趙儀強 張舟 王天宇
摘 要:在我國整個煤炭工業(yè)體系中,中小煤礦作為其中的重要構(gòu)成,發(fā)揮著舉足輕重的作用。本文圍繞復(fù)采殘采煤層小煤礦,首先簡要分析了其采煤方法類型,指出了采煤方法中所存在的突出問題,最后探討了具體的改進(jìn)措施,望能為此領(lǐng)域研究有所借鑒與幫助。
關(guān)鍵詞:復(fù)采殘采煤層;小煤礦;開采技術(shù)
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得知,截止2018年底,我國中小煤礦的總產(chǎn)量已突破10億噸,其在全國煤炭總產(chǎn)量中的比重達(dá)46%。因此,中小煤礦在我國整個煤炭工業(yè)架構(gòu)當(dāng)中,占據(jù)著重要地位,發(fā)揮著舉足輕重作用。需要指出的是,中小煤礦在實際運營中,仍然存在著一些問題與不足,如生產(chǎn)能力較低、通風(fēng)系統(tǒng)欠佳及采煤方法落后等,除此之外,還存在環(huán)境破壞嚴(yán)重、資源嚴(yán)重浪費等情況,因而對其自身發(fā)展造成了嚴(yán)重影響與制約。本文基于小煤礦開采煤層大多是復(fù)采殘采煤層這一現(xiàn)象,依據(jù)小煤礦的基本特點,提出了小煤礦的采煤方法,現(xiàn)對此作一探討。
1.小煤礦采煤方法的主要類型分析
1.1柱式采煤法
1.1.1房柱式采煤法采準(zhǔn)巷道布置
通常情況下,小煤礦井田大多采用的是下山開拓、單水平上的開采方法;當(dāng)?shù)V井水平大巷掘進(jìn)至采區(qū)的中部位置時,于采區(qū)中央處,設(shè)2條采區(qū)上(下)山,且都是煤層上(下)山;然后沿著煤層傾斜的基本方向,劃分采區(qū),使之成為若干區(qū)段,各區(qū)段最短斜長為30m,最長為50m。針對上山采區(qū),各個區(qū)段之間采區(qū)下行開采順序;而針對下山采區(qū),則各個區(qū)段之間采區(qū)下行開采順序。如果完成采區(qū)上山,于采區(qū)上部首個區(qū)段所對應(yīng)的上、下部邊界,沿著煤層的基本走向,掘進(jìn)區(qū)段運輸平巷與回風(fēng)平巷,直達(dá)采區(qū)的邊界處;后基于區(qū)段運輸平巷中,自采區(qū)邊界間距5m,沿著煤層的基本傾向,以一種向上的方式掘進(jìn)煤房,并與區(qū)段回風(fēng)平巷之間保持密切溝通;針對工作面來講,如果其已經(jīng)建立全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng),那么便可著手安裝采掘設(shè)備,自上到下,開展后退式開采,此時,對于回采煤房,需要靠近采區(qū)邊界一邊的煤柱。為了能夠最大程度提升整個煤房頂板的穩(wěn)定性,僅對煤房一側(cè)的煤柱進(jìn)行回收;當(dāng)煤房開采完成后,需要將下個煤房準(zhǔn)備好,使整個回采工作能夠連續(xù)開展。
1.1.2房柱式采煤法采煤工藝
此工藝包含多道生產(chǎn)工藝,如頂板管理、人工裝煤、爆破落煤及運煤等。當(dāng)對小煤房的一側(cè)煤柱實施爆破處理且已落煤后,以一種人工方式把碎煤裝車;針對那些沒有支護(hù)空間,并且進(jìn)到采空區(qū)當(dāng)中的碎煤,相關(guān)人員需要站于有支護(hù)的空間中,借助長柄鉤鏟,耙出采空區(qū)內(nèi)的碎煤,然后裝車。而對于重車,則采取人工方式推出小煤房外運,所得到的碎煤由區(qū)段運輸平巷內(nèi)刮板輸送機送至工作面。
小煤房當(dāng)中的支架大多采用的是木棚支架,即一梁二柱,而棚距通常為0.4~0.6m。當(dāng)煤房掘出之后,此時的煤房一側(cè)煤柱在具體的回收工作上,便會自煤房內(nèi)向外來開展,爆破落煤。先將打眼的煤柱位置準(zhǔn)備好,將木垛打上,并且把準(zhǔn)備打眼的煤柱周圍的棚子實施加固,后在其兩側(cè)分別設(shè)置兩個傾向抬棚;最后,基于抬棚持續(xù)保護(hù)下,進(jìn)行打眼、放炮等操作,把煤裝車,此時,一個采煤循環(huán)便已完成。另外,還需要將走向抬棚架設(shè)在煤房開口位置處以及區(qū)段運輸平巷下方,將運輸平巷內(nèi)的支架頂梁給拖住;與此同時,于區(qū)段運輸平巷上方處,需要架設(shè)傾向聯(lián)鎖抬棚,將煤房開口處巷內(nèi)支架頂梁給拖住,以此實現(xiàn)支架穩(wěn)定性的提升。
