西溝煤礦采煤方法改革幾個關(guān)鍵技術(shù)問題

　　摘要：最近，西溝煤礦準(zhǔn)備進行采煤方法改革，放棄原有的“倉柱”式，采用綜采放頂煤采煤方法。其成敗直接影響煤礦的發(fā)展。本文從西溝煤層地質(zhì)賦存條件出發(fā)，論述了采用綜采放頂煤的幾個關(guān)鍵技術(shù)，只有解決了這幾個關(guān)鍵技術(shù)問題，綜放開采才能順利進行。

　　關(guān)鍵詞：綜放開采、關(guān)鍵技術(shù)

　　1 、井田概況

　　阜康市西溝煤礦有限責(zé)任公司一礦建于1970年，后經(jīng)技術(shù)改造擴建成設(shè)計能力15萬噸/年，現(xiàn)實際生產(chǎn)能力為9萬噸/年。主要開采3#、5#及7#煤層?，F(xiàn)開采5#煤(煤層厚度26m，傾角為57°，煤層埋藏穩(wěn)定)+845水平東翼一石門，東采區(qū)，采區(qū)走向長度150米，垂直采高50m，斜長60m，硬度系數(shù)f=1-2，為45#氣煤?，F(xiàn)采煤方法為“倉柱法”采煤方法。礦井屬于高沼氣礦井，曾發(fā)生過瓦斯爆炸。

　　3#煤層淺部自燃，鉆孔及石門中可見煤厚4.88-7.46m，平均6.92m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，厚度向西部及深部有變薄趨勢。頂板為穩(wěn)定的粗砂巖，底板為泥巖，向西變?yōu)榧毶皫r。

　　5#煤層全區(qū)發(fā)育，淺部全部自燃，鉆孔和井下可見煤層厚度17.49-29.05m，平均26m。煤層層位穩(wěn)定結(jié)構(gòu)簡單，全區(qū)變化不大。頂板為粉砂巖及細砂巖，局部變?yōu)橹辛Ｉ皫r。底板為泥巖及粉砂巖。

　　7#煤層全區(qū)發(fā)育，厚度由西向東變薄，平均煤層厚度3.64m。頂?shù)装寰鶠槟鄮r。

　　全區(qū)可采儲量417.15萬噸(3#、5#、7#煤層儲量和)。

　　2 、關(guān)鍵技術(shù)

　　現(xiàn)有煤礦儲量主要以5#煤層為主，也是西溝煤礦的主采煤層。綜放開采也是在5#煤層中進行。其關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個：主要設(shè)備的選型和配套、頂煤弱化措施、采煤工藝的確定、頂板控制技術(shù)、巷道支護技術(shù)、防滅火措施。

　　2.1、主要設(shè)備的選型和配套技術(shù)

　　主要設(shè)備的合理選型和配套是影響綜放工作面經(jīng)濟效益的重要因素之一，其中液壓支架、采煤機、運輸機的選型是關(guān)鍵。

　　2.1.1液壓支架

　　液壓支架是工作面推進中的重點，而液壓支架阻力確定直接影響工作面的投入以及今后的開采。阻力過高將使工作面的投入增大較多(工作面阻力和支架價格呈線性增長關(guān)系)，隨鋼材的漲價，這個問題會更加明顯。阻力過低，工作面將無法推進，將造成整個工作面設(shè)備廢棄的災(zāi)難性后果。顯然在工作面設(shè)備選型過程中，支架阻力是一個重要的技術(shù)參數(shù)，這也是在決策中特別注意的問題。

　　放頂煤支架現(xiàn)有高、中、低位三種型式，現(xiàn)大多采用的是低位放頂煤。不同的架型會產(chǎn)生不同的采出率并會影響到支架的穩(wěn)定性。

　　2.1.2運輸機

　　運輸機涉及到前部運輸機和后部運輸機的配套問題。在現(xiàn)有的一些煤礦存在著運輸機的不合理配置，產(chǎn)生兩種結(jié)果：輸送機能力過大和過小。輸送機的能力過小直接制約工作面的產(chǎn)量(有時甚至將輸送機“壓死”)，過大會使工作面出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況， 即增大了工作面的投入，也增加了工作面的運營成本。

