煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术应用探讨

陈健

【摘 要】由于煤矿薄硬煤层深受多方面因素的影响，其面临着回采率较低的现象。所以，煤矿薄硬煤层工作面进行采掘时，必须要根据一个煤矿的具体情况采取相对应的采掘技术，然后使用相对应的提升回采率的措施，在保证薄硬煤层工作面安全的基础上，有效提高煤矿资源的回采率。本文就对煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术应用措施进行深入探讨。

【关键词】煤矿；薄硬煤层；回采；采掘

薄煤层为厚度小于1.3m的煤层。在我国所有的煤层中，薄煤层约占19%，由于其煤质较硬，因此，采掘难度较大、回采率较低。在以往的煤矿薄硬煤层回采过程中，由于受技术条件的限制，采掘设备移动和工作人员作业的难度加大，煤层回采率大幅降低。随着科学技术的发展和采煤作业机械化水平的提升，在采用先进采掘技术的情况下，煤矿薄硬煤层的采掘率和回采率均得到了提高，同时，煤层的开采区域也逐渐扩大，开采量逐渐增加。

1、我国煤炭采掘技术发展现状

我国煤矿资源进行采掘时，通常对煤矿分布区域的地质规律分析度不够，通常使用一般的挖掘方法。不注重在不同地质条件下煤炭挖掘方式不同，会出现各式各样的问题。导致煤炭挖掘速度画满，不能满足市场的需求，也会造成煤炭资源浪费情况，为企业及国家带来不可估量的损失。我国煤矿企业较多，实际开采时多以小矿井开采模式。这一小结构的矿井不仅导致煤资源浪费情况，也会限制某些先进技术在矿井作业中的应用。国内使用的煤炭勘测技术比较单一，缺少对不同地质条件下应采用不同勘测技术的研究，导致我国并未形成配套综合勘测技术，致使地质勘测时问题层出不穷。我国是一个煤炭资源大国，多数煤炭挖掘设备主要从美国。德国等发达国家进口，进口国外先进设备，不仅设备费用高，缺乏专业的设备维护人员和条件。

2、薄硬煤层煤矿回采的相关技术

2.1巷道的布置情况

在对煤矿薄硬煤层施工作业时，通常在施工前期要对流程进行分析，考虑到薄硬煤层的煤层较为坚硬，在对下运巷煤柱进行设计时，不需要设置太大的护巷煤柱，可以减少在煤柱上的成本费用。同时，在煤矿薄硬煤层中，一般可以应用沿煤巷道掘进的方式实施，也就是让煤层直接顶为巷道的顶板，煤层可以接近巷道的顶板，因顶板围岩较为稳固，在实际的作业中，不用破坏顶板。在施工人员作业时，要严格把控质量，安排专业人员进行检查及维修，对出现的问题要采取有效的防范措施，对巷道周围的围岩变化情况进行详细的记录，保障巷道在施工中的使用年限。

2.2回采工作面的支护

为了保证开采过程中薄硬层煤矿工作平面的稳定性，需要合理选择支撑煤层工作面的支护方式。工作面两巷支護对采割机的机尾和机头的影响相当重要，支护合理可以加大的减小过机头、机尾的时间。在实际采煤过程中，采煤机的机头、机尾之间的人刀时间占总切割时间的一半，假如支护质量差，则人刀时间所占据的时间比例更大。由此可见，提高工作面两巷的支护状况，对于采掘煤层有极大的促进作用。当采煤机切割过后，之间完成对顶板的支护，再进行移动机的输送，我们根据顶板的实际情况和切割深度，选择合理的支护方式和支护密度，当顶板完整时，按照先后顺序逐个移动支架，使得支架的移动速度和采煤机的切割速度基本一致，能够保证采煤快速、有效的进行。对于回采工作面一般采用锚网或者锚索结合支护，这种支护方式能够保证采煤的高效性和安全性。

