樊菲 王世印 楊志剛
(河南能源焦煤公司朱村礦 河南 焦作 454000)
淺析薄煤層的采煤工藝
樊菲王世印楊志剛
(河南能源焦煤公司朱村礦河南焦作454000)
我國煤層開采主要采取地采和機器采集兩種方式。而薄煤層的采集工藝則包括好幾種。本文首先講述薄煤層的具體情況,然后分析集中采煤工藝,并且講述一些在進行薄煤層采集時候需要注意的安全事項。
薄煤層;采煤工藝;斷層
一般我國會把小于1.3m的煤層叫做薄煤層。如果厚度小于8dm,則被稱為是極薄煤層。當前我國近80個礦區的四百多個礦井中,總共有七百多層薄煤層,這些煤層可開采儲量超過60億,因此潛力還是比較大的。但是到90年代,其產量只占開采量的8~10%。極薄煤層開采量占20%。和厚煤層以及中煤層相比,他的機械化程度比較低,如果在一些有沖擊地壓地區進行開采的話,還可能出現危險的瓦斯事故,因此在進行薄煤層開采時候需要有很多注意事項。薄煤層的這些注意事項是需要每個技術職工去學習的,因為只有進行學習了,才能更好的進行薄煤層的開采和開發,并且能夠更好的保證施工安全,防止出現瓦斯事故等情況,對整個煤炭開采,都有一定的好處和意義的。
2.1薄煤層基本情況
2.2工作面煤層基本情況