　　2.1.3采煤機

　　采煤機應(yīng)該盡量選擇先進的但不一定是大功率的。因5#煤層厚度為26米，也就是說工作面的長度短，不需要大功率的采煤機。只要在采煤時間許可的情況下，盡量選用功率小的采煤機以節(jié)省成本，就是最合理的選擇。

　　2.2、 頂煤弱化問題

　　要達到一個工作面年產(chǎn)30萬噸的產(chǎn)量，必須采用大放高?，F(xiàn)有的觀念為放高在7米左右為最佳，但在西溝煤礦不合適。采用大放高必須有相應(yīng)的頂煤破碎措施。常用的頂煤破碎方法有放炮震動及注水軟化，其中放炮震動是常用的方法。有兩種方式，在工作面向上打炮眼以及在頂煤中開掘一條“松動巷”專門進行爆破。根據(jù)西溝煤層賦存，兩種方式都可行。專門打一條松動巷道成本較高，但松動效果較好。在兩種方式的選擇上必須明白，只有在保證回采率的基礎(chǔ)上，采用投入小的松動方式。

　　松動方式的選擇直接影響到頂煤的放出量，也直接影響工作面的經(jīng)濟效益。

　　2.3、采煤工藝的確定

　　采煤工藝包括移架方式、放煤方式、進刀方式。

　　要有適合西溝煤層的采煤工藝，必須進行大量的實驗。主要問題在于放煤方式，放煤方式合理將直接增加回采率，放煤方式不合理將會導(dǎo)致頂煤遺留過多。

　　2.4、頂板控制技術(shù)

　　眾所周知傾角大，頂板壓力小。西溝煤礦傾角達到60°，預(yù)計工作面的壓力和巷道的壓力不會很大，但存在潛在的災(zāi)害，即多分段開采后，頂板將會突然大量垮落，產(chǎn)生沖擊壓力和局部時間段的高壓強，直接威脅工作面的安全。如果不加以控制，其后果是嚴重的。對頂板進行控制是安全的前提條件。

　　水平和緩斜煤層頂板處理一般為全部垮落法管理，對于堅硬煤層采用強制放頂，以避免突然出現(xiàn)的采空區(qū)頂板大面積冒頂。對于西溝煤礦這是一種值得借鑒的方法。

　　2.5、巷道支護技術(shù)

　　綜放工作面由于相應(yīng)的輔助電器設(shè)備多，所需要的斷面尺寸也大。根據(jù)西溝煤層地質(zhì)賦存，巷道應(yīng)該布置在煤層中，由于煤層硬度小，將會使工作面兩巷難以維護(盡管巷道的壓力不大)，必須采用合理的支護方式才能保證工作面順利推進，現(xiàn)在較為經(jīng)濟有效的支護方式為錨桿支護，這值得我們借鑒。

　　2.6、防滅火措施

　　西溝煤礦的防滅火是重中之重，也是安全生產(chǎn)的前提。存在兩個問題，采空區(qū)的滅火和工作面防滅火問題?，F(xiàn)有的比較有效的處理方式是黃泥灌漿，這也符合西溝現(xiàn)有的情況，也是較為經(jīng)濟的一種方式。

　　3、建議

　　根據(jù)西溝煤礦的情況，進行綜放開采必須解決上述問題，其中主要設(shè)備選型和配套、頂煤弱化、防滅火是綜放能否成功的關(guān)鍵。設(shè)備選型中支架選型為關(guān)鍵問題，頂煤弱化中煤的松動方式為主要問題，防滅火中黃泥灌漿的效果為主要問題。以上是我們在決策中和日常工作中必須注意控制和解決的重點.