火铺矿三软煤层回采技术研究

閤　明（太原东山李家楼煤业有限公司,太原　030000）



火铺矿三软煤层回采技术研究

閤明
（太原东山李家楼煤业有限公司,太原030000）

摘 要：针对火铺矿兰煤矿02178三软煤层工作面，从产量、技术、经济及地质等因素研究，确定最优工作面长度，并根据工作面现场的地质条件，确立单向采煤，上行割煤，下行清煤的采煤工艺，同时对工作面支架移架进行分析，对原有的方式进行了优化。确立了合适的工作面回采工艺，为今后三软煤层的回采提供了技术参考。

关键词：三软煤层；工作面长度；回采

0　引言

在如今的煤矿建设和生产中，“三软”煤层由于采场矿压显现剧烈，顶板位移大、片帮严重容易造成顶板事故，所以这种煤层的开采一直是个难题，在生产实践中一直没被很好解决，不同的矿井采用的开采方式往往不尽相同，无论是传统的炮采，普采还是综采，都不能很好的解决三软煤层安全开采的问题，严重制约了这类矿井的生产效率和经济效益[1]，研究科学有效的开采方式对于三软煤层的开采具有重要意义。

1　工作面概况

火铺煤矿位于贵州省六盘水市盘县境内，隶属贵州盘江精煤股份有限公司，主要开采17#煤层，该煤层松软破碎，煤层厚度变化大，煤质呈粉末状，02178工作面煤层厚2-10m，倾角20-45度，平均22度，工作面走向长320m左右，面积43031.8m2。

2　工作面回采工艺研究

2.1工作面的长度

在采煤过程中选择合适的工作面长度可以降低成本和巷道的掘进率，提高产量，实现矿井的高产高效，在工作面长度选取过程中要从产量、技术、经济、地质及瓦斯五方面考虑[3]。

由以往的总结得出的工作面优化数学模型为：

Q为工作面单月产量，单位万吨；

A为修正参数与煤层的厚度有关，中等厚度取2.15；

L为工作面倾斜长度，单位为m；C为采出率，一般为0.95；

B工作面长度修正参数，一般取0.74；

γ为容重，单位为；H为平均采高，此处为2.2m。

根据模型可得工作面长度与单月产量关系，通过计算在150m之后，产量基本不再随工作面的增加而增加，所以最优的工作面长度应该在50-150m之间。

从生产能力方面考虑工作面长度越长，越有利于减少搬家次数、提高采煤机的开机率，提高产量，所以工作面的最优长度选150m。

从地质因素来考虑，由于02178采区煤层小构造欠发育，且又为缓斜煤层，地质因素对工作面长度影响较小。瓦斯方面02178工作面周围采面均已采完，瓦斯释放比较完全，瓦斯涌出量低，对工作面长度影响较小。综上可得最优工作面长度为150m。

2.2采煤机割煤方式

割煤方式分为单向采煤和双向采煤。单向采煤每次往返进一刀，上行割煤，下行清浮煤，分为端部进刀全程单向和中部进刀分段单向两种方式。端部进刀全程单向采煤采煤机有效开机率低，顶板维护困难，但是割煤牵引阻力小，吨煤能耗少，同时利于输送机下滑[4]。中部进刀分段单向采煤采煤机等待的时间短，利于维护端头顶低板，但是采用这种方式采煤，工作面不在一条直线上，不利于管理。双向采煤为往返一次进两刀。

通过对02178工作面现场观测，片帮严重，浮煤多，装煤效果不理想，采用双向采煤输送机有可能因为煤量大而被压死，所以采用单向采煤，当煤量大时可以通过下行空刀来清煤。所以02178工作面适合单向采煤，上行割煤，下行清理浮煤的割煤方式。

2.3采煤机进刀方式

根据02178工作面实际情况，适合采用留三角煤端部斜切进刀，下行清煤时跟机退溜的进刀方式，此种进刀方式只能单向割煤，端头移机头（机尾）与割煤同时进行，采煤机端头等待时间短[5]。

2.4液压支架移架方式

移架过程主要包括准备、供液、操作和调整，根据移架方式的不同分为单架依次顺序式、分组交互式和成组顺序式三种。

由于02178煤层较厚且松软，顶板易碎，根据现场对采煤机割煤速度实测，割煤速度较快，在移架过程中需要支架收缩回收顶煤，且支架为手动本架操作，为了节省时间采用分组间隔交互式移架方式来对02178工作面支架进行移架。

2.5回采工艺设计

通过对上述采煤参数的研究，最终确定02178工作面回采时，采用留三角煤端部斜切进刀进行割煤，割煤的过程中上行进行割煤，而采煤机的下行进行浮煤的清理，采用单向割煤的方式，每一个割煤的往返进一刀，保证浮煤的清理，从上往下推送刮板输送机。移架采用分组间隔交互式移架方式，移架前先将支架进行分组，移架时，不同组之间同时进行，班组生产任务，检修班割一刀，其余两个班每天一刀半，按每月25天算即可满足生产要求。

3　结论

三软煤层开采比较困难，要根据现场具体的情况选择合适的开采方式，对02178工作面现场进行分析并对采煤参数进行研究和选取，指导02178工作面顺利安全开采，为今后对三软煤层采煤方式的选择提供了一种参考和方法。

参考文献：

[1]谢和平,钱鸣高,彭苏萍,胡省三,成玉琪,周宏伟.煤炭科学产能及发展战略初探[J].中国工程科学,2011(06).

[2]孟庆彬,孔令辉,魏烈昌,申海龙,杨以明.煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望[J].煤,2011(01).

[3]张勇,司艳龙,石亮,赵均,徐桂芬.大截深综放对含硬煤散体顶煤放出率的影响[J].煤炭学报,2011(S1).

[4]刘涛,覃元华.“三软”煤层开采围岩应力分布特征数值模拟研究[J].煤炭技术,2011(02).

[5]常富贵,章峰,黄轶.大倾角三软煤层放顶煤支架选型及三机配套[J].煤炭科学技术,2009(11).

作者简介：閤明（1987-），男，山西太原人，副主任工程师，助理工程师，研究方向：采矿工程。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.057