下分层采煤工作面托夹矸回采技术研究运用探析

郭庆

【摘要】在煤矿的开采过程中，下分层与上分层因其岩层结构及承载力等存在较大的差异，尤其是下分层开开采过程中所承受的矿山的压力较大等显著的特点，使得下分层采煤过程中其顶板较容易产生破碎现象，同时造成顶板的管理难度相对较大，随着相关的煤矿开采的科研人员不断的研究与实验，提出了将托夹矸回采技术应用于下分层采煤的工作面上的开采思路，在较大的程度上实现了下分层工作面上各项开采生产活动的安全、高效、高质量的进行。

【关键词】下分层；采煤工作面；托夹矸回采技术

在下分层的采煤过程中，所面临的是矿山的压力相对较大，致使采煤过程中的顶板等极易发生破裂，而顶板的管理难度也相对较大，使得相应的控顶防护措施增设的较多，这不仅导致该类环境下的煤炭的开采量较低，还会增加较多的生产投入，严重影响着煤矿企业的经济效益，将托夹矸回采技术应用于下分层采煤的工作面上，虽然因地质条件的复杂制约着该层面上的回采工作的进展速度及安全性，但在相应的技术措施在开展现场落实到位的情况下，依然可为开采企业争取较高的经济效益。

1.下分层采煤工作概述

在很多矿区中煤层的分层或分差现象较为普遍，在很多开采企业中针对煤层的分层或分差的特点所采用的开采方式多依据具体分层或分差的不同而采用两种开采方式。如果煤层分层的距离达到0.8m甚至更大，开采人员则会将其作为两个不同的煤层，分别对其进行开采；如果煤层的分层距离不足0.8m，则将其作为合层煤实施开采。例如平煤集团在进行其名下所拥有的六矿区的9戊10合层煤的开采过程中，发现该9戊煤层的厚度只有0.4m-0.6m的范围内，采用传统的采煤技术所计算出的采煤量远远低于该区的理论采煤量，并且会造成大量的优质煤被弃置，而劣质煤被开采出的现象，开采人员尝试换用炮采回采等开采工艺，其开采成效并不高，不仅开采量相对较低，在开采过程中还曾出现多次冒顶事故等，开采生产的安全系数较低。相关的技术人员尝试将托夹矸回采技术应用于下分层采煤的工作面上，采用综合回采的开采方法，在经过多次的实验之后，无论在该种煤层的开采量上，还是开采过程中的安全系数上，都取得了较为显著的成效。

2.下分层采煤工作面托夹矸回采技术运用

2.1托夹矸回采技术运用中的设备选用

在下分层开采的工作面上装设国产的先进的综合采煤设备，该综合采煤设备的具体配置参见下表1，机巷装备选用SPJ-150型号的可塑性的皮带，而开采区的上山传输路径上选用高强度的皮带机，采用斜井式钢缆皮带将相应的设备拉伸至地面上，并在开采工作面上增设ZY3200-17/37型号的掩护式的液压支架实施顶板的支护，对最大的控顶距离、最小的控顶距离、循环进度、放顶步距等依据该煤层的层高等进行具体合理的设定，对于顶板的管理适宜采用自动垮落法实施管理，并按照该液压支架具体的支护参数等进行其他开采参数的合理设定。

表1工作面设备配置表

2.2托夹矸回采技术运用中技术要点

对于该开采技术的应用过程中，所进行的上端头与下端头的支护处理是，将下端头与上端头的端头支护同时取消，在上端头处选用长度符合标准的花边梁并配合以单体式的液压支柱，进行沿着倾斜方向上的兀型的支护设置，在下端头处选用长度符合标准的花边工字钢并配合以单体式的液压支柱，沿着倾斜方向上进行架棚支护，在靠近装载机机头的上方位置处，采用两根长度适宜的花边工字钢梁进行沿着倾斜走向上的一梁三柱式架棚的支设，在开采的过程中，随着开采面的不断推移进行交错迈步式的推移。

对于开采过程中的两巷的超前支护的处理，在机风两巷的掘进过程中都采用锚网支护措施，对于少部分区域可采用梯形棚子或拱形棚子进行支护，并在具体的掘进过程中确保开采生产过程中的正常生产及通风等的相关需求。上端头及下端头的支护，尤其是缺口位置的支护，是该类工作面上的回采工作开展的重点，同时也是支护的难点，如果支护措施处理不当，有可能会影响到整个开采工作面，甚至引发安全生产事故而造成顶板事故或人身安全事故。为有效的确保上端头及下端头支护措施能有效的发挥其安全性能，并实现为该煤层的开采的完整性及可托性等提供更为直观的依据等，可在开采面的两端进行炮采缺口的提前处理，在上端头及下端头所处理出的相应的缺口处进行单体式液压支架的支护，如果沿着开采方向上的顶板的破碎程度较大时，可适当的加大缺口的长度，从而加强该部位的安全支护等。

顶板管理是该种回采技术运用中较为重要的开采管理内容，就工作面上的支架，在每个支架上都要安装在型号及规格上都符合相应的要求的矿用型数字压力计，进行顶板的压力状况及支架的受力状况的实时监测显示，科学的引导开采生产工作的进行。开采过程中的各个工种都要严格执行相应的质量标准及操作规程等，在具体的采煤过程中保障顶板及底板位置上的平割，支架及超前架的前移拉伸要及时；对采高进行严格的控制，坚决避免超高现象的发生；对于泵站的压力及支架的初撑力等都要达到相应的操作规程要求；并在工作面上有效的规避倒架、死架及歪架等现象的发生，验收人员要对开采面上的支护措施及开采状况等进行严格的验收把关，对于不达标的情况不予验收等。

3.总结

下分层采煤工作面托夹矸回采技术的运用，相应的技术措施落实到位，可以在较大的程度上解决顶板的控制管理工作，降低开采人员的劳动强度，有效的提升开采过程中的安全系数及开采效率等，为矿山压力较大、顶板破碎情况较为严重的下分层工作面上的开采工作的开展提供可被借鉴的宝贵经验。[科]

【参考文献】

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［２］李强,刘地声.托夹矸回采下分层综采工艺的试验研究[J].煤矿现代化,2007(02)．

［３］李伟,孙广义.含夹矸煤层综采工作面高效回采实践[J].煤炭科学技术,2011(04)．