2.3薄硬煤层的相关采掘技术

2.3.1斜坡式采掘技术

这种采掘技术主要是应用在煤矿薄硬煤层回采工作面的巷道中，沿着工作面的走向进行煤矿薄硬煤层采掘，呈现倾斜变化曲线，该煤矿1号采掘区域+570m处工作面参数为：煤层厚度在40cm～140cm之间、倾斜角度的平均值为26°、倾向在21m～29m左右、走向在158m左右，通过对煤矿倾斜巷道的分析，判定回采工作面煤矿薄硬煤层的实际储存现状，之后在巷道的定向区域进行破压眼工作，施工过程是由巷道上部区域贯穿至整个巷道。斜坡式采掘技术能够在煤矿薄硬煤层采掘过程中不断地应用，主要是因自身存在的优势：提高煤矿薄硬煤层工作面的回采率，从而降低采掘过程中产生的煤矿施工成本；方便设备、材料以及煤块的运输工作；通风效果良好，能够减少巷道内部的污风；增加煤矿薄硬煤层采掘人员的人身安全系数。

2.3.2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。

2.3.3切割块采掘技术

此类采掘技术也是薄硬层煤炭常见的一种采掘技术，该技术主要在巷道沿薄硬煤层方向采掘出一条通风、掘煤、送料、行人的通道，然后在该通道内进行煤层的切眼，然后再分别进行煤层的分块切割，进而对煤层进行回采，这种采掘方法采空区处理和工作面的支护相对较为简单，采掘过程较为集中、灵活，工作面较短等，但该方法回采率比较低，工作平面通风状况不好，施工难度较大，施工设备要求较高，成本相应的较高。在实际采煤过程中，大多采用多种采掘技术结合的采掘方式进行煤层采掘，采掘方法较为灵活多样。

3、提高煤矿薄硬煤层回采率的对策

3.1强化工作面管理

煤矿薄硬煤层较薄且硬度较大，回采任务艰巨，而对工作面进行管理则成为一项重要的工作，对煤矿薄硬煤层的成功回采具有直接的影响。为了保证煤矿薄硬煤层采掘的可靠性和安全性，需要加大对采煤工作面的管理力度，制订严格的管理体系，为施工作业提供制度保障，实现回采中采掘工作面的高效、快速推进，从而提高回采工作面的采掘质量和效率，促进煤矿薄硬煤层回采工作的顺利开展和完成。

3.2加强薄硬煤层工作面的采掘方案制定

在煤矿薄硬煤层工作面施工时，要根据其实际的施工情况，针对每个工作面都要进行采掘，防止出现“吃肥丢瘦”的短期现象。现场的地质人员在对采掘技术进行分析、探讨及批准时，要依照工作面的实际情况，选择最优化、最安全的采掘技术进行作业，同时，针对在施工中出现的问题要制定相关的应急方案，提高工作面的回采率，保障施工的安全。

3.3强化工作面回采率的考核

在煤矿施工中管理人员要制定严格的考核制度，按照规定的制度进行考核，防范工作面出现丢煤、弃煤的现象。提高工作人员的施工的积极性和主动性，在发现随意丢煤、浮煤超限的问题现象时，给予相应的惩罚，使得该考核制度能起到监督管理的作用，提高煤炭的综合回采率。

4、结束语

在煤炭施工中，薄硬煤层回采难度较大且技术要求高，采掘的过程相对复杂。施工人员要结合煤矿的实际情况，合理选择采掘技术，保障薄硬煤层工作面的安全，加强煤炭资源的采掘速度，使各项环节有力的实施，进一步促进煤矿企业的发展和提高经济效益。

参考文献：

[1]童应山，杨迎新.煤矿薄硬煤层回采中的采掘技术分析[J].中国高新技术企业，2017，21：124-125.

[2]李育智.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].企业改革与管理，2017，9：63-64.

[3]时永锋.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].中小企业管理与科技，2017，12：98-99

（作者单位：山东华恒矿业有限公司）