边角煤回收巷道布置及回采工艺分析

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　　摘    要：随着开采强度的增加，煤炭资源的可采储量急剧下降。因此，为了延长矿井的使用寿命，边角煤的回收已成为矿井的一项重要工作。通过实践发现，角煤开采应充分利用现有边角煤块的赋存条件及特征在开采前应充分调查论证，应遵循技术可行性、安全性、可靠性和经济性原则，选择合适的开采工艺方案，确保资源回收率。因此，角煤开采技术的探索不仅可以得到提高国内煤炭开采技术水平高，还能够增加煤矿的产量。
　　关键词：边角煤回收;巷道布置;回采工艺
　　1  前言
　　因为煤矿资源是不可再生的，以及受到地质状况的改变等要素的影响作用，所以会存在较多的边角煤。结合有关的统计资料证实，国内在生产原煤的时候，通常能够保持在大概50%的煤炭资源回收率。怎样最大程度地回采边角煤，这是当今工程技术工作者存在的一大困难。
　　2  边角煤概况
　　煤炭企业大规模机械化生产方式以及开采布局结构，往往导致采区工作面遗留下残余块段以及各种小煤柱，称之为边角煤。根据矿区地质构造条件影响和边界划分，边角煤大致可以划分为煤层边界区、断层分割区和保护煤柱区等三类。
　　2.1  边角煤形成的主要原因
　　（1）人为因素。采区工作面采取正规布置方式，开采采区后会使顺槽平行与工作面切眼直交，从而形成边三角煤。
　　（2）自然因素。受断层以及地质构造影响，工作面不能规则布置开采因而形成了许多较为复杂的块段。
　　2.2  边角煤赋存特征
　　（1）一般工作面较短，而且多数工作面不能等长规则布置开采，再加上工作面开采过程中增减支架相当频繁综采设备难以布置，因此实现高效机械化采煤难度较大。
　　（2）工作面推进长度短，使得工作面设备安装撤除搬家频繁，造成不必要的经济损失。
　　（3）边角煤分布地点较为分散，且边角煤规则大小不一，因此布置边角煤开采工作忙巷道极为复杂，不易形成稳定的生产系统。
　　（4）当边角煤受到邻近工作面或地质破碎带影响时，会使得边角煤开采不安全因素影响增加，该工作面矿山压力显现不同于正规长壁工作面。
　　（5）大多数边角煤还位于断层、开切眼或停采线附近，当开采这些边角煤时会受到断层、矿井突水、瓦斯等威胁。
　　3  边角煤开采巷道布置及支护形式
　　3.1  开采原则
　　开采边角煤时应尽可能充分利用现有的生产系统，做到投入少、经济合理、安全有保障、便于集中生产和管理的生产模式。当开采新工作面时，应在保证不遗留边角煤的前提下，制定选择合理的开采技术方案。采区工作面配套设备应尽可能简单、轻便、灵活、易搬运，同时较少设备频繁搬家移面。
　　3.2  回采巷道布置方式的选择
　　（1）矿压显现规律。一般而言，边角煤所留煤柱较小，保护煤柱四周的煤层都已开掘殆尽，由顶板来压机理可知，采空区产生的叠加支承压力致使工作面煤层发生塑性破坏，受釆动影响，煤岩组合体在顶板来压之后已经进入相对稳定状态，然而，平巷的开掘会破坏这种稳定状态，使内应力场重新分布，给生产带来阻力。
　　（2）选择回采巷道布置方式。由工作面附近采场的支承压力变化规律可知，毗邻采空区的采场区段存在一个比原岩应力低的应力降低区，随工作面的推进该应力降低区能保持相当长的稳定时间。故通常将工作面平巷布置在该应力降低区。
　　4  巷道支护方式的选择
