邊角煤回收巷道布置及回采工藝分析

     1   前言
　　因為煤礦資源是不可再生的，以及受到地質(zhì)狀況的改變等要素的影響作用，所以會存在較多的邊角煤。結(jié)合有關(guān)的統(tǒng)計資料證實，國內(nèi)在生產(chǎn)原煤的時候，通常能夠保持在大概50%的煤炭資源回收率。怎樣最大程度地回采邊角煤，這是當(dāng)今工程技術(shù)工作者存在的一大困難。
　　2   邊角煤概況
　　煤炭企業(yè)大規(guī)模機械化生產(chǎn)方式以及開采布局結(jié)構(gòu)，往往導(dǎo)致采區(qū)工作面遺留下殘余塊段以及各種小煤柱，稱之為邊角煤。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造條件影響和邊界劃分，邊角煤大致可以劃分為煤層邊界區(qū)、斷層分割區(qū)和保護煤柱區(qū)等三類。
　　2.1   邊角煤形成的主要原因
　　（1）人為因素。采區(qū)工作面采取正規(guī)布置方式，開采采區(qū)后會使順槽平行與工作面切眼直交，從而形成邊三角煤。
　?。?）自然因素。受斷層以及地質(zhì)構(gòu)造影響，工作面不能規(guī)則布置開采因而形成了許多較為復(fù)雜的塊段。
　　2.2   邊角煤賦存特征
　　（1）一般工作面較短，而且多數(shù)工作面不能等長規(guī)則布置開采，再加上工作面開采過程中增減支架相當(dāng)頻繁綜采設(shè)備難以布置，因此實現(xiàn)高效機械化采煤難度較大。
　　（2）工作面推進長度短，使得工作面設(shè)備安裝撤除搬家頻繁，造成不必要的經(jīng)濟損失。
　?。?）邊角煤分布地點較為分散，且邊角煤規(guī)則大小不一，因此布置邊角煤開采工作忙巷道極為復(fù)雜，不易形成穩(wěn)定的生產(chǎn)系統(tǒng)。
　?。?）當(dāng)邊角煤受到鄰近工作面或地質(zhì)破碎帶影響時，會使得邊角煤開采不安全因素影響增加，該工作面礦山壓力顯現(xiàn)不同于正規(guī)長壁工作面。
　?。?）大多數(shù)邊角煤還位于斷層、開切眼或停采線附近，當(dāng)開采這些邊角煤時會受到斷層、礦井突水、瓦斯等威脅。
　　3   邊角煤開采巷道布置及支護形式
　　3.1   開采原則
　　開采邊角煤時應(yīng)盡可能充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)，做到投入少、經(jīng)濟合理、安全有保障、便于集中生產(chǎn)和管理的生產(chǎn)模式。當(dāng)開采新工作面時，應(yīng)在保證不遺留邊角煤的前提下，制定選擇合理的開采技術(shù)方案。采區(qū)工作面配套設(shè)備應(yīng)盡可能簡單、輕便、靈活、易搬運，同時較少設(shè)備頻繁搬家移面。
　　3.2   回采巷道布置方式的選擇
　?。?）礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。一般而言，邊角煤所留煤柱較小，保護煤柱四周的煤層都已開掘殆盡，由頂板來壓機理可知，采空區(qū)產(chǎn)生的疊加支承壓力致使工作面煤層發(fā)生塑性破壞，受釆動影響，煤巖組合體在頂板來壓之后已經(jīng)進入相對穩(wěn)定狀態(tài)，然而，平巷的開掘會破壞這種穩(wěn)定狀態(tài)，使內(nèi)應(yīng)力場重新分布，給生產(chǎn)帶來阻力。
　?。?）選擇回采巷道布置方式。由工作面附近采場的支承壓力變化規(guī)律可知，毗鄰采空區(qū)的采場區(qū)段存在一個比原巖應(yīng)力低的應(yīng)力降低區(qū)，隨工作面的推進該應(yīng)力降低區(qū)能保持相當(dāng)長的穩(wěn)定時間。故通常將工作面平巷布置在該應(yīng)力降低區(qū)。
　　4   巷道支護方式的選擇
