探討池坪煤礦薄煤層開采方法

摘 要：本礦因煤層賦存條件復雜，煤層產狀多樣，應根據煤層構造形態選擇合適的采煤方法保證高產、高效率、高回采率的進行開采。選擇合理的采煤方法也是為我礦完成今年產量任務提供保障。

關鍵詞：薄煤層；開采；方法

1 概況

1.1 池坪礦于2008籌建，2013年正式投產

目前有生產采區101采區、102采區、103采區。101、102為礦井主要生產采區，103為接替采區，主要開采童子巖組第三段。101采區+580m區段以上已基本回收完畢，現主要在580-500區段開采；102采區主要是對+760m、+720m區段進行回收階段；103采區為在建采區，生產區段有+690m、+660m區段。

1.2 煤系地層總體為寬緩不對稱的背斜構造

背斜軸樞紐總體向南西傾伏，傾伏角約10-12°，在縱向上同樣具波狀起伏，兩邊高，中部較低，呈“馬鞍”狀。軸部附近發育小的寬緩的次級背向斜，主要表現地層產狀在傾向上具波狀起伏。根據現有的巷道揭露情況，煤層在走向、傾向上厚度變化大，頻繁出現壓薄或“煤包”；煤層層位常出現多個分層的“假層位”現象，使地層復雜化，不易對比，影響開采。

1.3 礦井原有開采煤層5#、10#、14#、15#、16#

由于揭露巷道5#、10#煤層可采性極差，所以礦井目前主要開采煤層為14#、15#、16#。

2 薄煤層開采方法

目前我礦開采基本上是薄煤層，根據煤層構造形態及厚度不同，選擇不同的采煤方法。現主要采用正規長壁式、斜坡短壁式、樹枝割塊等采煤方法。

2.1 正規長壁式采煤方法

正規長壁式采煤方法布置方式為：從下運巷迎頭退出一定距離（儲車長度）掘兩條下部聯絡眼，貫通后向采面邊界掘順槽，到位后再沿正傾向掘切眼貫通上風巷。上、下回采巷道基本上是呈水平的，特別是在緩傾斜煤層開采中被廣泛應用，如：15#煤層101采區+500E1C15N及上風巷101采區+540E1C15N采煤工作面。回采塊段參數：走向長100m、傾向長80m、平均傾角30°、煤厚0.6-1.3m；單產達2400砘/月。

適用條件：上風巷完好、煤層傾角45°以下、煤層賦存較為穩定、頂板條件較好。

注意事項：

（1）下部聯絡眼布置時，里側順槽在走向上的投影長度不大于工作面的最大控頂距。

（2）工作面循環進度必須與工作面的排距相同。

（3）工作面安全出口必須加強支護，安全出口必須設專人維護，發生支架斷梁折柱、巷道底鼓變形時，必須及時更換、清挖。

具有以下優點：

（1）采煤面有上下兩個出口，形成全負壓通風；可以及時排散污風，降低工作面的粉塵，提高通風質量；

（2）采煤面因有上風巷，便于運送材料及設備；

（3）采煤面進行正規壁推作業可以提高工作面回采率，降低采掘成本。

不過在急傾斜薄煤層開采中存在以下問題：

（1）因煤層傾角大，上風巷的后期維護量大，成本高；

（2）急傾斜煤層坡度大，煤層底板層理發育容易脫層，安全系數低；且為薄煤層，工人在工作面作業活動空間小，無法設立“三板一繩”等保護措施。

2.2 斜坡采煤方法

斜坡采煤方法也是我礦在薄煤層開采中使用的一種采煤方法。通過從下部運巷往上施工坡度22-25°主斜坡，主斜坡施工到位后往里施工2條22°分斜坡，上部分斜坡貫通上部回風巷，推采采用上下斜坡同時往下推采。如15#煤層101采區+580W1C15S采煤工作面。回采塊段參數：走向長200米，傾向長50米，平均傾角53°，煤厚0.6-1.1米，單產達1500噸/月。

