煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術分析

童應山　楊迎新

摘要：煤礦薄硬煤層具有結構復雜、厚度薄、堅硬、掘進率高、儲量小等不利于采掘的特點，導致薄硬煤層的回采和采掘效率低、成分高。因此，合理研究煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術，合理布置采掘方法，對提高煤礦薄硬煤層的回采率和采掘率具有很大的現實意義。文章分析了煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術，探析了提高煤礦薄硬煤層回采率以及采掘率的措施，以供參考。

關鍵詞：煤礦；薄硬煤層；回采；采掘技術；回采率

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）31-0124-02

薄煤層指的是厚度小于1.30m的煤層，并且我國19%左右的煤層都是薄煤層，而薄硬煤層由于厚度相對較小、采高低、勞動效率低、煤質硬等特點，人員在工作面作業以及設備的移動都相對困難，嚴重地限制了回采中的采掘效率。隨著機械化采煤程度的提高，通過采用先進的薄硬煤層采掘技術，顯著地提高了薄硬煤層的回采率以及采掘成功率，煤礦薄硬煤層的開采區域不斷擴大，開采量也在不斷增加。

1 煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術

文章以某煤礦為例，主采煤層主要在±0.2m水平以下，薄硬煤層在±0m水平以上，該煤礦薄硬煤層的平均厚度為0.75m，底板有偽底細粉砂巖，頂板富含動物化石、泥質砂巖，深灰色，致密堅硬。

1.1 布置巷道

根據該煤礦薄硬煤層的特征進行分析，由于薄硬煤層的煤層相對較硬，在設計下運巷煤柱時，沒有必要留設太大的護巷煤柱，以此降低在煤柱上造成的浪費。煤礦薄硬煤層都采用沿煤巷道掘進的方式，即煤層直接頂為巷道的頂板，煤層貼近巷道的頂板，由于頂板圍巖和煤層頂都相對穩定，在施工的過程中不必要破壞頂板，以此保證煤層頂板的安全性與可靠性。施工的過程中把好質量關，并且還應該制定詳細的檢查和維修方案，指派專門的檢查人員定期對巷道進行檢查，并及時發現巷道周圍圍巖的變化狀況，當發現問題時及時、準確地采取相應的措施，將故障排除，以此保證巷道的使用

壽命。

1.2 工作面支護

為了保證薄硬煤層回采工作面的穩定性，需要加強對巷道的維護工作，根據薄硬煤層的實際狀況，選擇合適的支護方式，當采煤機割過后，先移支架進行頂板的支護，然后再移動輸送機，根據頂板的實際狀況以及截深，合理地選擇支護的形式以及支護的密度，當頂板相對完整時，按照順序移動支架，保證支架移動的速度和采煤機采掘速度的統一性，以此保證采掘施工能夠快速、有效地進行。

1.3 薄硬煤層采掘技術

1.3.1 樹枝割塊采掘技術。該種采掘技術是薄硬煤層的常見采掘技術之一，該煤礦的2采區+680m19#回采工作面參數：煤層厚度為0.4～1.3m、傾角為15°～33°、傾向為115m、走向為38m，該工作面通過巷道向正傾斜方向施工切眼，當施工切眼到達薄硬煤層帶后分別向兩側的斜坡施工，然后再由兩側向中間施工。該種采掘技術的主要技術措施表現為：采用在巷道28m沿薄硬煤層的傾向掘進一條通風、溜煤、送料、行人的通道，然后在通道內進行煤層切眼，再進行割塊回采，在兩側向切眼采掘的過程中，必須留設保煤柱，由兩側向中間采掘完成后，必須自上而下地回收保煤柱，并且在回收的過程中應該注意采空區的壓力狀況，必要時應該設置煤柱隔離采空區或者密柱隔離采空區。該種采掘技術的優點主要包括：采掘的過程中的采空區處理和支護施工非常簡單，有時甚至可以不必處理采空區，靈活性強、工作面數量眾多、工作面短等。同時，采用采掘技術的缺點表現為：回采率相對較低、工作面的通風狀況相對較差，傾向小眼施工難度相對較大，并且掘進成本也相對較高。