　　受多次釆動影響，邊角煤煤層已經(jīng)發(fā)生破壞，覆巖產(chǎn)生離層現(xiàn)象，由于在對圍巖進行一次支護后圍巖會通過變形的方式來釋放能量，所以，在圍巖形變量達到一定程度后，能量基本得到釋放，因此，進行架棚二次支護，可以最大限度地利用金屬支架的支護能力。這種內(nèi)外結(jié)合的支護方式，對圍巖的變形可以起到很好的限定作用。
　　5   回采工藝
　　5.1   連采掘進工藝
　　連續(xù)采煤機掘進過程中司機在激光指向儀的導(dǎo)向下，進行“切槽”和“采垛”2個工序來完成巷道掘進的1個截割循環(huán)，連采機由機組司機在駕駛室操作。
　　切槽：在每次掘進巷道前，司機開動煤機調(diào)整在巷道前進方向的左側(cè)頂板，以激光中線確定位置，切入煤體，從上而下正方向割煤;當(dāng)割到底板時，煤機稍向后退，割完底煤，使巷道底板平整，裝完余煤，再次將截割頭調(diào)整在巷道頂板，進行下一刀截割。割煤深度達到一個循環(huán)距離后退機，這一工序為切槽。采煤機完成從頂板至底板、再到頂板這一過程就稱一個截割循環(huán)。
　　采垛：完成切槽，然后退出煤機，調(diào)整煤機到巷道右側(cè)，以幫激光線確定位置;開始截割巷道寬度的剩余部分，這一工序稱為采垛工序。
　　5.2   采硐回采工藝
　　采硐回采工藝根據(jù)煤礦企業(yè)實際情況，采用連采機配套間斷式運輸工藝系統(tǒng)進行煤炭的落、裝、運、支等工序，連采機回采采硐，膠輪梭車（連續(xù)運輸機）跟隨連采機接收煤量，并往返于連采機和給料破碎機之間，將連采機采出的煤炭轉(zhuǎn)運至給料破碎機，再由給料破碎機轉(zhuǎn)至可伸縮膠帶輸送機，從而完成對邊角煤資源的回采?；夭芍锊捎煤笸耸交夭?、煤柱支撐法管理頂板。連采機從回采支巷迎頭開始由里向外、先右后左（也可先左后右，根據(jù)回采支巷迎頭處煤體的形狀確定）雙翼進刀方式回采巷道兩側(cè)煤柱。連采機具體回采工藝如下：在回采支巷內(nèi)距離回風(fēng)順槽10m處，連采機使用遙控操作斜切45°進刀，回采1號采硐，進刀深度6m;回采完右?guī)?號采硐后，將連采機退出;連采機在支巷左幫距離1號采硐6m處回采2號采硐，進刀深度6m。如此類推，直至支巷內(nèi)所有采硐回采完畢。每條支巷回采到距運輸順槽10m處時停止回采，留作保護煤柱?；夭赏昝織l支巷后，將支巷口及時密閉。
　　5.3   壁式回采的方法
　　采用壁式回采的方法進行邊角煤開采時，必須要注意邊角煤的存在形式，一旦邊角煤的存在形式發(fā)生變動，那么邊角煤開采機械的機頭或機尾也容易因此而發(fā)生變動，所以為了避免這種情況的發(fā)生，還應(yīng)采取調(diào)采的方法對邊角煤進行處理，使機頭或機尾更加穩(wěn)定，也保障了邊角煤的安全性。在進行壁式回采的過程中，邊角煤開采技術(shù)人員首先必須對邊角煤的實際分布情況進行實地考察，掌握全部的邊角煤分布情況，然后再把這些分布在不同位置的邊角煤劃分成幾片開采區(qū)域，安排工人到相應(yīng)區(qū)域去進行開采。這種方法可使礦井中的邊角煤被開采得更加完全，提高了煤炭開采人員的工作效率。
　　6   提高回采率措施
　　根據(jù)工作面煤層賦存特征，編制工作面煤炭回采率計劃，制定回采率考核辦法;工作面定期打鉆，探測煤層厚度變化，根據(jù)綜機設(shè)備技術(shù)參數(shù)制定采高;加強工作面回采率監(jiān)管。礦驗收人員每天對工作面采高進行實地測量，根據(jù)設(shè)計采高和推進度計算出當(dāng)日回采煤量，并與當(dāng)日主井提煤量進行對比，實行多獎少罰，激勵多出煤。
　　7   結(jié)束語
　　在如今這個資源越來越緊缺的時代，提高礦井邊角煤開采的技術(shù)水平，可讓煤炭資源的使用期限得到有效延長。所以，對于邊角煤開采技術(shù)人員來說，如果想要提高邊角煤的開采技術(shù)水平，必須提高自身的專業(yè)技術(shù)，正確選用各種適合生產(chǎn)的煤炭開采機械，選用正確的邊角煤開采方法。