適用條件：

（1）上風巷完好；

（2）緩傾斜煤層：頂板相對較穩定；

（3）急傾斜煤層：采用中深孔爆破。

注意事項：

（1）主斜坡、分斜坡坡度控制在25度以下；

（2）急傾斜煤層分斜坡間距控制在8米左右，采用中深孔爆破；緩傾向煤層分斜坡間距控制在20米左右。

（3）回采時分斜坡與主斜坡都要留一定的護眼煤柱，主斜坡回收護眼煤柱時必須掘超前主斜坡與之貫通后進行。

具有以下優點：

（1）采煤面有上下兩個出口，形成全負壓通風；污風可以及時排散，降低工作面的粉塵，提高通風質量；

（2）在緩傾斜頂板相對穩定中進行壁推，在急傾斜煤層中采用中深孔爆破，減少了煤、矸等下滑傷人事故，提高回采工作面的安全系數；

（3）因有上風巷，便于運送材料及設備；

（4）工作面斜長縮短，加快了工作面推進速度，遏制了工作面冒頂事故的發生。

2.3 樹枝割塊采煤方法

我礦開采區段間距為40米，煤層不穩定且區段間有次一級構造，上下區段很難相通。因此樹枝割塊采煤方法是我礦在薄煤層開采中最常使用的一種采煤方法。如102采區+720集C14N采煤工作面回采塊段參數：走向100m、傾向75m、平均傾角23°、煤厚0.4-1.1m，單產達1000噸/月。該工作面煤層在在走向、傾向上有夾簿帶，夾簿帶長度有6-10米；因此布置工作面時要結合夾簿帶分布的規律進行布置。如該工作面通過從運巷往煤層正傾斜方向施工主干進50m，中間有一處壓簿帶8m，采取破板過壓施工到背斜軸后退下往兩側施工分斜坡，開分斜坡時一般在過壓簿帶張厚處開分斜坡，然后由兩側往中間推采。該采煤方法是采用在運巷中每隔45-50米沿煤層傾向掘進一條行人、送料、溜煤、通風等小眼（主干），再在小眼中開煤層切眼，構成了高位貫通后再進行割塊回采，它同時具備了正規采煤方法和斜坡采煤方法中的一些優點。由于工作面短、數目多、靈活性強，礦壓顯現減弱，生產過程中支護和采空區處理工作較簡單，有時可不處理采空區。

適用條件：

（1）緩傾斜煤層傾角45°以下；

（2）用于回采護巷煤柱。采面無法跟上風巷貫通，采用高位貫通殘采面；

注意事項：

（1）正常兩側往切眼推采時必須留保護煤柱，遇中間有壓簿帶時可把壓簿帶當作留保護煤柱，兩側推采完后由上往下回收保護煤柱；由上往下回收必須注意采空區壓力情況，必要時設置密柱或煤柱隔離采空區。

（2）當煤層傾角大時，開采下部塊段時要有防止上部采空區躥矸措施，切眼溜煤和行人必須隔開。

優點：

（1）解決了極薄煤層開采問題，提高礦井資源回收率。

（2）便于行人、送料、出煤，改善了作業環境，減輕了回采工人的勞動強度

缺點：

（1）工作面回采小眼掘進工作量大，開采成本高。

（2）在回采過程中，會形成條帶狀煤柱或三角煤柱，而小塊煤柱的留設極易造成應力集中區，給采面正常回采和安全管理增加難度。

3 結語

通過對上述三種采煤方法的分析。本人認為正規工作面采煤方法適用于地質構造簡單，煤層厚度穩定的緩傾斜煤層；樹枝割塊采煤方法因掘進率高，在緩傾斜煤層中慎重使用；對于急傾斜薄煤層來說，采用斜坡短壁式采煤方法較為適應。

作者簡介：鄭福溪（1976-），男，本科，福建莆田人，工程師，主要從事采礦管理工作。