陳世杰
(山西高平科興平泉煤業(yè)有限公司,山西 高平 048400)
煤礦開采中的殘煤開采具有一定難度,因為礦區(qū)的地質構造較為復雜,開采之前巷道的布置不盡合理,且殘煤的量很少,更是提高了其開采的難度。因此,在開采的過程中,應該根據(jù)實際情況做好準備工作,對礦區(qū)資料進行采集,并確保礦區(qū)的通風良好,加強采礦工作者的安全意識和環(huán)保意識,優(yōu)化殘煤開采的巷道布置,采取合適的支護方式穩(wěn)定采區(qū),并選擇最優(yōu)的單放模式,確保殘煤開采的高效和安全進行。因此,本文對煤礦殘煤開采的技術方法以及途徑進行了分析,為我國煤礦企業(yè)提供參考,以進一步推進我國煤礦殘煤開采工作的順利展開。
首先,正確的掌握殘煤采區(qū)的技術資料對采區(qū)的正常生產和消防火工作將起到很重要的指導作用,殘煤采區(qū)有舊、空巷處就易產生高溫火點,漏風是主要原因,因此,提前查找史料、查明舊巷情況,及早采取針對性措施,將起到預防性消防火的作用。
其次,確保煤礦開采區(qū)的通風良好,做好防火工作。采區(qū)內舊巷、舊采跡會相應的產生高溫火點必須及早處理好,舊巷露頭處發(fā)黃泥板碹留管注漿,并盡可能的減少殘煤采區(qū)的風量,有利于采區(qū)的消防火工作,另外,必須加強老塘管理,應將工作面上下兩道后砂口放嚴、放齊、不能滯后,對有一氧化碳、瓦斯異常的地方一般采用中型泵留管注漿較好。
最后,應該不斷強化煤礦企業(yè)的安全和環(huán)保意識。認真探討煤礦殘煤開采技術,真正實現(xiàn)煤礦殘煤開采中的經濟和安全生產,提高殘煤開采的效益,為煤礦事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
殘煤就是在煤礦開采過程中采剩的部分煤礦,它產生的部位一般是在一些構造比較復雜的區(qū)段或者區(qū)間、水平煤柱等,因此,在設計開采的巷道時,應該考慮幾個因素:首先,應考慮成本,充分利用目前已開鑿的巷道,在此基礎上再進行一些必要巷道的開采,以降低巷道開鑿的成本,還可以通過把一條巷道的一定長度擴大斷面來降低工程量。其次,應該根據(jù)實際情況,將采區(qū)的尺寸控制在合適范圍內,在設計時需要考慮采取的地質條件,包括其構造、自然發(fā)火的時間段和煤層的狀況。一般來說,可以將其尺寸設計得小一點,其走向的長度為80至120米,傾斜的長度為40米左右,采用較快的推進工作面速度,確保在自然發(fā)火時間段內結束采區(qū)。最后,還要加強對急傾斜采區(qū)中巷道的布置,回采時如果采用單放形式,則應確保其厚度在6米以下。
通常來說,單放工作面的頂板中所設置的支護一般是π狀的鋼梁和單體液壓支護結合使用,支護的排列密度一般是每平方米面積2.5根,每組中π形的鋼梁和單體液壓支護的比例為3:9。采用這種支護方式,具有裝設簡便,穩(wěn)定性高,能夠支撐頂板的壓力,對于初期以及周期來壓來說,對采場具有較高的穩(wěn)定效果經使用證明,適應支撐頂板壓力的需要,且簡捷方便,整體性較好,對初期來壓和周期來壓起到了穩(wěn)定采場的作用,有利于保障各項工序的順利進行。
