煤炭科技信息第7期-資料下載頁

　　

【正文】 采。與壁式采煤法相比，柱式體系采煤法由于工作面較短，并且兩邊由煤柱（一般為壓薄帶）支撐，回采后礦山壓力的顯現不明顯，頂板管理相對簡單。 房式、房柱式采煤法 房式、房柱式采煤法適合于頂板較為完整、穩定的藕節狀、雞窩狀煤層的開采。二者的采準巷道布置、回采順序和頂板管理方法基本相同。其區別在于：房柱式采煤法一般在煤房兩側或相鄰煤房之間的夾薄帶留設煤柱，支撐頂板；而房式采煤法未留設煤柱，煤房兩側的煤層很薄或尖滅。 采準巷道布置 從南湖一號井揭露的情況看，藕節狀、雞窩狀煤常由若干個小煤包組成。在回采中，每個小煤包就是一個相對獨立的煤房，必須具備兩個安全出口后，方可從事回采工作。當煤房難以與上回風巷貫通時，應當從該煤層運輸巷道以適當間距掘進2條切眼與煤房相貫通，實現“兩眼見面”，其中一條切眼溜煤，另一條切眼兼作行人、通風和運料之用。若單個煤房走向很長時，可適當增掘切眼，相鄰切眼之間的間距一般不大于 30米 。 回采順序 切眼掘至見煤房后，先順其頂板沿著煤房走向向上推進至頂端夾薄帶，再由上而下、左右切割，進行后退式回采。當煤房沿傾向上的橫斷面積較小且頂板較完整時，也可直接沿煤房走向向上全斷面推進，進行前進式回采。 巷柱式采煤法 巷柱式采煤法適合于緊密褶皺煤層厚度變化頻繁，與壓薄帶相間出現的厚煤帶或煤包的開采，如背斜、向斜軸部形成的小煤包的開采。 與壓薄帶相間出現的厚煤帶或煤包的開采方法 南湖一號井+725主石門64號煤層、+700東1石門64號煤層等就是采用巷柱式采煤法進行開采的。該采煤方法的采準巷道布置方式為：在半煤巖運輸巷道中，選擇背斜、向斜軸部煤包或厚煤帶處開掘切眼，切眼沿軸部傾伏方向向上掘進，直至與上回風巷貫通。當煤層構造發生變化難與上回風巷貫通時，則在切眼頂部沿走向掘進順槽與相鄰切眼貫通，作為采煤工作面通風和安全出口之用。各相鄰切眼的下部，仍以順槽貫通，作運輸和行人之用。各切眼的間距與緊密褶皺構造的褶曲幅度相當，一般為20~ 30米 。當構造較寬緩，幅度在30米以上時，可根據需要在兩切眼的中間加掘一條平行切眼。 巷柱式采煤法采取由里往外、自上而下的后退式回采順序進行回采。在同一煤層運巷中，先采較里面切眼的厚煤帶或煤包，依次往外推進；在同一切眼兩側厚煤帶的回采中，以正臺階方式自上而下依次切割采煤。 巷柱式采煤法利用厚煤帶或煤包兩側的夾薄帶，留設煤柱，以支撐頂板。煤柱留設范圍視夾薄帶的煤層厚度而定，當厚度在 以下，一般以不可采的薄煤帶作為煤柱范圍；當厚度在 以上，一般在相鄰兩個厚煤帶或煤包的中間留設安全煤柱，煤柱寬度為 2米 左右。 大煤包的開采方法——緊密切割巷柱式采煤法 當煤包很大，難以采用上述方法回采時，可采用緊密切割巷柱式采煤法進行回采。下面以磨刀坑礦井+492水平60號煤層大煤包的開采為例進行說明。 該礦井60號煤層沿傾向上的變化較大，在+49+480水平附近厚度劇增，形成煤包，而在其它水平則明顯夾薄。尤其是在+492水平，煤包走向長度達 120米 ，平均厚度 5米 ，最厚處達 9米 。煤包沿走向兩端逐漸尖滅，從+492水平切面上看，呈雞窩狀。 緊密切割巷柱式采煤法的采準巷道布置方式是：先沿煤包的頂板順煤掘進一巷道A，探清煤包在該水平走向上的長度及頂板特性，并作為煤包開采時的回風巷道和安全出口；然后在煤包的底板中以大致平行于底板等高線的方位另掘一巖石巷道B，作為煤包開采的運輸和進風巷道；再由巖巷B從里往外按 10米 間距掘若干條平行的聯絡運巷，分別與巷道A相貫通。最后，在聯絡運巷的兩側分別掘小分巷后，便可從事回采工作。小分巷左右錯開，相鄰小分巷間距5~ 6米 。 