近距离薄煤层群联合开采工作面回采工艺的研究

李建功

（1.中国矿业大学，江苏 徐州 221008；2.西山亚辰煤业公司，山西 吕梁 033000）

近距离薄煤层群联合开采工作面回采工艺的研究

李建功1，2

（1.中国矿业大学，江苏 徐州 221008；2.西山亚辰煤业公司，山西 吕梁 033000）

针对我国近距离薄煤层群的特点，结合多年生产实践，提出了近距离薄煤层群联合开采的工艺及其工作面布置参数，并对其运输系统和通风系统进行了合理选择，以便指导实际生产。

薄煤层；联合开采；通风系统；运输系统

我国薄煤层资源丰富，1.3m以下煤层可采储量约占全部可采储量的20%左右，特别是南方地区所占比重较大，煤质好；在北方，薄煤层分布范围广，储量稳定。随着大批煤矿中厚煤层资源的枯竭，薄煤层的开采技术已渐显重要性。我国从20世纪60年代开始就进行薄煤层开采，经过几十年的努力，薄煤层开采技术积累了一定的实践经验；特别是近年来，随着薄煤层开采产量的不断扩大，开采技术和设备进行了改进；尤其是国外高效采煤设备的引进，工作面的自动化程度得到了进一步的提高，基本实现了远距离控制，单产最高可达100万t/a。

目前，近距离煤层群的开采，除分层开采外，就是联合开采，而联合开采主要有内错、外错、重叠布置，究竟采用何种方法，要根据煤层的赋存特征、回采设备及技术力量综合考虑，优化开采设备与方法，以最小的投资取得最大的经济效益。本文主要从回采工艺及多年的实践经验，阐述近距离薄煤层联合开采的几种工艺及布置方法，以期指导现场实际工作。

1 联合开采工作面的布置方法

因其条件为近距离（层间距20m以内）煤层群，联合回采时的回采顺序，只能采用下行开采，即先采上层、后采下层；否则，上层煤的开采难度会大大增加、甚至无法开采。对此，本文提出如下布局方法。

1.1 内错布局

图1为上工作面相对于下工作面内错布置示意图，即上工作面长度小于下工作面长度，这种布置方式我们重点研究的对象为上下工作面的错距H及顺槽错距L3。

图1 内错布局示意图

1.2 外错布局

图2 外错布局示意图

图2为上工作面相对于下工作面外错布置示意图，即上工作面长度大于下工作面长度，这种布置方式我们重点研究的对象与内错布局相同。

1.3 重叠布局

图3 重叠布局示意图

图3为上下工作面重叠布置示意图，即上工作面长度等于下工作面长度，这种布置方式我们重点研究的对象为工作面的错距。

1.4 布局方法的选择

目前，不论是联合开采还是分层开采，大多采用所述三种方式，但是每种方式都有其自身的优缺点及适用条件。经过多年实践及理论分析，并结合层间距采场矿山压力规律、巷道围岩变形与破坏规律，得出层间距为8m以下时，采用外错布置（图2）；当层间距在8 m或8 m以上时，重叠布置（图3）。具体参数如下：

a.层间距2 m。切眼内错，错距6 m；工作面内错，错距H为20m；顺槽外错，错距L3为6m。

b.层间距4 m。切眼内错，错距6 m；工作面内错，错距H为20m；顺槽外错，错距L3为6m。

c.层间距6 m。切眼内错，错距6 m；工作面内错，错距H为15m；顺槽外错，错距L3为6m。

d.层间距8 m。切眼重叠，错距0 m；工作面内错，错距H为10m；顺槽重叠，错距L3为0m。

e.层间距大于8m。切眼重叠；工作面内错，错距H为10m；顺槽重叠，错距L3为0m。

2 联合开采工艺研究

开采工艺包含的内容较多，在开拓开采系统及回采设备还没有确定的情况下，这些内容难于研究；所以本文重点研究工作面的运输与回风系统，以供工作面的设计参考。

2.1 运输系统

无论是何种布局，联合开采时运输系统应采用集中运输，尤其是近距离煤层群，煤层较薄，相对产量较低，上下分层同时回采时如采用各自独立的运输系统，势必造成能源和动力损耗，所以提出图4的运输方式，图中箭头代表煤的运输方向。下层工作面的煤经刮板输送机直接转载到下层运输皮带，然后到集中运输巷运到地面。上层工作面的煤经刮板输送机转载到运输巷的溜槽，溜槽的长度20～30 m，然后经上下顺槽的联络巷中的溜槽再转载到下分层的皮带巷，再运往地面，这样就省去上分层的运输皮带，取而代之的是溜槽，对应重叠布置方式，可在顺槽直接打垂直贯眼，上层的煤通过贯眼溜到下层的皮带上。

图4 运输系统示意图

2.2 回风系统

回风系统只能采用单独通风，即各层单独采用自己的进回风系统，例如图5。本通风系统只是示意性的，如果瓦斯较高可按实际情况增加进风巷或回风巷。

图5 通风系统示意图

3 结束语

本文只是针对近距离或极近距离薄煤层群提出的回采方法，即上下煤层的联合开采，不包括单煤层的对拉工作面回采，本方案也没有考虑工作面的回采顺序；这方面的工作要根据现场的实际情况进行综合安排，例如顶底板的完整情况，矿山压力显现规律等，而后再考虑其回采顺序，例如序采或跳采，原则就是既安全又经济。联合开采的其它一些问题，要根据具体的情况进行研究，例如采场顶板的管理方法、顺槽巷道的管理方法、超前支护方法等。

Abstract:According to the features of close thin seam group in China and his practical experience,the author proposes the combined mining technique and distribution parameters in working face.Transportation system and ventilation system are also selected rationally to guide practice.

Keywords:thin seam;combined mining;ventilation system;transportation system

Research on Mining Technology in Combined Mining of Close Thin Seam Group

LI Jian-gong1,2
（1.China University of Mining and Technology,Xuzhou Jiangsu 221008;2.Xishan Yachen Coal Group,Lvliang Shanxi 033000,China）

TD823.25+1

A

1672-5050（2010）08-0055-03

2010-06-08

李建功（1964—），男，山西新绛人，在读工程项士，高级工程师，主要从事矿建、采煤的相关技术工作。