李居奎

摘 要：目前國(guó)內(nèi)外煤礦沒有現(xiàn)成的機(jī)械化回采天然焦的經(jīng)驗(yàn)，為了提高煤質(zhì)，增加企業(yè)效益，永勝煤礦不斷優(yōu)化開拓布局，提高技術(shù)要求，從而降低開采作業(yè)難度。本文綜合敘述我礦機(jī)械化回采天然焦的方式，對(duì)今后這類礦山生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械化采煤；天然焦；巖漿巖；意義

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.045

1 工作面概況

永勝井田位于山東省韓臺(tái)煤田的西部，微山湖湖區(qū)的西南端，區(qū)內(nèi)分布許多莊臺(tái)，行政區(qū)劃隸屬山東省微山縣高樓鄉(xiāng)管轄。

本工作面回采的為3上煤層，該煤層為本礦的主采煤層，也是第一個(gè)采煤工作面，位于山西組的中下部，下距3下煤層10到18.6米。該煤層厚度在2.5米至4.5米之間，平均厚度為3米，走向長(zhǎng)度為240米，傾斜長(zhǎng)度為138米，煤層傾角10-22度。

2 天然焦成因及特征

巖漿侵入是本區(qū)煤層變質(zhì)的主要原因，本區(qū)天然焦的產(chǎn)生過程，是高溫高壓的密閉環(huán)境以及和熾熱富含揮發(fā)性的巖漿與無(wú)煙煤的直接和間接接觸，在此條件下引起無(wú)煙煤接觸變質(zhì)，使煤的化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)變異，使煤質(zhì)發(fā)生變化。

本區(qū)由于巖漿侵入、穿插于煤層中，導(dǎo)致巖漿溶蝕交代煤層，從而破壞煤層的連續(xù)完整性，減少煤田的可采儲(chǔ)量。

本區(qū)天然焦為鋼灰色，塊狀，金屬光澤，性脆，質(zhì)堅(jiān)硬，低硫，低揮發(fā)份，屬于中灰煤層。

3 巖漿巖侵入作用及規(guī)律

由于巖漿巖的熱液作用，煤層的變質(zhì)作用加深，有無(wú)煙煤變質(zhì)為天然焦。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)頻繁，巖漿巖多以巖脈及巖墻的方式侵入到煤系地層中。

（1）一般情況下，接近侵入體邊緣時(shí)，侵入體出現(xiàn)厚度變薄、分叉和尖滅，分叉方向指向正常煤層（圖1）。

（2）侵入體邊緣由于溶蝕同化關(guān)系，巖漿巖性質(zhì)發(fā)生一些變化，本區(qū)最明顯的特征為，巖漿巖邊緣一般為褐黃色。所以，當(dāng)侵蝕區(qū)域呈現(xiàn)褐黃色，說(shuō)明即將進(jìn)入正常煤層。

4 工作面布置原則及方法

本區(qū)利用北部軌道石門和膠帶石門直接布置工作面回采?；夭晒ぷ髅嫜厥T雙翼布置，工作面順槽采用單巷布置形式。

回風(fēng)順槽和運(yùn)輸順槽開口位置分別位于北部總回風(fēng)巷和采區(qū)聯(lián)絡(luò)斜巷，兩順槽均采用梯形斷面，架棚支護(hù)；切眼斜長(zhǎng)為138米，共布置93架ZY3500/17/35型兩柱掩護(hù)式液壓支架。

兩順槽端頭采用四對(duì)八架支護(hù)，即DW35-250/100X（G）型單體液壓支柱配合4.5m長(zhǎng)的HDC-π型鋼梁抬棚聯(lián)合支護(hù)，平行于回采方向布置于原巷道工字鋼梁下。

5 工作面回采方式及輔助爆破方式

5.1 工作面回采方式

回采工作面沿石門雙翼布置，工作面順槽采用單巷布置形式。本工作面使用MG300/700-QWD型電牽引雙滾筒采煤機(jī)進(jìn)行傾斜長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤，截煤深度為0.6米。采煤機(jī)進(jìn)刀方式采用中部斜切進(jìn)刀，往返一次割一次煤。

5.2 輔助爆破方式

工作面局部巖漿巖侵入較為嚴(yán)重，且?guī)r漿巖硬度較大，回采過程中較為困難，對(duì)煤機(jī)的損害較為嚴(yán)重，故采用輔助跑破方式，能很好的保護(hù)煤機(jī)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)過程中，逐步摸索到天然焦在爆破過程中存在的難度。天然焦是很好的導(dǎo)體，在雷管連線過程中如果觸碰到天然焦或水容易發(fā)生導(dǎo)電，造成局部短路，導(dǎo)致部分雷管拒爆或者拔炮現(xiàn)象。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間摸索與試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裝藥過程中雷管腳線盡量懸空，避免接觸到天然焦或水，炮泥應(yīng)封滿炮眼；在連線過程中，放炮員應(yīng)洗干凈雙手并保持干燥。這樣能很好的控制避免拒爆及拔炮現(xiàn)象。

6 運(yùn)煤方式

本區(qū)采用采煤機(jī)回采方式，煤炭較為破碎，故采用采煤機(jī)割裝底煤和移溜鏟裝底煤，由工作面刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載到運(yùn)輸順槽刮板輸送機(jī)上，在通過采區(qū)聯(lián)絡(luò)斜巷的溜煤眼轉(zhuǎn)載到膠帶輸送機(jī)上，最后運(yùn)入井底煤倉(cāng)，由主井提升到井上。

對(duì)于輔助放炮采出的巖漿巖，個(gè)別大塊巖石經(jīng)過人工篩選，裝入礦車中由運(yùn)輸順槽運(yùn)至北部軌道石門，經(jīng)副井提升至地面。

7 結(jié)論

巖漿巖侵入煤層為當(dāng)今一大采煤難題，通過理論與實(shí)際相結(jié)合，總結(jié)出綜合機(jī)械化結(jié)合輔助爆破的采煤方式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果得出以下結(jié)論：針對(duì)天然焦和巖漿巖的特性，利用該采煤方式，有效的實(shí)現(xiàn)了天然焦與巖漿巖的分離，保證了天然焦的質(zhì)量。