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关于复采残采煤层小煤矿开采技术分析

2019-10-21赵仪强张舟王天宇

科学与财富 2019年32期
关键词:开采技术

赵仪强 张舟 王天宇

摘 要:在我国整个煤炭工业体系中,中小煤矿作为其中的重要构成,发挥着举足轻重的作用。本文围绕复采残采煤层小煤矿,首先简要分析了其采煤方法类型,指出了采煤方法中所存在的突出问题,最后探讨了具体的改进措施,望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词:复采残采煤层;小煤矿;开采技术

据相关数据统计得知,截止2018年底,我国中小煤矿的总产量已突破10亿吨,其在全国煤炭总产量中的比重达46%。因此,中小煤矿在我国整个煤炭工业架构当中,占据着重要地位,发挥着举足轻重作用。需要指出的是,中小煤矿在实际运营中,仍然存在着一些问题与不足,如生产能力较低、通风系统欠佳及采煤方法落后等,除此之外,还存在环境破坏严重、资源严重浪费等情况,因而对其自身发展造成了严重影响与制约。本文基于小煤矿开采煤层大多是复采残采煤层这一现象,依据小煤矿的基本特点,提出了小煤矿的采煤方法,现对此作一探讨。

1.小煤矿采煤方法的主要类型分析

1.1柱式采煤法

1.1.1房柱式采煤法采准巷道布置

通常情况下,小煤矿井田大多采用的是下山开拓、单水平上的开采方法;当矿井水平大巷掘进至采区的中部位置时,于采区中央处,设2条采区上(下)山,且都是煤层上(下)山;然后沿着煤层倾斜的基本方向,划分采区,使之成为若干区段,各区段最短斜长为30m,最长为50m。针对上山采区,各个区段之间采区下行开采顺序;而针对下山采区,则各个区段之间采区下行开采顺序。如果完成采区上山,于采区上部首个区段所对应的上、下部边界,沿着煤层的基本走向,掘进区段运输平巷与回风平巷,直达采区的边界处;后基于区段运输平巷中,自采区边界间距5m,沿着煤层的基本倾向,以一种向上的方式掘进煤房,并与区段回风平巷之间保持密切沟通;针对工作面来讲,如果其已经建立全负压通风系统,那么便可着手安装采掘设备,自上到下,开展后退式开采,此时,对于回采煤房,需要靠近采区边界一边的煤柱。为了能够最大程度提升整个煤房顶板的稳定性,仅对煤房一侧的煤柱进行回收;当煤房开采完成后,需要将下个煤房准备好,使整个回采工作能够连续开展。

1.1.2房柱式采煤法采煤工艺

此工艺包含多道生产工艺,如顶板管理、人工装煤、爆破落煤及运煤等。当对小煤房的一侧煤柱实施爆破处理且已落煤后,以一种人工方式把碎煤装车;针对那些没有支护空间,并且进到采空区当中的碎煤,相关人员需要站于有支护的空间中,借助长柄钩铲,耙出采空区内的碎煤,然后装车。而对于重车,则采取人工方式推出小煤房外运,所得到的碎煤由区段运输平巷内刮板输送机送至工作面。

小煤房当中的支架大多采用的是木棚支架,即一梁二柱,而棚距通常为0.4~0.6m。当煤房掘出之后,此时的煤房一侧煤柱在具体的回收工作上,便会自煤房内向外来开展,爆破落煤。先将打眼的煤柱位置准备好,将木垛打上,并且把准备打眼的煤柱周围的棚子实施加固,后在其两侧分别设置两个倾向抬棚;最后,基于抬棚持续保护下,进行打眼、放炮等操作,把煤装车,此时,一个采煤循环便已完成。另外,还需要将走向抬棚架设在煤房开口位置处以及区段运输平巷下方,将运输平巷内的支架顶梁给拖住;与此同时,于区段运输平巷上方处,需要架设倾向联锁抬棚,将煤房开口处巷内支架顶梁给拖住,以此实现支架稳定性的提升。

2.小煤矿采煤方法中所存在的突出问题

首先,小煤矿井田有着比较小的范围,井田在具体的开拓方式布置上,存在不合理情况;另外,由于矿井通风系统比较复杂,尤其是生产后期,矿井通风系统存在着通风阻力大及线路长等特点,因而易出现各种安全事故。其次,小煤矿有着比较低的矿井机械化程度,而且装备水平也较低。小煤矿无论是在采煤方面,还是在运输、掘进上,均未能实现机械化,多为手工作业或伴机械化,有着比较低的劳动效率。再次,矿井地质比较复杂,井田勘探精度欠佳。由于小煤矿多对区段煤柱、边角煤柱等进行开采,因对煤层赋存条件难以明确,以及缺乏对井田地质构造的深层认知,因而容易发生采掘失调情况;还需要指出的是,因采准巷道大多是探煤,巷道不笔直,且不知欠规范,因而会增加采煤难度。最后,受限于较小的开采区域范围,用房柱式采煤法来实施开采。需要指出的是,于煤房的下方,仅仅设一条运输平巷,未能建立完善的全负压通风系统;此外,由于安全出口少,因而存在欠佳的防灾能力,难以满足安全生产要求。

3.具体的技术改造措施

首先,对小煤矿井田相应开拓布置方式进行持续性优化,进行集中生产。针对那些新建的矿井井筒,需要根据现实需要,将其设于井田储量的中间,实施有目的性的上、下山开采。将小煤矿相应井田范围予以扩大,对于那些处理相邻状态的若干煤矿实施合并,并进行相应改建或扩建,以此实现矿井整体生产效率与规模的提升,达成集中生产目标。其次,大力推行壁式采煤法,将传统的房柱式采煤法予以替代。针对那写处于改建或者新建的小煤矿,采用壁式采煤法,却首选倾斜长壁采煤法,或者是走向长壁法;如果条件允许,那么可根据现实需要,采取单体液压支架炮采放顶煤采煤法。最后,针对那些复采残采煤层井田,小煤矿开采过程中,需将回风平巷,或者是分段回风平巷,设在区段上边界,并用煤房与运输平巷、回风平巷相连接,使整个采煤工作面均能够实现全负压通风,从根本上确保采煤工作面有独立的安全出口。针对开采煤柱上部来讲,如果其存在着比较大的边界变化,且较难布置分段区段回风平巷,此时,可基于区段运输平巷一侧,设置风平巷,将其当作整个区段的进风平巷。

4.结语

综上,在我国整个煤炭工业体系中,小煤矿作为其重要部分,为社会经济发展提供了持续动力。但需要说明的是,因小煤矿在具體的井田地质构造上比较复杂,而且还存在着欠佳的机械化程度,管理水平欠佳,因而容易出现各种问题或安全事故。对此,可采用房柱式采煤法对巷道布置进行优化,并实施特殊支护,以此来更好的推动小煤矿开采技术的提升。

参考文献:

[1]周仕来, 刘勇,等. 小煤矿在残采复采过程中安全技术问题分析与措施[J]. 煤矿安全, 2017, 428(6):124-125.

[2]熊祖强, 王雨利, 刘旭锋,等. 残采区域空巷充填复采技术研究[J]. 中国科技成果, 2017, 18(20):61-63.

[3]孙宏志. 龙城煤矿残留煤开采安全保障技术研究[J]. 煤矿现代化, 2016(4):69-71.

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