邊角煤回收巷道布置及回采工藝分析

劉恒

摘? ? 要：隨著開采強度的增加，煤炭資源的可采儲量急劇下降。因此，為了延長礦井的使用壽命，邊角煤的回收已成為礦井的一項重要工作。通過實踐發現，角煤開采應充分利用現有邊角煤塊的賦存條件及特征在開采前應充分調查論證，應遵循技術可行性、安全性、可靠性和經濟性原則，選擇合適的開采工藝方案，確保資源回收率。因此，角煤開采技術的探索不僅可以得到提高國內煤炭開采技術水平高，還能夠增加煤礦的產量。

關鍵詞：邊角煤回收;巷道布置;回采工藝

1? 前言

因為煤礦資源是不可再生的，以及受到地質狀況的改變等要素的影響作用，所以會存在較多的邊角煤。結合有關的統計資料證實，國內在生產原煤的時候，通常能夠保持在大概50%的煤炭資源回收率。怎樣最大程度地回采邊角煤，這是當今工程技術工作者存在的一大困難。

2? 邊角煤概況

煤炭企業大規模機械化生產方式以及開采布局結構，往往導致采區工作面遺留下殘余塊段以及各種小煤柱，稱之為邊角煤。根據礦區地質構造條件影響和邊界劃分，邊角煤大致可以劃分為煤層邊界區、斷層分割區和保護煤柱區等三類。

2.1? 邊角煤形成的主要原因

（1）人為因素。采區工作面采取正規布置方式，開采采區后會使順槽平行與工作面切眼直交，從而形成邊三角煤。

（2）自然因素。受斷層以及地質構造影響，工作面不能規則布置開采因而形成了許多較為復雜的塊段。

2.2? 邊角煤賦存特征

（1）一般工作面較短，而且多數工作面不能等長規則布置開采，再加上工作面開采過程中增減支架相當頻繁綜采設備難以布置，因此實現高效機械化采煤難度較大。

（2）工作面推進長度短，使得工作面設備安裝撤除搬家頻繁，造成不必要的經濟損失。

（3）邊角煤分布地點較為分散，且邊角煤規則大小不一，因此布置邊角煤開采工作忙巷道極為復雜，不易形成穩定的生產系統。

（4）當邊角煤受到鄰近工作面或地質破碎帶影響時，會使得邊角煤開采不安全因素影響增加，該工作面礦山壓力顯現不同于正規長壁工作面。

（5）大多數邊角煤還位于斷層、開切眼或停采線附近，當開采這些邊角煤時會受到斷層、礦井突水、瓦斯等威脅。

3? 邊角煤開采巷道布置及支護形式

3.1? 開采原則

開采邊角煤時應盡可能充分利用現有的生產系統，做到投入少、經濟合理、安全有保障、便于集中生產和管理的生產模式。當開采新工作面時，應在保證不遺留邊角煤的前提下，制定選擇合理的開采技術方案。采區工作面配套設備應盡可能簡單、輕便、靈活、易搬運，同時較少設備頻繁搬家移面。

3.2? 回采巷道布置方式的選擇

（1）礦壓顯現規律。一般而言，邊角煤所留煤柱較小，保護煤柱四周的煤層都已開掘殆盡，由頂板來壓機理可知，采空區產生的疊加支承壓力致使工作面煤層發生塑性破壞，受釆動影響，煤巖組合體在頂板來壓之后已經進入相對穩定狀態，然而，平巷的開掘會破壞這種穩定狀態，使內應力場重新分布，給生產帶來阻力。

（2）選擇回采巷道布置方式。由工作面附近采場的支承壓力變化規律可知，毗鄰采空區的采場區段存在一個比原巖應力低的應力降低區，隨工作面的推進該應力降低區能保持相當長的穩定時間。故通常將工作面平巷布置在該應力降低區。

4? 巷道支護方式的選擇

受多次釆動影響，邊角煤煤層已經發生破壞，覆巖產生離層現象，由于在對圍巖進行一次支護后圍巖會通過變形的方式來釋放能量，所以，在圍巖形變量達到一定程度后，能量基本得到釋放，因此，進行架棚二次支護，可以最大限度地利用金屬支架的支護能力。這種內外結合的支護方式，對圍巖的變形可以起到很好的限定作用。

