王碧荣

（山西临汾西山能源有限责任公司，山西 临汾 041000）

随着煤炭开采技术的不断发展，矿井开采地质条件愈加复杂，工作面的布置形式多种多样[1]，若一味采用相同的开采方法，不仅不能发挥出开采的机械化水平，还会造成煤炭损失。根据统计，我国矿井的三角煤浪费现象严重。因此，为了提高煤炭的回收率，需要对开采方法做出改进[2]。本文针对斜沟矿三角煤进行了开采工艺的讨论，并将新工艺进行了实践应用，应用结果显示，三角煤的合理回采有效减少了煤炭资源的浪费，具有良好的经济效益[3-5]。

1 工程概况

随着矿井开采技术的不断提高，采煤工艺由最先的炮采工艺转变为综采，逐步实现了开采的智能化、机械化。斜沟煤矿为低瓦斯矿井，现正在回采500工作面，该工作面位于井田规划的东侧，目前已经回采290 m，即将完成整个工作面的回采工作，工作面回采过程中共留设25m的保护煤柱，与运输大巷形成了一定范围的三角煤区域，三角煤区域长21 m，最大宽度达到155m。500工作面为综采工作面，采用U型通风方式，工作面绝对瓦斯涌出量为1.5 m3/min，工作面顶底板岩层特征如表1所示。

表1 斜沟矿500工作面顶底板岩层特征表

2 三角煤开采工艺

三角煤因其特殊的形状使得回采较难，一般情况下，三角煤的长度小于工作面的长度，在工作面回采过程中，需要不断调整机械设备的数量，以满足其长度的变化。此外，三角煤的存在加大了巷道围岩的变形，不同宽度煤柱的支撑以及加强支护的费用都较高，当采空区顶板垮落时，矿压明显，易导致围岩严重变形，甚至发生支架坍塌事故[6-7]。

三角煤回采的核心是在工作面回采过程中不断缩减刮板输送机的节数，在原支护的基础上，工作面在推进至一定距离后，缩减一定数量的刮板输送机节数，使得输送机尾部形成阶梯状，最终与工作面综采线平行，直至工作面封闭。

在对斜沟矿500工作面三角煤回采参数进行确定时，应首先确定各个参数之间的位置，如图1所示。图中L为端头支架个数，一般取值L=4，当L=0时，表示没有端头架特殊处理工艺；A为中间架距离机头或机尾的距离，主要用于确定中间架范围；N为推溜支架距离机头或机尾的距离，主要作用是确定推溜开始点；O为推溜支架距离机头或机尾的距离，主要作用是确定推溜结束点；P为人工干预时，煤机距离机头或机尾的最小距离，用于确定斜切进刀段的开始点[8-9]。

图1 各参数位置图

斜沟矿500工作面三角煤回采工艺如下（中间段回采工艺如下页图2所示）：根据工作面500实际开采情况，确定小号支架号为10号，大号支架号为140号，当在中间段进行回采时，煤机前收护帮，收伸缩梁，同时进行喷雾工作，煤机后伸护帮，伸伸缩梁，同时进行喷雾、拉架、推溜等工作；中间段完成后进入扫底煤段，此时需要人工切换工艺段，煤机前收护帮，煤机后伸护帮，随后进行移架操作，按照从大号向小号方向，即A—L的顺序依次完成移架操作，移架过程中还应注意扫底煤时的左右两个滚筒高度的及时调整，前滚筒降低，后滚筒抬起，在进拐弯段过程中所有支架都不动作，当采煤机逐渐向机尾行走时，且实际进刀已完成后，进行人工干预；从扫底煤段切换工艺段到斜切进刀，按照从大号向小号方向开始进行推溜，采取逐架间隔推溜的方式，确保间隔时间最少为2 s，推溜工作时确保机头整体直线推出；随后人工进行切换工艺，从斜切进刀段切到割三角煤段，同理，按照从大号向小号方向，即A—L的顺序进行移架，从N点开始跟机移架到A点停止，可以设置执行移架的支架在煤机位置前或煤机位置后，至L架范围内，移架结束；人工切换工艺段，从割三角煤段切段到二次扫底煤段，二次扫底煤不推溜，煤机前收护帮，煤机后伸护帮，人工切换工艺段后，在A到L移架范围内的支架开始执行移架动作，依旧按照从大号向小号的方向执行，煤机走到N架时，机头L架开始整体推溜，保证机头整体直线推出（由溜子机头设备决定），二次扫底煤段回采工艺如图3所示；人工切换工艺段，从二次扫底煤段到中间段，L+1架开始推到跟机移架重合点，补推溜支架与煤机距离不小于煤机后推溜距离，N点后向机尾方向逐个补移架支架，补移架支架时与煤机距离不能小于煤机后移架距离，二次扫底煤段到中间回采工艺如图4所示。煤机从机头向机尾方向前进，开始一个新的循环[10]。

图2 中间段回采工艺

图3 二次扫底煤段回采工艺

图4 二次扫底煤段到中间回采工艺

3 具体实施方案

为了更好地把控三角煤与工作面的位置关系，需要提前了解工作面的宽度与高度，在采空区顶板完全垮落的基础上，再进行拆架工作。根据500工作面实际回采情况，确定工作面回采4 m后，拆除3台支架，此时，为减少因为支架拆除带来的漏顶问题，需要在机尾处搭设菱形钢网，同时在顶板上的出口位置架设单体液压支柱，便于支护的回撤[11]。

支架的拆除工作必须有序进行，首先拆除输送机机尾部分的支架，最后拆除机头部分的支架，当支架拆除运出后，进行输送机的拆除，最后断开刮板槽。整个施工过程采用“三八”制工作，早班主要负责支架的拆除工作，中班和夜班负责工作面的推进，确保每天可以推进6刀。

4 回采效果评价

采用此方法顺利完成了500工作面三角煤的回采工作，提高了煤炭的回收率，为矿井带来了直观的经济效益。经过统计，此次三角煤回采共回收煤15 689 t，煤单价按照450元/t计算，共增加了706万元的经济效益，如果按照此方法继续开采其他工作面，经济效益可观。通过此次三角煤回采工作，完善了矿井煤炭开采工艺，不仅为工作面的接替提供了足够时间，也为高效回采提供了新的方法[12]。该回采方法简单、可行，具有良好的经济效益，值得大力推广。