單放采區(qū)的工作面在推進過程中,應該做好初次來壓以及初次放頂工作,在第一次開幫之后,應該強制放頂,使其大面積下跨,以降低工作面所承受的壓力,確保其正常推進。在單放回采中,為了有一個穩(wěn)定可靠的采區(qū)環(huán)境,工作面應該確保符合三直兩平一凈兩通暢的要求。即柱子、溜子和煤幫的豎直,頂板和底板的平放,浮煤的干凈,上下出口的通暢。如果工作面中出現(xiàn)了滲漏的柱子,應該及時更換,并提高聯(lián)網以及強鋪的質量,如果出現(xiàn)壞網,應該及時修好,避免出現(xiàn)淌貨現(xiàn)象,開幫的時候應該在破碎的頂板部位、巷道中墊上一層木柈以避免沉入網兜中;在給棚的時候,應確保單柱的支撐力在90千牛之上,同時確保乳化液泵的出口壓力在15MPa以上。放頂?shù)臅r候,應該向砂幫打好戧柱,避免出現(xiàn)悠棚,在頂板線范圍內放頂煤,如果工作面的頂板掉落,應該立刻停止放頂。
回采有三種工藝,這三種工藝分別為:第一,最大控頂距放頂煤,這種工藝是在開完一整條幫之后再解體或者整體移溜子。這種工藝是依據(jù)在放頂煤中采用單放法所存在的不足之處進行改善的一種方法。它采用的是人工放煤方式,因此,穿矸之后,能不上溜子而直接放沙幫,這樣子既能確保煤的質量,也能在放頂線的范圍內放頂煤,有利于對煤量的控制;第二,最小控頂距放頂煤。這種工藝是在開完幫以及放完頂之后,放煤采用最小控頂距放煤,從砂幫放煤直接上溜子,這種工藝是實際生產中經常采用的,比較適合不超過三十米的工作面。這種工藝是由于第一種工藝中存在著安全隱患而重新進行設計的,它將控頂距降低了,從而提高了支架的支撐強度,減輕勞動量,促進安全生產;第三,跟第二種工藝基本是一致的,但它能夠用于四十米以上的工作面。因為具有較長的工作面,因此可以采用分段進行開幫和放煤的形式。這種方法具有上述方法的優(yōu)點,產量較高,且生產均衡,能明顯提高工程質量。
這三種回采的形式對回采量以及通風防火性能的影響不一樣,具體表現(xiàn)為:采用第一種回采的工藝時,不管什么時候,其通風的斷面數(shù)量都很充足,能夠確保正常的風速,但是因為煤礦在破碎之后煤層中吸收氧氣的能力以及總量會增加,且工作面的推進速度較慢,很容易引起自燃。由于這種方法是在開完整一條幫之后,尚未移溜子放頂之前進行均勻放煤,因此不容易出現(xiàn)穿矸現(xiàn)象,其回采的效率也比較高;第三種回采方法中,可以在煤層中注水,頂煤也可以采用深孔爆破的方式,移溜子可以分段進行,因此,具有較高的安全性,且支護的強度很高,產生的煤塵較少,既降低了對工程質量的影響,也有利于減輕勞動的強度,其工作面推進的速度比較快,產量也相對較高。在采煤過程中,可以根據(jù)頂煤實際的厚度,將走向以及工作面的長度適當增長,優(yōu)化勞動力的配置,實現(xiàn)殘煤開采的安全和高效,回采率相對第二、三種方法要高些。
為了提高回采質量,應該掌握正確的放煤技巧,先編號放煤口,間隔放煤,確保均勻性,防止形成悠棚同時,還要加強對煤質的管理,以提高產量和回采率,為了實現(xiàn)工作面支架的均衡受力,應該在砂幫的一側中規(guī)定的地點來放頂煤,并將網子及時修補,掃干凈浮煤,讓網子能夠落在地上,并注意修整好棚子。
[1]種立黨.淺析煤礦殘煤開采的技術方法與途徑[J].應用技術,2010(6):616-617.
[2]陳建榮.煤礦殘煤開采研究[J].現(xiàn)代商貿工業(yè),2009(15):268-269.
[3]王志意,張永江.礦區(qū)煤炭開發(fā)與水土保持生態(tài)建設關系分析[J].中國水土保持,2006(10).
[4]王國輝,李輝亮.淺析煤礦殘煤采掘的有效途徑[J].中小企業(yè)管理與科技,2010(7):153-155.
[5]黃盛初,朱超,劉馨等.中國煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)產業(yè)化前景 [C].2001年煤礦區(qū)煤層氣項目投資與技術國際研討會論文集.上海:2001.