5? 回采工藝

5.1? 連采掘進工藝

連續采煤機掘進過程中司機在激光指向儀的導向下，進行“切槽”和“采垛”2個工序來完成巷道掘進的1個截割循環，連采機由機組司機在駕駛室操作。

切槽：在每次掘進巷道前，司機開動煤機調整在巷道前進方向的左側頂板，以激光中線確定位置，切入煤體，從上而下正方向割煤;當割到底板時，煤機稍向后退，割完底煤，使巷道底板平整，裝完余煤，再次將截割頭調整在巷道頂板，進行下一刀截割。割煤深度達到一個循環距離后退機，這一工序為切槽。采煤機完成從頂板至底板、再到頂板這一過程就稱一個截割循環。

采垛：完成切槽，然后退出煤機，調整煤機到巷道右側，以幫激光線確定位置;開始截割巷道寬度的剩余部分，這一工序稱為采垛工序。

5.2? 采硐回采工藝

采硐回采工藝根據煤礦企業實際情況，采用連采機配套間斷式運輸工藝系統進行煤炭的落、裝、運、支等工序，連采機回采采硐，膠輪梭車（連續運輸機）跟隨連采機接收煤量，并往返于連采機和給料破碎機之間，將連采機采出的煤炭轉運至給料破碎機，再由給料破碎機轉至可伸縮膠帶輸送機，從而完成對邊角煤資源的回采。回采支巷采用后退式回采、煤柱支撐法管理頂板。連采機從回采支巷迎頭開始由里向外、先右后左（也可先左后右，根據回采支巷迎頭處煤體的形狀確定）雙翼進刀方式回采巷道兩側煤柱。連采機具體回采工藝如下：在回采支巷內距離回風順槽10m處，連采機使用遙控操作斜切45°進刀，回采1號采硐，進刀深度6m;回采完右幫1號采硐后，將連采機退出;連采機在支巷左幫距離1號采硐6m處回采2號采硐，進刀深度6m。如此類推，直至支巷內所有采硐回采完畢。每條支巷回采到距運輸順槽10m處時停止回采，留作保護煤柱。回采完每條支巷后，將支巷口及時密閉。

5.3? 壁式回采的方法

采用壁式回采的方法進行邊角煤開采時，必須要注意邊角煤的存在形式，一旦邊角煤的存在形式發生變動，那么邊角煤開采機械的機頭或機尾也容易因此而發生變動，所以為了避免這種情況的發生，還應采取調采的方法對邊角煤進行處理，使機頭或機尾更加穩定，也保障了邊角煤的安全性。在進行壁式回采的過程中，邊角煤開采技術人員首先必須對邊角煤的實際分布情況進行實地考察，掌握全部的邊角煤分布情況，然后再把這些分布在不同位置的邊角煤劃分成幾片開采區域，安排工人到相應區域去進行開采。這種方法可使礦井中的邊角煤被開采得更加完全，提高了煤炭開采人員的工作效率。

6? 提高回采率措施

根據工作面煤層賦存特征，編制工作面煤炭回采率計劃，制定回采率考核辦法;工作面定期打鉆，探測煤層厚度變化，根據綜機設備技術參數制定采高;加強工作面回采率監管。礦驗收人員每天對工作面采高進行實地測量，根據設計采高和推進度計算出當日回采煤量，并與當日主井提煤量進行對比，實行多獎少罰，激勵多出煤。

7? 結束語

在如今這個資源越來越緊缺的時代，提高礦井邊角煤開采的技術水平，可讓煤炭資源的使用期限得到有效延長。所以，對于邊角煤開采技術人員來說，如果想要提高邊角煤的開采技術水平，必須提高自身的專業技術，正確選用各種適合生產的煤炭開采機械，選用正確的邊角煤開采方法。

參考文獻：

[1] 劉衛方.礦井邊角煤開采技術實踐研究[J].能源與節能，2017（7）：143～144.

[2] 劉新華.邊角煤綜放開采技術與關鍵裝備的研究應用[J].煤礦機械，2017（4）：198～200.

[3] 嚴桂軍.煤礦邊角煤開采技術的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2016（9）：178.