简析如何开采煤矿残煤

姜法义

摘 要：文章主要是以安全生产以及煤矿的效益作为主要目标，针对性的对开采煤矿残渣时如何布巷、工作面的初次来压、工程质量、在开采区域采用何种支护、单放式的残煤开采、大倾角的单方式开采以及对于开采之前一些资料进行了解等等，寻求一条可行安全的生产途径以及方式方法，在实践中总结出一套合理可行的开采方式。

关键词：残煤；开采；安全方式

1 如何布巷

1.1 经济合理的布巷

残煤的开采本身就是对开采后余下的煤炭进行开采，这些煤炭主要包括了区间煤柱以及水平煤柱，其特点就是块段的构造很复杂。因此以经济利益为主进行的残煤开采首先就应当在开采时降低成本，而最有效的手段就是减少开凿新的岩石巷道，充分利用原有的巷道系统。新的岩石巷道的开凿势必要产生更多的投入，因此对于原有巷道的利用是减少成本的最有效的方式。

1.2 对采区尺寸进行合理的确定

残采区域在尺寸的设计上应当综合开采煤井的特征以及当地的地质条件，根据不同的条件设计不同的尺寸。这方面的问题主要包括：地质构造、煤层的自然发火期以及矿压赋存条件等等。

煤层的自然发火期是对于开采区域防火考虑的必要条件，可以通过缩小开采区域的办法对自然发火期因素进行考虑，这样就可以在发火期内使得开采能够尽快结束。对于尺寸，一般都是斜长在三十米到五十米之间，走向上八十米到一百二十米之间。较短的工作面可以加快回采的推进度，一般煤矿的发火期是三个月，通过缩小采区的方式就可以在三个月内结束残采。

1.3 如何布置急倾斜式煤层的开采巷道

对于急倾斜式的煤层在进行回采时，单放法是最有效的回采方式，开采厚度应当在四米到五米之间，最多不应当开采超过六米。

煤层的顶板不足以支撑两条巷道时，在同一水平的标高上则可以通过更改入风道的位置对这类问题进行解决，主要是将入风道布置在顶板上，回风道布置在煤层的底板上的方法。这样回采的煤炭就可以沿着巷道自动滑下，但是应当注意的是阶段的高度应当小于十米。

在这种方式的开采中主要需要解决的就是同一标高的两条巷道的互通问题，因此在巷道的掘送过程中要进行严格的控制，避免漏风现象。因此对于巷道开凿的质量以及通风管理的工作必须要进行保证性的加强，安全的回采是高效残采的基础，才能够最大程度的获得经济上的效益。

2 防火措施在残采中的意义

井下很容易因为一氧化碳以及瓦斯的浓度过高而出现爆炸现象，这些现象一般都很容易集中在旧巷道或者是旧的采迹中，这些区域会比较容易出现高温火点，因此需要尽早的进行预防和治理，可以通过灌浆方式对其机型处理，并对开采区域的风量进行控制，这些都可以有效的防火。在老塘的管理上，需要保证不能滞后并且在工作面的上下道口机型整齐严密的摆放。对于空气瓦斯一氧化碳浓度异常的区域使用注浆方式尽快进行处理。

3 单方采区的推进受到初次放顶以及初次来压的影响

采空区的空顶面积过大容易产生突然来压，这样就会对工作面造成冲击，从而对采区的推进造成影响，因此需要在首次的开采中进行强制性的放顶工作，充分的让顶板垮落，对工作面受到的压力进行释放，保证采取的推进。

4 支护方式的重要性

支护措施是安全生产的基础，因此工作面的支护必须要进行保证，单放式的工作面对于顶板的支护要求要更加严格，目前使用的支护主要是单体的液压式支柱和π型钢梁进行配合使用的。这种支护组成一组是三梁九柱，并且在棚梁上应当打好双劲木，对每个单柱都应当配备防滑链，这样可以避免单柱倒塌造成的不必要的人员伤亡。这样的支护手段在实践中证明是非常适应单放式的采区工作面的，不但适应了对于顶板压力支撑的需求，同时整体性能良好，并且简单方便，无论是初期的来压还是周期的来压都能够很好的对采场进行稳定，使得各个工艺都可以在一个安全的生产环境下顺利进行。