1.3.2 斜坡壁式采掘技術。該種采掘技術也是該煤礦薄硬煤層中常用的采掘技術之一，其北采區+480m16#回采工作面參數：煤層厚度為0.3～1.4m、傾角為22°～87°、傾向為21～38m、走向為65m。該種采掘技術主要通過依靠坡度進行比較換班的采掘，接近主斜坡傾角相對較大的薄硬煤層采用深孔爆破采掘技術進行采掘施工，通過由下部的巷道向主斜坡施工，上部分的主斜坡貫通整個回風巷，采掘采用上下斜坡同時采掘施工的方法進行推采。該種采掘技術的優點主要表現為：工作面切眼為斜布置，顯著地降低了小眼的坡度，有效地降低了工作面煤炭下滑的速度，增加塊煤率，顯著地提高煤礦的經濟效益；工作面斜長縮短，顯著地加快了工作面的采掘速度，有效地降低了工作面冒頂事故發生的概率；回采的過程中降低了小眼的坡度，進而遏制了矸、煤下滑造成的傷人事故；顯著地提高了工作面的回采率，并且降低了支護的成本。

1.3.3 正規壁式采掘技術。該種采掘技術是在回采工作面內布置采煤巷道，采掘工作面沿走向進行推進，呈傾斜布置，該煤礦一采取+570m15#回采工作面參數：煤層厚度為0.4～1.4m，平均傾角為26°，傾向為21～29m，走向為158m，通過沿著煤斜巷能夠準確地判斷該回采工作面煤層的儲存狀況，通過在巷道定向施工破壓眼，采掘施工由巷道向上開切眼貫通巷道進行采掘施工。該種采掘技術的優點表現為：顯著地提高工作面的回采率，有效地降低采掘成本；便于運輸設備、材料以及煤炭等；通風能力好，能夠及時地排除污風；回采工作面的安全系數相對較高。

2 提高煤礦薄硬煤層工作面回采率的有效措施

2.1 強化工作面的現場管理，保證采掘工作能夠順利進行

薄硬煤層工作面的采掘施工，由于煤層的厚度相對較薄、硬度較高，想要實現安全、高效的施工，就必須加強工作面施工現場的管理力度，保證工作面的安全，以此保證工作面的推進度，當推進工作面能夠順利、高效運行，能夠顯著地提高工作面的回采率。

2.2 強化工作面的采掘方案技術論證

為了防止薄硬煤層出現“吃肥丟瘦”的短期現象，應該根據薄硬煤層的具體狀況，對每一工作面都進行組織采掘，地質技術人員在進行采掘技術探討、論證以及批準等環節中，都應該根據工作面的具體狀況，選擇最安全、最優的采掘技術方法，然后還應該制定相應的應急方案，提高工作面回采率的同時，保證施工安全。

2.3 加強對工作面回采率的考核

煤礦應該制定科學、合理的考核制度，嚴格按照相關的規章制度進行考核，防止工作面出現棄煤、丟煤的現象，將回采率工作和工人以及管理人員的經濟利益掛鉤，以此提高所有工作人員的積極性和主動性，如果發現存在任意丟煤、浮煤超限等狀況，應該下達預防丟煤通知書，丟煤、棄煤問題嚴重時，應該給予一定的懲罰。通過制定相應的考核制度，并在實際的采掘工作中真正起到監督、管理的作用，以此提高薄硬煤層的綜合回采率。

3 結語

總而言之，煤礦薄硬煤層工作面的采掘工作，應該根據煤礦的實際狀況，選擇合適的采掘技術，然后再采取相應的提高工作面回采率的有效措施，在保證薄硬煤層工作面安全的前提下，有效提高煤炭資源的采掘速度和回采率，增加煤礦企業的經濟效益，進而保證煤礦企業能夠穩定、可持續的發展。

參考文獻

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作者簡介：童應山（1968-），延安市黃陵車村煤礦工程師。