2.小煤礦采煤方法中所存在的突出問題
首先,小煤礦井田有著比較小的范圍,井田在具體的開拓方式布置上,存在不合理情況;另外,由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜,尤其是生產(chǎn)后期,礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在著通風(fēng)阻力大及線路長等特點,因而易出現(xiàn)各種安全事故。其次,小煤礦有著比較低的礦井機械化程度,而且裝備水平也較低。小煤礦無論是在采煤方面,還是在運輸、掘進(jìn)上,均未能實現(xiàn)機械化,多為手工作業(yè)或伴機械化,有著比較低的勞動效率。再次,礦井地質(zhì)比較復(fù)雜,井田勘探精度欠佳。由于小煤礦多對區(qū)段煤柱、邊角煤柱等進(jìn)行開采,因?qū)γ簩淤x存條件難以明確,以及缺乏對井田地質(zhì)構(gòu)造的深層認(rèn)知,因而容易發(fā)生采掘失調(diào)情況;還需要指出的是,因采準(zhǔn)巷道大多是探煤,巷道不筆直,且不知欠規(guī)范,因而會增加采煤難度。最后,受限于較小的開采區(qū)域范圍,用房柱式采煤法來實施開采。需要指出的是,于煤房的下方,僅僅設(shè)一條運輸平巷,未能建立完善的全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng);此外,由于安全出口少,因而存在欠佳的防災(zāi)能力,難以滿足安全生產(chǎn)要求。
3.具體的技術(shù)改造措施
首先,對小煤礦井田相應(yīng)開拓布置方式進(jìn)行持續(xù)性優(yōu)化,進(jìn)行集中生產(chǎn)。針對那些新建的礦井井筒,需要根據(jù)現(xiàn)實需要,將其設(shè)于井田儲量的中間,實施有目的性的上、下山開采。將小煤礦相應(yīng)井田范圍予以擴大,對于那些處理相鄰狀態(tài)的若干煤礦實施合并,并進(jìn)行相應(yīng)改建或擴建,以此實現(xiàn)礦井整體生產(chǎn)效率與規(guī)模的提升,達(dá)成集中生產(chǎn)目標(biāo)。其次,大力推行壁式采煤法,將傳統(tǒng)的房柱式采煤法予以替代。針對那寫處于改建或者新建的小煤礦,采用壁式采煤法,卻首選傾斜長壁采煤法,或者是走向長壁法;如果條件允許,那么可根據(jù)現(xiàn)實需要,采取單體液壓支架炮采放頂煤采煤法。最后,針對那些復(fù)采殘采煤層井田,小煤礦開采過程中,需將回風(fēng)平巷,或者是分段回風(fēng)平巷,設(shè)在區(qū)段上邊界,并用煤房與運輸平巷、回風(fēng)平巷相連接,使整個采煤工作面均能夠?qū)崿F(xiàn)全負(fù)壓通風(fēng),從根本上確保采煤工作面有獨立的安全出口。針對開采煤柱上部來講,如果其存在著比較大的邊界變化,且較難布置分段區(qū)段回風(fēng)平巷,此時,可基于區(qū)段運輸平巷一側(cè),設(shè)置風(fēng)平巷,將其當(dāng)作整個區(qū)段的進(jìn)風(fēng)平巷。
4.結(jié)語
綜上,在我國整個煤炭工業(yè)體系中,小煤礦作為其重要部分,為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了持續(xù)動力。但需要說明的是,因小煤礦在具體的井田地質(zhì)構(gòu)造上比較復(fù)雜,而且還存在著欠佳的機械化程度,管理水平欠佳,因而容易出現(xiàn)各種問題或安全事故。對此,可采用房柱式采煤法對巷道布置進(jìn)行優(yōu)化,并實施特殊支護(hù),以此來更好的推動小煤礦開采技術(shù)的提升。
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