胡建平

摘 要：庫(kù)車縣墩闊坦鎮(zhèn)煤礦為集體所有制企業(yè)，位于庫(kù)車縣阿艾礦區(qū)捷斯德里克向斜東端，于2008年建成投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90kt/a，2009年進(jìn)行機(jī)械化改造，目前礦井核定生產(chǎn)能力為0.45Mt/a。礦井采用斜井開拓方式，即主斜井、副斜井和斜風(fēng)井，礦井通風(fēng)方式為并列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。根據(jù)庫(kù)車墩闊坦鎮(zhèn)煤礦2018年12月提供的采掘工程平面圖，目前井下僅剩余下13煤層的1304工作面和1306工作面，其中1306工作面，已回采550m，距離停采線約130m。1304工作面切眼貫通，已準(zhǔn)備完成，1304工作面回采完后，井田范圍內(nèi)無法布置長(zhǎng)壁式正規(guī)工作面，鑒于資源枯竭，礦方準(zhǔn)備對(duì)井田范圍內(nèi)的邊角煤及上山、大巷煤柱進(jìn)行回收。

對(duì)于煤炭資源不豐富或資源枯竭的礦井來說，由于煤炭是不可再生的資源，邊角煤的回收問題就顯得越來越重要。尤其本礦井煤種屬特殊稀缺煤種，根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2012年12月9日發(fā)布第16號(hào)令，2013年1月9日實(shí)施的《特殊和稀缺煤類開發(fā)利用管理暫行規(guī)定》，“第十四條 國(guó)家鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)在安全、合理、經(jīng)濟(jì)的前提下，對(duì)特殊和稀缺煤類進(jìn)行復(fù)采或者開采邊角殘煤和極薄煤層等”。經(jīng)計(jì)算，礦井邊角煤及上山、大巷煤柱資源量約90.84萬噸。三角煤的回收能夠提高礦井資源回收率，符合國(guó)家政策要求。

邊角煤是在礦井正常生產(chǎn)過程中由于井田邊界、斷層及火區(qū)等因素形成的，具有以下特點(diǎn)：

①形狀不規(guī)則，無法布置正規(guī)工作面或布置難度相對(duì)較大；②邊角煤尺寸小，可采儲(chǔ)量少；③邊角煤一般形成為“孤島”，相對(duì)井田其它正規(guī)工作面區(qū)域，頂板壓力較大，巷道支護(hù)要求較高。

回收邊角煤對(duì)于延長(zhǎng)煤礦資源的服務(wù)期限具有重要意義。在邊角煤的回收過程中，應(yīng)該充分利用已有的生產(chǎn)系統(tǒng)，考慮邊角煤集中區(qū)域所具備的特點(diǎn)，做好充足的準(zhǔn)備，采用科學(xué)的回收方法進(jìn)行回收。在對(duì)邊角煤進(jìn)行回收時(shí)，選擇安全、合理的回收技術(shù)，促進(jìn)煤礦資源的回收利用。邊角煤回收方式不僅要分析三角煤賦存特點(diǎn)，還要根據(jù)礦井的實(shí)際情況、開采現(xiàn)狀，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、安全等各方面情況進(jìn)行選擇。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)常用邊角煤回收方法，設(shè)計(jì)提出巷掘回收法、壁式回收方法方法進(jìn)行方案必選。

1 采用巷掘回收法

巷掘回收法適用于面積較小，儲(chǔ)量少，不能采用壁式回收的邊角煤。通過布置“梳形”掘進(jìn)巷道，各掘進(jìn)巷道留設(shè)5～6m安全煤柱，利用連采機(jī)或綜掘機(jī)進(jìn)行快速掘進(jìn)，達(dá)到回收邊角煤的目的。采用巷掘回收法回收邊角煤具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：

主要優(yōu)點(diǎn)：①巷掘回收法的回收工藝較簡(jiǎn)單，機(jī)械化水平高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，采掘合一，能夠充分發(fā)揮綜掘機(jī)性能和優(yōu)勢(shì)。②可以充分利用礦井已有的運(yùn)輸設(shè)備和掘進(jìn)設(shè)備，設(shè)備投入少。③采用巷掘式回收方式，巷道布置靈活，受煤層分布不規(guī)整影響小，對(duì)煤層賦存變化適應(yīng)性較強(qiáng)。④考慮井下1采2掘要求，巷掘回收法回收邊角煤與1304工作面回采同時(shí)進(jìn)行，開工速度快。

