邊角煤回收巷道布置及回采工藝分析

     1   前言
　　因?yàn)槊旱V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(huì)存在較多的邊角煤。結(jié)合有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料證實(shí)，國(guó)內(nèi)在生產(chǎn)原煤的時(shí)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(jī)械化生產(chǎn)方式以及開(kāi)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(hù)煤柱區(qū)等三類(lèi)。
　　2.1   邊角煤形成的主要原因
　?。?）人為因素。采區(qū)工作面采取正規(guī)布置方式，開(kāi)采采區(qū)后會(huì)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(kāi)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(zhǎng)規(guī)則布置開(kāi)采，再加上工作面開(kāi)采過(guò)程中增減支架相當(dāng)頻繁綜采設(shè)備難以布置，因此實(shí)現(xiàn)高效機(jī)械化采煤難度較大。
　?。?）工作面推進(jìn)長(zhǎng)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(jì)損失。
　?。?）邊角煤分布地點(diǎn)較為分散，且邊角煤規(guī)則大小不一，因此布置邊角煤開(kāi)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(shí)，會(huì)使得邊角煤開(kāi)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(zhǎng)壁工作面。
　?。?）大多數(shù)邊角煤還位于斷層、開(kāi)切眼或停采線附近，當(dāng)開(kāi)采這些邊角煤時(shí)會(huì)受到斷層、礦井突水、瓦斯等威脅。
　　3   邊角煤開(kāi)采巷道布置及支護(hù)形式
　　3.1   開(kāi)采原則
　　開(kāi)采邊角煤時(shí)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(jì)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(kāi)采新工作面時(shí)，應(yīng)在保證不遺留邊角煤的前提下，制定選擇合理的開(kāi)采技術(shù)方案。采區(qū)工作面配套設(shè)備應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、輕便、靈活、易搬運(yùn)，同時(shí)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(hù)煤柱四周的煤層都已開(kāi)掘殆盡，由頂板來(lái)壓機(jī)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(dòng)影響，煤巖組合體在頂板來(lái)壓之后已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，然而，平巷的開(kāi)掘會(huì)破壞這種穩(wěn)定狀態(tài)，使內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)重新分布，給生產(chǎn)帶來(lái)阻力。
　?。?）選擇回采巷道布置方式。由工作面附近采場(chǎng)的支承壓力變化規(guī)律可知，毗鄰采空區(qū)的采場(chǎng)區(qū)段存在一個(gè)比原巖應(yīng)力低的應(yīng)力降低區(qū)，隨工作面的推進(jìn)該應(yīng)力降低區(qū)能保持相當(dāng)長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)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(hù)方式的選擇
　　受多次釆動(dòng)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(duì)圍巖進(jìn)行一次支護(hù)后圍巖會(huì)通過(guò)變形的方式來(lái)釋放能量，所以，在圍巖形變量達(dá)到一定程度后，能量基本得到釋放，因此，進(jìn)行架棚二次支護(hù)，可以最大限度地利用金屬支架的支護(hù)能力。這種內(nèi)外結(jié)合的支護(hù)方式，對(duì)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(jìn)工藝
　　連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中司機(jī)在激光指向儀的導(dǎo)向下，進(jìn)行“切槽”和“采垛”2個(gè)工序來(lái)完成巷道掘進(jìn)的1個(gè)截割循環(huán)，連采機(jī)由機(jī)組司機(jī)在駕駛室操作。
　　切槽：在每次掘進(jìn)巷道前，司機(jī)開(kāi)動(dòng)煤機(jī)調(diào)整在巷道前進(jìn)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(shí)，煤機(jī)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(jìn)行下一刀截割。割煤深度達(dá)到一個(gè)循環(huán)距離后退機(jī)，這一工序?yàn)榍胁邸２擅簷C(jī)完成從頂板至底板、再到頂板這一過(guò)程就稱一個(gè)截割循環(huán)。
　　采垛：完成切槽，然后退出煤機(jī)，調(diào)整煤機(jī)到巷道右側(cè)，以幫激光線確定位置;開(kāi)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(shí)際情況，采用連采機(jī)配套間斷式運(yùn)輸工藝系統(tǒng)進(jìn)行煤炭的落、裝、運(yùn)、支等工序，連采機(jī)回采采硐，膠輪梭車(chē)（連續(xù)運(yùn)輸機(jī)）跟隨連采機(jī)接收煤量，并往返于連采機(jī)和給料破碎機(jī)之間，將連采機(jī)采出的煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)至給料破碎機(jī)，再由給料破碎機(jī)轉(zhuǎn)至可伸縮膠帶輸送機(jī)，從而完成對(duì)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(jī)從回采支巷迎頭開(kāi)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(jìn)刀方式回采巷道兩側(cè)煤柱。連采機(jī)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(jī)使用遙控操作斜切45°進(jìn)刀，回采1號(hào)采硐，進(jìn)刀深度6m;回采完右?guī)?號(hào)采硐后，將連采機(jī)退出;連采機(jī)在支巷左幫距離1號(hào)采硐6m處回采2號(hào)采硐，進(jìn)刀深度6m。如此類(lèi)推，直至支巷內(nèi)所有采硐回采完畢。每條支巷回采到距運(yùn)輸順槽10m處時(shí)停止回采，留作保護(hù)煤柱。回采完每條支巷后，將支巷口及時(shí)密閉。
　　5.3   壁式回采的方法
　　采用壁式回采的方法進(jìn)行邊角煤開(kāi)采時(shí)，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(dòng)，那么邊角煤開(kāi)采機(jī)械的機(jī)頭或機(jī)尾也容易因此而發(fā)生變動(dòng)，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(duì)邊角煤進(jìn)行處理，使機(jī)頭或機(jī)尾更加穩(wěn)定，也保障了邊角煤的安全性。在進(jìn)行壁式回采的過(guò)程中，邊角煤開(kāi)采技術(shù)人員首先必須對(duì)邊角煤的實(shí)際分布情況進(jìn)行實(shí)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(kāi)采區(qū)域，安排工人到相應(yīng)區(qū)域去進(jìn)行開(kāi)采。這種方法可使礦井中的邊角煤被開(kāi)采得更加完全，提高了煤炭開(kāi)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(jì)劃，制定回采率考核辦法;工作面定期打鉆，探測(cè)煤層厚度變化，根據(jù)綜機(jī)設(shè)備技術(shù)參數(shù)制定采高;加強(qiáng)工作面回采率監(jiān)管。礦驗(yàn)收人員每天對(duì)工作面采高進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，根據(jù)設(shè)計(jì)采高和推進(jìn)度計(jì)算出當(dāng)日回采煤量，并與當(dāng)日主井提煤量進(jìn)行對(duì)比，實(shí)行多獎(jiǎng)少罰，激勵(lì)多出煤。
　　7   結(jié)束語(yǔ)
　　在如今這個(gè)資源越來(lái)越緊缺的時(shí)代，提高礦井邊角煤開(kāi)采的技術(shù)水平，可讓煤炭資源的使用期限得到有效延長(zhǎng)。所以，對(duì)于邊角煤開(kāi)采技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，如果想要提高邊角煤的開(kāi)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(kāi)采機(jī)械，選用正確的邊角煤開(kāi)采方法。