连续采煤工艺在边角煤回收中的应用

曹泽峰

（晋能集团临汾有限公司，山西 临汾 041000）

1 地质条件

盛平煤业主采2号煤层，连采2208工作面在矿井的二采区，工作面边角煤平均厚度3.1m，储量约24万t。2号煤层结构简单，含0～2层夹矸，煤层顶板为泥岩、细砂岩，底板为泥岩、粉砂岩。煤岩组分以亮煤为主，属半亮型煤。煤层直接顶板为细砂岩时，单向抗压强度57.60MPa，单向抗拉强度2.72MPa；为泥岩时，单向抗压强度40.60MPa，单向抗拉强度0.97MPa。

2 连续采煤成套设备及采煤工艺

2.1 巷道布置及支护

（1）连采2208工作面布置在F20和F35两断层之间，采用一进一回的方式布置运输巷、回风巷，两巷道初期平行布置，后期根据断层走向采用斜交布置。两巷为矩形断面，规格为：宽×高=5.4m×3.1m，支护方式为锚网索联合支护方式，为有利于两翼采硐回采，2208运输巷及支巷两帮采用玻璃钢锚杆及塑料网支护，不设“H”型钢带。

（2）工作面进回风巷掘进到位后，在两条巷道末端布置连采支巷进行贯通，形成工作面全负压通风系统。每两条支巷间隔20m进行贯通，支巷内布置采硐进行后退式回采，先回采第一支巷，接替第二支巷，进行支巷后退式回采。

（3）依据该工作面地质构造特点，对连采工作面块段开采进行了二次优化，合理规划了边角煤块段连采接续，实现了少搬家多出煤的效果。将工作面划分为9个块段，共布置18条支巷，支巷断面规格：5.4m×3.1m，每个块段有两条支巷，各块段间留设10m隔离保护煤柱。各支巷开口方向均与运输巷呈80°夹角，各支巷内双翼布置采硐进行回采，采硐与支巷延伸方向呈45°角，采硐尺寸为：长×宽×高=11m×3.3m×3.1m。采硐内不支护，支巷回采时要求合理确定采硐深度，确保回采采硐期间采硐内顶板不垮落。当回采采硐时，如遇顶板破碎、断层、涌水量增大等特殊条件时，应根据现场实际情况，及时缩短回采长度，保证工作面形成全风压通风。

2.2 采煤工艺

盛平煤业通过与山西天地煤机装备有限公司进行装备和技术合作，采用整套装备租赁的模式进行矿井边角煤开采。实际生产过程中，针对边角煤块段不规则、断层较多的特点，对行走式液压支架进行了增阻及后部挡矸改造，装备了防爆胶轮装载机，并对矿井供电系统进行了优化配置，顺利完成了成套装备的入井安装。

（1）配套设备。2208工作面选用一台EML340型连续采煤机完成煤炭的截割和装运工作，选用一台SC15/182F梭车完成煤炭的运输，选用两台XZ7000/19/35型履带行走式液压支架实现工作面顶板的支护工作，选用一台ZL18EFB防爆胶轮装载机运送材料及设备，选用一台LY2000/980-10连运一号车完成煤炭的破碎和转载，两套DSJ-800型伸缩胶带输送机完成煤炭的输送。

（2）连续采煤机机械化回采工艺。支巷掘进完成后，将行走支架布置于支巷端头，连续采煤机即在支巷两侧后退式交替进行斜切进刀采硐回采作业，梭车往返与连续采煤机和转载破碎机之间运输煤炭，两台行走支架随着采硐的回采交替前移，布置于回采采硐的后方支巷，用于支撑三角区顶板。破碎机接煤后将煤破碎转载至皮带运输机运出工作面。采硐回采中，其宽度为连续采煤机机身宽度，采硐深度通常为机身长度，遇地质条件较为复杂时，则缩短采硐深度，根据实际条件快采快退，保证作业安全。

两台行走支架配合连续采煤机采用双翼斜切进刀后退式采煤法进行煤炭开采。采硐与支巷呈45°角。

工作面支巷回采顺序为：按照支巷布置顺序自第一条支巷至第十八支巷依次回采，回采支巷内采硐均采完密闭后方可进入下一支巷。一个区段支巷采硐回采完毕，同时应回收皮带巷两侧保护煤柱。

（3）在工作面回采过程中遇工作面顶板破碎、片帮严重等现象时，可根据实际情况将采硐间保护煤柱进行加宽留设。每回采100m左右，在2208主运巷、辅运巷按顺序施工一组板墙、砖墙、防冲击密闭墙。板墙、砖墙、防冲击密闭墙前后3m内不布置采硐。

3 实施效果

通过年度实际测算，该项目整套装备租赁与人员工资费用含税约为174.5元/t，不含税157.2元/t。根据2017年盛平煤业原煤综合售价537.25元/t（不含税）计算，2017年累计连采产量9.2万t，年销售收入为4943万元（不含税），年毛利润约为3496万元。该项目实施以来，顺利实现了矿井边角煤资源回收，通过测算，2208连采工作面以及附近边角块段煤炭资源回收率达到了50%以上。