緊密切割巷柱式采煤法的回采順序為由里往外依次后退式回采。即先從巖巷B最里端的第一條聯絡運巷中，最靠近巷道A的第一條小分巷開始，左右錯開，由里往外依次后退回采；當該聯絡運巷各分巷均采完后，即工作面移至第二條聯絡運巷中靠近巷道A的第一條小分巷，依此類推，直至全部采完。由于該煤包鏡面發育，煤層松軟，頂板較破碎，故回采中采用深孔小藥量震動落煤至小分巷或聯絡運巷的底板上，再通過人工裝車外運。 頂板管理 采用柱式體系采煤法開采藕節狀、雞窩狀煤或厚煤帶、煤包時，一般將其兩側的煤層壓薄帶留設為支撐煤柱，因工作面長度較短，回采后，直接頂以上的礦山壓力呈自然拱狀態作用于兩側的薄煤柱，其壓力顯現不明顯，一般無頂板來壓活動，一個煤房采完后，任其自行垮落。南湖一號井+750、+72+700等多個生產水平同類構造煤層的開采實踐證明，當頂板巖性堅硬、較為完整和穩定時，均未出現頂板大面積垮落；有的已采過20年，但其頂板仍完好如初。因此，柱式體系采煤法的頂板管理主要工作是防治工作面局部冒頂，重點在于加強破碎頂板的支護和偽頂的管理。 （1）應結合不同煤層頂板的巖性，不同采煤工作面頂板的完整性、穩定性，有針對性地采取必要的、可行的支護措施，嚴禁空頂作業。 （2）對于巖性堅硬、較為完整和穩定的頂板，一般在煤房中部沿走向上每隔3~ 5米 打一木支柱，作為觀察頂板來壓情況的信號柱。因此，可以從中節約大量的坑木和頂板管理工作量。但在煤房開采過程中，若發現頂板來壓，則應隨時加強支護。 （3）對于采高大于 4米 的煤房，可采用加長坑木，如 6米 松木或彬木進行支護。 （4）嚴格執行敲幫問頂制度，發現頂板存在浮煤、浮矸，或有小面積偽頂，必須當場處理。 （5）當偽頂面積較大，一時難以處理下來時，應立即架設支柱進行支護，防止偽頂冒落。 （6）對于頂板較為破碎、不穩定的煤房開采，必須因地制宜，采取切實有效的措施進行頂板支護和管理。可依煤房采高、頂板情況選擇點柱穿鞋戴帽、叢柱、木垛、橫柱背頂、棚架上架設井字架或支柱等特殊支護方式。 3 應用效益與前景 據測算，在以緊密褶皺構造為主的天湖山煤礦區中，各種藕節狀、雞窩狀煤以及褶曲軸部厚煤帶或煤包的采出量約占總產量的70%。而對于上述不規則煤層的開采，采用柱式體系采煤法既節約了大量的坑木消耗量，又節省了頂板管理的工作量，具有良好的經濟效益與應用前景。 經濟效益 節約坑木消耗量 從永春煤礦的材料消耗統計數據看， 1986年逐步應用柱式體系采煤法后，萬噸原煤坑木消耗量為 3，與1986年以前歷年平均指標 3/萬噸相比，下降了 26米 3/萬噸。按坑木市場平均單價500元計。 節省頂板管理人工費 采用柱式體系采煤法可節省大量的頂板支護和頂板管理工作量，回采工效可提高20 %以上，按日工資40元計，每生產萬噸原煤可節省人工費用6萬元。 3. 2 提高煤炭資源回采率 對于頂板較破碎的大煤包的開采，采用緊密切割巷柱式采煤法，可以有效地提高采區回采率。據測算，磨刀坑礦井+%；而在+480水平類似構造的同一煤層，因沿用傳統的采煤方法，%。在同樣的開采條件下，采用緊密切割巷柱式采煤法，%，既增創了產值，又可延長礦井服務年限。 3. 3 生態效益 由于采用柱式體系采煤法節約了坑木消耗量，從而大量地減少林木砍伐量，有利于生態環境的保護，具有良好的社會效益。 應用前景 2004年，天湖山煤礦區的年實際總產量已超過300萬噸，如果柱式體系采煤法在各類煤礦中得到全面推廣和應用，則全礦區每年可產生的直接經濟效益為：300萬噸*70%*（+6）萬元/萬噸=1533萬元。 該采煤法對于其它地區同類地質構造煤層的開采也具有一定的借鑒意義。20 / 2