5 加强工作面工程质量管理，确保放顶和放顶煤的顺利完成

单放回采目的就是放顶煤，所以必须有一个稳定、可靠安全的采场条件才能顺利完成回采工艺的各个工序。工作面必须达到三直：煤帮直、溜子直、柱子直；两平：顶板平、底板平；一净：浮煤净；两畅通：上出口畅通、下出口畅通。

6 残采单放

6.1 即单放法三种回采工艺中放煤问题

第一种：最大控顶距放顶煤。

第二种：最小控顶距放顶煤。

第三种：同第二种回采工艺相同，也是最小控顶距放顶煤，只是适合于超过40米以上较长的单放工作面，由于工作面较长，采取工作面有过渡段的形式，上（或下）边开帮，下（或上）边放煤，也就是上班开帮，下一个小班放煤，放煤与开帮分段进行。

6.2 三种回采工艺的优、缺点

第一种方法，最初的单放法，是根据单一长壁分层下行采煤法的施工和单放法在放顶煤过程中出现的一些问题，摸索出的一种采法。

优点：人工放煤，一旦穿矸，可以不上溜子，放在砂帮（最大控顶距3.4m），这样能保证煤质，砂帮顶煤不易超过放顶线，能及时控制放煤量，以免造成砂帮顶板空，上、下两口不易滞后。

缺点：安全性差，顶煤块大时，易砸悠支架，易造成冒顶，在放顶过程中支架变形严重，放顶难，人工放顶煤，工人的劳动强度大，效率低，放顶时间长。

第二种方法是根据第一种方法通过一定时期的生产实践，总结产生了这种方法，是根据第一种方法中不安全的隐患，放煤时由于压力的变化作用，支架易悠，放顶困难，工人劳动强度大，不安全因素大，产量低等原因进行改进的一种方法。

优点：控顶距缩小（最小控顶距2.4m），支架支撑密度强度增加，安全系数有较大提高，极大地减轻了工人的劳动强度，产量高。

缺点是：易造成放顶煤时顶煤超过放顶线，造成砂帮空，易穿矸造成矸石外混，生产均衡性差，生产效率低。

第三种方法其实与第二方法相同，是在第二种方法的基础上通过生产实践进行改进，适合于40m以上较长的单放工作面，工作面溜子有过渡段，可以上（或下）边开帮，下（或上）边放煤。

优点：除具有第二种方法的优点外，能达到均衡生产，产量高，整体推溜子或分段推溜子后砂帮扶柱上尺上线，工程质量有显著提高。

6.3 三種回采工艺对“一通三防”和回采率的影响

第一种方法回采时，不论何时都能保证有足够的通风断面，保证风速正常，但是煤质破碎后煤层吸氧量逐步增加，推进速度慢，易发火，风速稳定，煤尘堆积飞场相对减少。

因为是整条帮开完后，未移溜子放顶前均匀放煤，顶煤垮落均衡，不易穿矸，回采率相对第二、三种方法要高些。

通过以上分析论述，第三种方法经过采取一定的措施后（如顶煤厚可进行深孔爆破，煤层注水，分段推溜子），安全系数高，对工程质量影响较小。

6.4 科学合理、均匀放顶煤，是提高煤质和回采率的有效途径

正确的掌握残煤采区的技术资料对采区的正常生产和消防火工作将起到很重要的指导作用，实例：辽矿集团西安矿二区-290水平02601区采区工作面沿走向推进过程中，有一条1982年水沙充填采法的水道，料石碹支护，由于掌握的不好，没有及时采取预防性措施，工作面漏掉局部支柱，是一次忘不掉的教训。

残煤采区有旧、空巷处就易产生高温火点，漏风是主要原因，因此，提前查找史料、查明旧巷情况，及早采取针对性措施（发黄泥板碹、注浆等），将起到预防性消防火的作用。

7 结束语

总之，残煤“单放”采法一次可采高度为工作面高度3倍，同时也存在有落煤损失，冒落不充分，丢三角煤等问题和其它残采问题也有待于在今后的开采实践中不断总结经验，完善合理采法，摸索出更安全合理、经济的新途径。