)程中，有一條1982年水沙充填采法的水道，料石碹支護(hù)，由于掌握的不好，沒(méi)有及時(shí)采取預(yù)防性措施，工作面漏掉局部支柱，是一次忘不掉的教訓(xùn)。

殘煤采區(qū)有舊、空巷處就易產(chǎn)生高溫火點(diǎn)，漏風(fēng)是主要原因，因此，提前查找史料、查明舊巷情況，及早采取針對(duì)性措施（發(fā)黃泥板碹、注漿等），將起到預(yù)防性消防火的作用。

7 結(jié)束語(yǔ)

總之，殘煤“單放”采法一次可采高度為工作面高度3倍，同時(shí)也存在有落煤損失，冒落不充分，丟三角煤等問(wèn)題和其它殘采問(wèn)題也有待于在今后的開(kāi)采實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善合理采法，摸索出更安全合理、經(jīng)濟(jì)的新途徑。