關于復采殘采煤層小煤礦開采技術分析

趙儀強　張舟　王天宇

摘 要：在我國整個煤炭工業體系中，中小煤礦作為其中的重要構成，發揮著舉足輕重的作用。本文圍繞復采殘采煤層小煤礦，首先簡要分析了其采煤方法類型，指出了采煤方法中所存在的突出問題，最后探討了具體的改進措施，望能為此領域研究有所借鑒與幫助。

關鍵詞：復采殘采煤層;小煤礦;開采技術

據相關數據統計得知，截止2018年底，我國中小煤礦的總產量已突破10億噸，其在全國煤炭總產量中的比重達46%。因此，中小煤礦在我國整個煤炭工業架構當中，占據著重要地位，發揮著舉足輕重作用。需要指出的是，中小煤礦在實際運營中，仍然存在著一些問題與不足，如生產能力較低、通風系統欠佳及采煤方法落后等，除此之外，還存在環境破壞嚴重、資源嚴重浪費等情況，因而對其自身發展造成了嚴重影響與制約。本文基于小煤礦開采煤層大多是復采殘采煤層這一現象，依據小煤礦的基本特點，提出了小煤礦的采煤方法，現對此作一探討。

1.小煤礦采煤方法的主要類型分析

1.1柱式采煤法

1.1.1房柱式采煤法采準巷道布置

通常情況下，小煤礦井田大多采用的是下山開拓、單水平上的開采方法;當礦井水平大巷掘進至采區的中部位置時，于采區中央處，設2條采區上（下）山，且都是煤層上（下）山;然后沿著煤層傾斜的基本方向，劃分采區，使之成為若干區段，各區段最短斜長為30m，最長為50m。針對上山采區，各個區段之間采區下行開采順序;而針對下山采區，則各個區段之間采區下行開采順序。如果完成采區上山，于采區上部首個區段所對應的上、下部邊界，沿著煤層的基本走向，掘進區段運輸平巷與回風平巷，直達采區的邊界處;后基于區段運輸平巷中，自采區邊界間距5m，沿著煤層的基本傾向，以一種向上的方式掘進煤房，并與區段回風平巷之間保持密切溝通;針對工作面來講，如果其已經建立全負壓通風系統，那么便可著手安裝采掘設備，自上到下，開展后退式開采，此時，對于回采煤房，需要靠近采區邊界一邊的煤柱。為了能夠最大程度提升整個煤房頂板的穩定性，僅對煤房一側的煤柱進行回收;當煤房開采完成后，需要將下個煤房準備好，使整個回采工作能夠連續開展。

1.1.2房柱式采煤法采煤工藝

此工藝包含多道生產工藝，如頂板管理、人工裝煤、爆破落煤及運煤等。當對小煤房的一側煤柱實施爆破處理且已落煤后，以一種人工方式把碎煤裝車;針對那些沒有支護空間，并且進到采空區當中的碎煤，相關人員需要站于有支護的空間中，借助長柄鉤鏟，耙出采空區內的碎煤，然后裝車。而對于重車，則采取人工方式推出小煤房外運，所得到的碎煤由區段運輸平巷內刮板輸送機送至工作面。

小煤房當中的支架大多采用的是木棚支架，即一梁二柱，而棚距通常為0.4～0.6m。當煤房掘出之后，此時的煤房一側煤柱在具體的回收工作上，便會自煤房內向外來開展，爆破落煤。先將打眼的煤柱位置準備好，將木垛打上，并且把準備打眼的煤柱周圍的棚子實施加固，后在其兩側分別設置兩個傾向抬棚;最后，基于抬棚持續保護下，進行打眼、放炮等操作，把煤裝車，此時，一個采煤循環便已完成。另外，還需要將走向抬棚架設在煤房開口位置處以及區段運輸平巷下方，將運輸平巷內的支架頂梁給拖住;與此同時，于區段運輸平巷上方處，需要架設傾向聯鎖抬棚，將煤房開口處巷內支架頂梁給拖住，以此實現支架穩定性的提升。

2.小煤礦采煤方法中所存在的突出問題

首先，小煤礦井田有著比較小的范圍，井田在具體的開拓方式布置上，存在不合理情況;另外，由于礦井通風系統比較復雜，尤其是生產后期，礦井通風系統存在著通風阻力大及線路長等特點，因而易出現各種安全事故。其次，小煤礦有著比較低的礦井機械化程度，而且裝備水平也較低。小煤礦無論是在采煤方面，還是在運輸、掘進上，均未能實現機械化，多為手工作業或伴機械化，有著比較低的勞動效率。再次，礦井地質比較復雜，井田勘探精度欠佳。由于小煤礦多對區段煤柱、邊角煤柱等進行開采，因對煤層賦存條件難以明確，以及缺乏對井田地質構造的深層認知，因而容易發生采掘失調情況;還需要指出的是，因采準巷道大多是探煤，巷道不筆直，且不知欠規范，因而會增加采煤難度。最后，受限于較小的開采區域范圍，用房柱式采煤法來實施開采。需要指出的是，于煤房的下方，僅僅設一條運輸平巷，未能建立完善的全負壓通風系統;此外，由于安全出口少，因而存在欠佳的防災能力，難以滿足安全生產要求。

3.具體的技術改造措施

首先，對小煤礦井田相應開拓布置方式進行持續性優化，進行集中生產。針對那些新建的礦井井筒，需要根據現實需要，將其設于井田儲量的中間，實施有目的性的上、下山開采。將小煤礦相應井田范圍予以擴大，對于那些處理相鄰狀態的若干煤礦實施合并，并進行相應改建或擴建，以此實現礦井整體生產效率與規模的提升，達成集中生產目標。其次，大力推行壁式采煤法，將傳統的房柱式采煤法予以替代。針對那寫處于改建或者新建的小煤礦，采用壁式采煤法，卻首選傾斜長壁采煤法，或者是走向長壁法;如果條件允許，那么可根據現實需要，采取單體液壓支架炮采放頂煤采煤法。最后，針對那些復采殘采煤層井田，小煤礦開采過程中，需將回風平巷，或者是分段回風平巷，設在區段上邊界，并用煤房與運輸平巷、回風平巷相連接，使整個采煤工作面均能夠實現全負壓通風，從根本上確保采煤工作面有獨立的安全出口。針對開采煤柱上部來講，如果其存在著比較大的邊界變化，且較難布置分段區段回風平巷，此時，可基于區段運輸平巷一側，設置風平巷，將其當作整個區段的進風平巷。

4.結語

綜上，在我國整個煤炭工業體系中，小煤礦作為其重要部分，為社會經濟發展提供了持續動力。但需要說明的是，因小煤礦在具體的井田地質構造上比較復雜，而且還存在著欠佳的機械化程度，管理水平欠佳，因而容易出現各種問題或安全事故。對此，可采用房柱式采煤法對巷道布置進行優化，并實施特殊支護，以此來更好的推動小煤礦開采技術的提升。

參考文獻：

[1]周仕來， 劉勇，等. 小煤礦在殘采復采過程中安全技術問題分析與措施[J]. 煤礦安全， 2017， 428（6）：124-125.

[2]熊祖強， 王雨利， 劉旭鋒，等. 殘采區域空巷充填復采技術研究[J]. 中國科技成果， 2017， 18（20）：61-63.

[3]孫宏志. 龍城煤礦殘留煤開采安全保障技術研究[J]. 煤礦現代化， 2016（4）：69-71.