煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术分析

童应山　杨迎新

摘要：煤矿薄硬煤层具有结构复杂、厚度薄、坚硬、掘进率高、储量小等不利于采掘的特点，导致薄硬煤层的回采和采掘效率低、成分高。因此，合理研究煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术，合理布置采掘方法，对提高煤矿薄硬煤层的回采率和采掘率具有很大的现实意义。文章分析了煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术，探析了提高煤矿薄硬煤层回采率以及采掘率的措施，以供参考。

关键词：煤矿；薄硬煤层；回采；采掘技术；回采率

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0124-02

薄煤层指的是厚度小于1.30m的煤层，并且我国19%左右的煤层都是薄煤层，而薄硬煤层由于厚度相对较小、采高低、劳动效率低、煤质硬等特点，人员在工作面作业以及设备的移动都相对困难，严重地限制了回采中的采掘效率。随着机械化采煤程度的提高，通过采用先进的薄硬煤层采掘技术，显著地提高了薄硬煤层的回采率以及采掘成功率，煤矿薄硬煤层的开采区域不断扩大，开采量也在不断增加。

1 煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术

文章以某煤矿为例，主采煤层主要在±0.2m水平以下，薄硬煤层在±0m水平以上，该煤矿薄硬煤层的平均厚度为0.75m，底板有伪底细粉砂岩，顶板富含动物化石、泥质砂岩，深灰色，致密坚硬。

1.1 布置巷道

根据该煤矿薄硬煤层的特征进行分析，由于薄硬煤层的煤层相对较硬，在设计下运巷煤柱时，没有必要留设太大的护巷煤柱，以此降低在煤柱上造成的浪费。煤矿薄硬煤层都采用沿煤巷道掘进的方式，即煤层直接顶为巷道的顶板，煤层贴近巷道的顶板，由于顶板围岩和煤层顶都相对稳定，在施工的过程中不必要破坏顶板，以此保证煤层顶板的安全性与可靠性。施工的过程中把好质量关，并且还应该制定详细的检查和维修方案，指派专门的检查人员定期对巷道进行检查，并及时发现巷道周围围岩的变化状况，当发现问题时及时、准确地采取相应的措施，将故障排除，以此保证巷道的使用

寿命。

1.2 工作面支护

为了保证薄硬煤层回采工作面的稳定性，需要加强对巷道的维护工作，根据薄硬煤层的实际状况，选择合适的支护方式，当采煤机割过后，先移支架进行顶板的支护，然后再移动输送机，根据顶板的实际状况以及截深，合理地选择支护的形式以及支护的密度，当顶板相对完整时，按照顺序移动支架，保证支架移动的速度和采煤机采掘速度的统一性，以此保证采掘施工能够快速、有效地进行。

1.3 薄硬煤层采掘技术

1.3.1 树枝割块采掘技术。该种采掘技术是薄硬煤层的常见采掘技术之一，该煤矿的2采区+680m19#回采工作面参数：煤层厚度为0.4～1.3m、倾角为15°～33°、倾向为115m、走向为38m，该工作面通过巷道向正倾斜方向施工切眼，当施工切眼到达薄硬煤层带后分别向两侧的斜坡施工，然后再由两侧向中间施工。该种采掘技术的主要技术措施表现为：采用在巷道28m沿薄硬煤层的倾向掘进一条通风、溜煤、送料、行人的通道，然后在通道内进行煤层切眼，再进行割块回采，在两侧向切眼采掘的过程中，必须留设保煤柱，由两侧向中间采掘完成后，必须自上而下地回收保煤柱，并且在回收的过程中应该注意采空区的压力状况，必要时应该设置煤柱隔离采空区或者密柱隔离采空区。该种采掘技术的优点主要包括：采掘的过程中的采空区处理和支护施工非常简单，有时甚至可以不必处理采空区，灵活性强、工作面数量众多、工作面短等。同时，采用采掘技术的缺点表现为：回采率相对较低、工作面的通风状况相对较差，倾向小眼施工难度相对较大，并且掘进成本也相对较高。