主要缺點(diǎn)為：①巷掘式回收煤炭的回收率較低。②巷道工程量大，支護(hù)費(fèi)用高，掘進(jìn)速度受支護(hù)影響較大，噸煤回收成本較高。③相比“壁式回收方法”，掘進(jìn)工作面一般不能形成負(fù)壓通風(fēng)，需采用局扇進(jìn)行正壓通風(fēng)，供風(fēng)風(fēng)筒必須緊跟工作面的迎頭，并且隨著工作面的向前推進(jìn)及時(shí)移動(dòng)，通風(fēng)管路難度較大，且不利于煤層自燃防火，因此各掘進(jìn)巷道施工完成要及時(shí)密閉。

2 壁式回收方法

壁式回收方法為沿煤層走向或傾向布置長(zhǎng)壁工作面進(jìn)行回收，為正規(guī)采煤方法，適用于回收面積較大，儲(chǔ)量豐富的邊角煤。但受邊角煤分布不規(guī)整影響，工作面長(zhǎng)度不斷變化，經(jīng)常出現(xiàn)支架的增加或減小，并且支架可能在過程中翻倒或者調(diào)轉(zhuǎn)方向。壁式回收要求回收工作人員根據(jù)邊角煤的分布情況，設(shè)置科學(xué)的回收工作區(qū)域，安裝幾個(gè)小型的回收工作區(qū)，來采集數(shù)量較多的邊角煤。還需要考慮的是，一般邊角煤的頂板壓力是相對(duì)十分大的，所以，在每次回收之后，都要重新檢查機(jī)頭和機(jī)尾的出口高度和寬度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題后，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，保證機(jī)頭機(jī)尾的通暢。

壁式回收方法巷道布置示意圖詳見圖2。采用壁式回收方法回收邊角煤具有以下優(yōu)點(diǎn)：①壁式回收方法可根據(jù)煤層條件采用綜采一次采全高、綜采放頂煤等先進(jìn)的采煤工藝，發(fā)揮綜采設(shè)備高效優(yōu)勢(shì)。也適用于高檔普采或炮采采煤工藝。②可以充分利用礦井已有的運(yùn)輸設(shè)備和掘進(jìn)設(shè)備，設(shè)備投入少。③巷道工程量小，萬噸掘進(jìn)率低，噸煤回收成本較低。④壁式回收方法回收邊角煤資源回收率較高，采用一次采全高采煤工藝可達(dá)到90%以上。⑤壁式回收方法工作面采用“U”型通風(fēng)，形成負(fù)壓通風(fēng)，有利于煤層自燃防火及井下通風(fēng)安全。

主要缺點(diǎn)：①采用壁式回收方法巷道布置受煤層分布不規(guī)整影響大，對(duì)煤層賦存變化適應(yīng)性較弱，一般適用于回收面積大，儲(chǔ)量豐富的邊角煤。②用壁式回收方法巷道，需先掘進(jìn)運(yùn)輸、回風(fēng)順槽及開切眼，然后進(jìn)行工作面設(shè)備、管線安裝，準(zhǔn)備工作量較大，工期長(zhǎng)，出煤慢。③但受邊角煤分布不規(guī)整影響，工作面長(zhǎng)度不斷變化，經(jīng)常出現(xiàn)支架的增加或減小，并且支架可能在過程中翻倒或者調(diào)轉(zhuǎn)方向，工作面支護(hù)難度較大。④邊角煤一般形成為“孤島”，該區(qū)域受到多次受周邊縱橫方向的壓力疊加，回收期間頂板壓力非常大，周期壓力的沖擊較一般正規(guī)工作面較大，容易造成支架壓死現(xiàn)象，影響工作面安全生產(chǎn)。⑤考慮井下1采2掘要求，不能與1304工作面同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，需1304工作面回采我完成后進(jìn)行回收。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過上述2個(gè)回收方式方案分析，結(jié)合本礦井實(shí)際情況，采用巷掘回收法回收邊角煤，可以充分利用礦井已有的運(yùn)輸設(shè)備和掘進(jìn)設(shè)備，設(shè)備投入少，與1304工作面回采同時(shí)進(jìn)行，能夠快速開展回收工作等優(yōu)點(diǎn)。推薦采用巷掘回收法回收邊角煤。經(jīng)分析論證，礦井邊角煤及上山、大巷煤柱回收資源量約36.1萬噸，預(yù)計(jì)銷售收入14650萬元，回收成本8182萬元，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，能夠提高礦井資源回收率，回收方案經(jīng)濟(jì)、可行。