表1 工作面煤層基本情況
11050工作面頂、底板情況見表2。

表2 二1煤層頂底板情況
11050工作面薄煤帶處斷層見表3。

表3 斷層情況
薄煤層指的是地下開采時厚度在1.3m以下的煤層,在露天開采時候,厚度在3.5m以下的煤層。根據地測科提供的資料,可以得出,在上順槽通尺1000m左右的地方存在斷層薄煤帶。他的傾角是153°,而傾角在10°以上,40°以下,其落差為4m左右。
薄煤層開采特點是,采高比較低,人員只能采取側臥或者爬行的姿勢進行開采,難度比較大,掘進效率高,工作面接替起來也比較困難。經濟效益比較低。因為薄煤層開采具有一定特殊性,因此開采速度慢,一般以炮采和機采為主。經常可能會出現回采情況,可能在上順槽通尺1000m處,在第50~60架處需要揭露這個斷層,然后進入薄煤區。在揭露斷層時候,這個區域會出現松動頂板的現象。頂板和煤層的交界處容易發軟變碎。經過推測可以得出,這個薄煤帶可能沿著煤層方向向采集面延伸大約100m左右,這很容易影響回采工作。
根據當前探巷和無線電的資料可以分析得知,工作面順槽通尺在800m以上,三斷層形成的薄煤帶容易呈現不規則分布的情況。三個斷層之間落差不同,而且還會互相交錯,這樣容易使得煤層被壓碎,導致煤層大面積流失。在施工前夕,需要進行探巷研究,探巷所在的煤層的煤厚度小于3m。這個薄煤帶會沿著煤炭層面向開采內延伸30~80m左右。起初把采面揭露,然后隨著回采向上逐步進入全巖內。因為此處薄煤帶容易受到三個斷層的互相交錯影響。采煤層和圍巖層也會發生次序紊亂情況,容易出現片幫,冒頂等現象,這對回采工作會產生巨大的影響。
2.3薄煤層技術工藝
2.3.1工作面頂板的技術工藝
根據前期施工單位對地質構造的一些過往經驗,以及煤層底板的巖石性質,需要進行割除底板巖石的方案,并且調整整個工作面的布局,保證工作面的最低限度采高要高于4m。當距離薄煤層在15~20m時,需要采取調整方案,逐步調整采煤機器的臥底量,從而保證工作面頂地板的平整程度,從而使得工作面頂地板具有比較平穩的坡度變化,從而平緩通過整個構造區。在回采時,需要割除頂板巖石,不能升高采煤機的牽引速度,國家相關規定采煤機的最高牽引速度不能低于每分鐘兩米。斷層處可能會形成不規則的領域,這些領域會被破壞,最終導致頂板發生破碎,當面臨較軟的煤層時,需要保證頂板和煤壁承受能力和抗壓能力下降,而在回采過程中,需要及時帶動前架支護頂板,防止因為頂板支護超時而導致發生的破碎現象。這樣能防止出現護幫不及時而導致的煤壁出現大面積的片幫。
對于斷層影響區域需要進行化學注槳,這樣能保證煤炭巖層膠結形成一個整體,從而增加承受能力,和防止破壞能力,這樣能更好的用于支架支護。因為受到斷層的影響原因。工作面,頂板,煤幫強度比較低,頂板礦壓比較劇烈,下沉量會增加。當斷層揭露前后20m范圍內,需要把支護步距減少,并且對上順槽支柱進行防倒。只有這樣才能更好的完成斷層的防護。
2.3.2防治水管理工藝
在薄煤層帶,煤層的頂板和底板比較破碎,底板隔水層不夠厚,因此底板水容易產生斷層破碎帶,這樣容易產生漏水現象,那么應該如何防治這種情況呢?
首先,在過斷層時,需要進行回采,然后及時移架并且升緊支架,防止底鼓出水現象。在進行回采時,如果發現煤壁出現滲水或者潮濕等現象,這時候要引起警覺,因為這時候容易發生出水現象。這時候應該立即停止回采,防止出現更嚴重的情況。具體情況需要嚴格按照地測科的探水方案當作指導方案。
如果是排水系統出現問題,則首先要采取的措施是加強管道方面的維護,保證管道暢通,并且檢查和維護潛水泵,保證潛水泵的正常運行。如果需要增加臨時管道,可以根據實際上的情況進行排線路活動。
2.4薄煤帶安全措施
2.4.1一般安全措施
在施工前,需要由管理人員或者技術人員進行貫徹和學習施工安全技術措施,全體技術人員都需要進行安全教育。在薄煤區域20m時需要調整采高,平緩向前進,不能速度過快,甚至硬采硬過,這樣容易損壞設備,以及破壞斷層。除此之外,還要及時調整支架,保證支架的支撐力。如果工作面經過薄煤層時候,需要加強檢測工作,防止出現瓦斯事故或者瓦斯爆炸等現象。如果出現任何異常現象,則需要立刻撤離,并且向調度室匯報情況。
2.4.2工作面管理措施
過斷層和薄煤帶時,煤炭容易出現頂板破碎和軟化現象,這時候需要加強對頂板的監控,防止出現事故,尤其是冒頂事故。
首先,采煤機要減速慢行,防止出現空頂現象。工作面局部要進行支護,如果出現冒頂情況,需要加強頂板支架的防護。如果工作面局部片幫,需要加強工作面的質量監控,支架之間距離均勻,不出現支架拖后的現象。推進方法要嚴格采取斷層方法,隔平采煤機,防止工作面出現臺階,或者架間露煤等現象。在過薄煤層時候,需要調整采高,保證煤機能正常通過。加強對兩巷的防護和工作面支架的防護,保證支架的緊密和密實。回采工作也要做好,加強支護質量,如果出現自動卸載單體柱時候要及時更換,防止出現事故現象。
本文主要分析薄煤層的開采工藝,首先分析薄煤層的具體情況和開采情況,然后針對薄煤層的各種開采工藝進行深入探討分析,并且還提出很多開采薄煤層的具體方案和安全措施。
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TD82
A
1673-0038(2015)07-0126-02
2015-1-30
樊菲(1986-),男,助理工程師,本科,主要從事礦山采煤技術管理工作。
王世印(1987-),男,助理工程師,本科,主要從事礦山采煤技術管理工作。
楊志剛(1988-),男,助理工程師,本科,主要從事礦山采煤技術管理工作。