关于复采残采煤层小煤矿开采技术分析

赵仪强　张舟　王天宇

摘 要：在我国整个煤炭工业体系中，中小煤矿作为其中的重要构成，发挥着举足轻重的作用。本文围绕复采残采煤层小煤矿，首先简要分析了其采煤方法类型，指出了采煤方法中所存在的突出问题，最后探讨了具体的改进措施，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词：复采残采煤层;小煤矿;开采技术

据相关数据统计得知，截止2018年底，我国中小煤矿的总产量已突破10亿吨，其在全国煤炭总产量中的比重达46%。因此，中小煤矿在我国整个煤炭工业架构当中，占据着重要地位，发挥着举足轻重作用。需要指出的是，中小煤矿在实际运营中，仍然存在着一些问题与不足，如生产能力较低、通风系统欠佳及采煤方法落后等，除此之外，还存在环境破坏严重、资源严重浪费等情况，因而对其自身发展造成了严重影响与制约。本文基于小煤矿开采煤层大多是复采残采煤层这一现象，依据小煤矿的基本特点，提出了小煤矿的采煤方法，现对此作一探讨。

1.小煤矿采煤方法的主要类型分析

1.1柱式采煤法

1.1.1房柱式采煤法采准巷道布置

通常情况下，小煤矿井田大多采用的是下山开拓、单水平上的开采方法;当矿井水平大巷掘进至采区的中部位置时，于采区中央处，设2条采区上（下）山，且都是煤层上（下）山;然后沿着煤层倾斜的基本方向，划分采区，使之成为若干区段，各区段最短斜长为30m，最长为50m。针对上山采区，各个区段之间采区下行开采顺序;而针对下山采区，则各个区段之间采区下行开采顺序。如果完成采区上山，于采区上部首个区段所对应的上、下部边界，沿着煤层的基本走向，掘进区段运输平巷与回风平巷，直达采区的边界处;后基于区段运输平巷中，自采区边界间距5m，沿着煤层的基本倾向，以一种向上的方式掘进煤房，并与区段回风平巷之间保持密切沟通;针对工作面来讲，如果其已经建立全负压通风系统，那么便可着手安装采掘设备，自上到下，开展后退式开采，此时，对于回采煤房，需要靠近采区边界一边的煤柱。为了能够最大程度提升整个煤房顶板的稳定性，仅对煤房一侧的煤柱进行回收;当煤房开采完成后，需要将下个煤房准备好，使整个回采工作能够连续开展。

1.1.2房柱式采煤法采煤工艺

此工艺包含多道生产工艺，如顶板管理、人工装煤、爆破落煤及运煤等。当对小煤房的一侧煤柱实施爆破处理且已落煤后，以一种人工方式把碎煤装车;针对那些没有支护空间，并且进到采空区当中的碎煤，相关人员需要站于有支护的空间中，借助长柄钩铲，耙出采空区内的碎煤，然后装车。而对于重车，则采取人工方式推出小煤房外运，所得到的碎煤由区段运输平巷内刮板输送机送至工作面。

小煤房当中的支架大多采用的是木棚支架，即一梁二柱，而棚距通常为0.4～0.6m。当煤房掘出之后，此时的煤房一侧煤柱在具体的回收工作上，便会自煤房内向外来开展，爆破落煤。先将打眼的煤柱位置准备好，将木垛打上，并且把准备打眼的煤柱周围的棚子实施加固，后在其两侧分别设置两个倾向抬棚;最后，基于抬棚持续保护下，进行打眼、放炮等操作，把煤装车，此时，一个采煤循环便已完成。另外，还需要将走向抬棚架设在煤房开口位置处以及区段运输平巷下方，将运输平巷内的支架顶梁给拖住;与此同时，于区段运输平巷上方处，需要架设倾向联锁抬棚，将煤房开口处巷内支架顶梁给拖住，以此实现支架稳定性的提升。

2.小煤矿采煤方法中所存在的突出问题

首先，小煤矿井田有着比较小的范围，井田在具体的开拓方式布置上，存在不合理情况;另外，由于矿井通风系统比较复杂，尤其是生产后期，矿井通风系统存在着通风阻力大及线路长等特点，因而易出现各种安全事故。其次，小煤矿有着比较低的矿井机械化程度，而且装备水平也较低。小煤矿无论是在采煤方面，还是在运输、掘进上，均未能实现机械化，多为手工作业或伴机械化，有着比较低的劳动效率。再次，矿井地质比较复杂，井田勘探精度欠佳。由于小煤矿多对区段煤柱、边角煤柱等进行开采，因对煤层赋存条件难以明确，以及缺乏对井田地质构造的深层认知，因而容易发生采掘失调情况;还需要指出的是，因采准巷道大多是探煤，巷道不笔直，且不知欠规范，因而会增加采煤难度。最后，受限于较小的开采区域范围，用房柱式采煤法来实施开采。需要指出的是，于煤房的下方，仅仅设一条运输平巷，未能建立完善的全负压通风系统;此外，由于安全出口少，因而存在欠佳的防灾能力，难以满足安全生产要求。

3.具体的技术改造措施

首先，对小煤矿井田相应开拓布置方式进行持续性优化，进行集中生产。针对那些新建的矿井井筒，需要根据现实需要，将其设于井田储量的中间，实施有目的性的上、下山开采。将小煤矿相应井田范围予以扩大，对于那些处理相邻状态的若干煤矿实施合并，并进行相应改建或扩建，以此实现矿井整体生产效率与规模的提升，达成集中生产目标。其次，大力推行壁式采煤法，将传统的房柱式采煤法予以替代。针对那写处于改建或者新建的小煤矿，采用壁式采煤法，却首选倾斜长壁采煤法，或者是走向长壁法;如果条件允许，那么可根据现实需要，采取单体液压支架炮采放顶煤采煤法。最后，针对那些复采残采煤层井田，小煤矿开采过程中，需将回风平巷，或者是分段回风平巷，设在区段上边界，并用煤房与运输平巷、回风平巷相连接，使整个采煤工作面均能够实现全负压通风，从根本上确保采煤工作面有独立的安全出口。针对开采煤柱上部来讲，如果其存在着比较大的边界变化，且较难布置分段区段回风平巷，此时，可基于区段运输平巷一侧，设置风平巷，将其当作整个区段的进风平巷。

4.结语

综上，在我国整个煤炭工业体系中，小煤矿作为其重要部分，为社会经济发展提供了持续动力。但需要说明的是，因小煤矿在具體的井田地质构造上比较复杂，而且还存在着欠佳的机械化程度，管理水平欠佳，因而容易出现各种问题或安全事故。对此，可采用房柱式采煤法对巷道布置进行优化，并实施特殊支护，以此来更好的推动小煤矿开采技术的提升。

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