　　受多次釆动影响，边角煤煤层已经发生破坏，覆岩产生离层现象，由于在对围岩进行一次支护后围岩会通过变形的方式来释放能量，所以，在围岩形变量达到一定程度后，能量基本得到释放，因此，进行架棚二次支护，可以最大限度地利用金属支架的支护能力。这种内外结合的支护方式，对围岩的变形可以起到很好的限定作用。
　　5  回采工艺
　　5.1  连采掘进工艺
　　连续采煤机掘进过程中司机在激光指向仪的导向下，进行“切槽”和“采垛”2个工序来完成巷道掘进的1个截割循环，连采机由机组司机在驾驶室操作。
　　切槽：在每次掘进巷道前，司机开动煤机调整在巷道前进方向的左侧顶板，以激光中线确定位置，切入煤体，从上而下正方向割煤;当割到底板时，煤机稍向后退，割完底煤，使巷道底板平整，装完余煤，再次将截割头调整在巷道顶板，进行下一刀截割。割煤深度达到一个循环距离后退机，这一工序为切槽。采煤机完成从顶板至底板、再到顶板这一过程就称一个截割循环。
　　采垛：完成切槽，然后退出煤机，调整煤机到巷道右侧，以帮激光线确定位置;开始截割巷道宽度的剩余部分，这一工序称为采垛工序。
　　5.2  采硐回采工艺
　　采硐回采工艺根据煤矿企业实际情况，采用连采机配套间断式运输工艺系统进行煤炭的落、装、运、支等工序，连采机回采采硐，胶轮梭车（连续运输机）跟随连采机接收煤量，并往返于连采机和给料破碎机之间，将连采机采出的煤炭转运至给料破碎机，再由给料破碎机转至可伸缩胶带输送机，从而完成对边角煤资源的回采。回采支巷采用后退式回采、煤柱支撑法管理顶板。连采机从回采支巷迎头开始由里向外、先右后左（也可先左后右，根据回采支巷迎头处煤体的形状确定）双翼进刀方式回采巷道两侧煤柱。连采机具体回采工艺如下：在回采支巷内距离回风顺槽10m处，连采机使用遥控操作斜切45°进刀，回采1号采硐，进刀深度6m;回采完右帮1号采硐后，将连采机退出;连采机在支巷左帮距离1号采硐6m处回采2号采硐，进刀深度6m。如此类推，直至支巷内所有采硐回采完毕。每条支巷回采到距运输顺槽10m处时停止回采，留作保护煤柱。回采完每条支巷后，将支巷口及时密闭。
　　5.3  壁式回采的方法
　　采用壁式回采的方法进行边角煤开采时，必须要注意边角煤的存在形式，一旦边角煤的存在形式发生变动，那么边角煤开采机械的机头或机尾也容易因此而发生变动，所以为了避免这种情况的发生，还应采取调采的方法对边角煤进行处理，使机头或机尾更加稳定，也保障了边角煤的安全性。在进行壁式回采的过程中，边角煤开采技术人员首先必须对边角煤的实际分布情况进行实地考察，掌握全部的边角煤分布情况，然后再把这些分布在不同位置的边角煤划分成几片开采区域，安排工人到相应区域去进行开采。这种方法可使矿井中的边角煤被开采得更加完全，提高了煤炭开采人员的工作效率。
　　6  提高回采率措施
　　根据工作面煤层赋存特征，编制工作面煤炭回采率计划，制定回采率考核办法;工作面定期打钻，探测煤层厚度变化，根据综机设备技术参数制定采高;加强工作面回采率监管。矿验收人员每天对工作面采高进行实地测量，根据设计采高和推进度计算出当日回采煤量，并与当日主井提煤量进行对比，实行多奖少罚，激励多出煤。
　　7  结束语
　　在如今这个资源越来越紧缺的时代，提高矿井边角煤开采的技术水平，可让煤炭资源的使用期限得到有效延长。所以，对于边角煤开采技术人员来说，如果想要提高边角煤的开采技术水平，必须提高自身的专业技术，正确选用各种适合生产的煤炭开采机械，选用正确的边角煤开采方法。
　　参考文献：
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