1.3.2 斜坡壁式采掘技术。该种采掘技术也是该煤矿薄硬煤层中常用的采掘技术之一，其北采区+480m16#回采工作面参数：煤层厚度为0.3～1.4m、倾角为22°～87°、倾向为21～38m、走向为65m。该种采掘技术主要通过依靠坡度进行比较换班的采掘，接近主斜坡倾角相对较大的薄硬煤层采用深孔爆破采掘技术进行采掘施工，通过由下部的巷道向主斜坡施工，上部分的主斜坡贯通整个回风巷，采掘采用上下斜坡同时采掘施工的方法进行推采。该种采掘技术的优点主要表现为：工作面切眼为斜布置，显著地降低了小眼的坡度，有效地降低了工作面煤炭下滑的速度，增加块煤率，显著地提高煤矿的经济效益；工作面斜长缩短，显著地加快了工作面的采掘速度，有效地降低了工作面冒顶事故发生的概率；回采的过程中降低了小眼的坡度，进而遏制了矸、煤下滑造成的伤人事故；显著地提高了工作面的回采率，并且降低了支护的成本。

1.3.3 正规壁式采掘技术。该种采掘技术是在回采工作面内布置采煤巷道，采掘工作面沿走向进行推进，呈倾斜布置，该煤矿一采取+570m15#回采工作面参数：煤层厚度为0.4～1.4m，平均倾角为26°，倾向为21～29m，走向为158m，通过沿着煤斜巷能够准确地判断该回采工作面煤层的储存状况，通过在巷道定向施工破压眼，采掘施工由巷道向上开切眼贯通巷道进行采掘施工。该种采掘技术的优点表现为：显著地提高工作面的回采率，有效地降低采掘成本；便于运输设备、材料以及煤炭等；通风能力好，能够及时地排除污风；回采工作面的安全系数相对较高。

2 提高煤矿薄硬煤层工作面回采率的有效措施

2.1 强化工作面的现场管理，保证采掘工作能够顺利进行

薄硬煤层工作面的采掘施工，由于煤层的厚度相对较薄、硬度较高，想要实现安全、高效的施工，就必须加强工作面施工现场的管理力度，保证工作面的安全，以此保证工作面的推进度，当推进工作面能够顺利、高效运行，能够显著地提高工作面的回采率。

2.2 强化工作面的采掘方案技术论证

为了防止薄硬煤层出现“吃肥丢瘦”的短期现象，应该根据薄硬煤层的具体状况，对每一工作面都进行组织采掘，地质技术人员在进行采掘技术探讨、论证以及批准等环节中，都应该根据工作面的具体状况，选择最安全、最优的采掘技术方法，然后还应该制定相应的应急方案，提高工作面回采率的同时，保证施工安全。

2.3 加强对工作面回采率的考核

煤矿应该制定科学、合理的考核制度，严格按照相关的规章制度进行考核，防止工作面出现弃煤、丢煤的现象，将回采率工作和工人以及管理人员的经济利益挂钩，以此提高所有工作人员的积极性和主动性，如果发现存在任意丢煤、浮煤超限等状况，应该下达预防丢煤通知书，丢煤、弃煤问题严重时，应该给予一定的惩罚。通过制定相应的考核制度，并在实际的采掘工作中真正起到监督、管理的作用，以此提高薄硬煤层的综合回采率。

3 结语

总而言之，煤矿薄硬煤层工作面的采掘工作，应该根据煤矿的实际状况，选择合适的采掘技术，然后再采取相应的提高工作面回采率的有效措施，在保证薄硬煤层工作面安全的前提下，有效提高煤炭资源的采掘速度和回采率，增加煤矿企业的经济效益，进而保证煤矿企业能够稳定、可持续的发展。

参考文献

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[2] 陈涛.提高煤矿薄煤层工作面回采效率措施探讨[J].科技创新导报，2012，（2）.

[3] 戴宗明.京东煤矿薄煤层开采技术探讨[J].能源与环境，2012，（6）.

作者简介：童应山（1968-），延安市黄陵车村煤矿工程师。