煤礦礦井邊角煤的開采方法探討

譚軍生

(廣西來賓市興賓區水政監察大隊，廣西來賓546100)

0 引言

近幾年來，各個煤礦逐漸認識到呆滯的邊角煤柱對今后開采可能會帶來的難度，甚至有可能會永遠開采不出來，給國家帶來巨大的資源損失。煤礦資源需實現更高效率的開采，提高煤礦的回收率，才能給國家和企業帶來更大的經濟效益。

1 興隆莊煤礦、立新煤礦的邊角煤現狀

興隆莊煤礦是我國“六五”期間自行設計并建設的第一座年生產能力達300 萬噸的大型現代化礦井。近年來，開采強度不斷加大，起初投產的采區生產將要結束，然而在許多地方形成了大量的不規則邊角煤，如采區邊界、采區上下山附近、斷層、村莊保護煤柱及開采上限防水煤柱附近，造成此現象的原因主要有長期的長壁綜采、綜放工作面開采以及地質、開采技術條件及村莊壓煤的影響。而且隨著礦井的進一步開采，會有更多的殘采煤柱和小塊煤，導致邊角煤進一步增加。如果不能及時有效地開采出邊角煤，老礦區無法封閉，那么就需要各種費用來維持，而且會有一定的安全隱患，不利于經濟效益的提高和安全生產。

立新煤礦是個地方小型煤礦，位于安徽銅陵市區往東4 km處，其在50 年代末就建設成了，但是在1998 年破產。立新煤礦礦井開采范圍內，有很多的區域是在六、七十年代采過的，形成多處采空區，其中也有很大的區域還沒有開采。礦井恢復開采后，采區開采布置正規工作面之后必然留下不規則的邊角煤，這些邊角煤數量多，煤炭儲量可觀，邊角煤的開采還是有很大的經濟效益的。

2 邊角煤自身所具有的特點分析

邊角煤塊段開采與正規綜采、綜放工作面開采相比有很大的區別。

1)邊角煤的開采基本上不能夠像正規那樣等長布置，因為它的工作面短而且短距離變化大，開采過程中要經常增減支架，綜采、綜放設備很難在其中施展，實現高效機械化非常難。

2)在開采過程中，每次只能開采很短的工作面，回采的效率不高，可采儲量較少，工作設備要經常撤除、搬家移面。

3)邊角煤各處都有，而且它有不同的大小以及各種各樣的形狀。有許多不整齊的邊角煤給開采工作面的布置帶來一定的困難，這些邊角煤塊邊緣是一些不規則的形狀，使得巷道只能短距離布置。邊角煤的工作面受到鄰近的已采區或者地質破碎帶的不安全因素影響大，它的礦壓和其他的正規工作面有很大的區別。

4)邊角煤絕大多數在斷層、開切眼或者停采線附近，被采空區、斷層等包圍，周圍的地質條件相對復雜，斷層、水、火及瓦斯等有害氣體的威脅會對開采造成麻煩，給工作面安全生產帶來困難和問題。

3 邊角煤的開采原則及開采方法

3.1 邊角煤的開采原則

1)用好現有的生產系統，務必做到資本投入少、經濟合理利用、安全有保障、管理和生產都能集中。

2)在進行新的開采時，工作面的開切眼邊上就很有可能會出現以后沒有辦法開采的塊段，所以我們要設法先將邊角煤開采出來，然后再進行正規工作面的開采。

3)在目前的開采系統下，有些邊角煤能夠開采的，就先做好計劃并落實。

4)仔細研究各個邊角煤的塊段存在的狀況以及它們的特點，開采之前要對煤礦的情況進行調研和認證，要做到技術可行、安全有保障、經濟效益合理，研究并選擇合適的開采方案，提高回采率。

5)由于煤礦的各種情況不同，應當合理地布置不同的工作面，才能有效地開采出煤炭資源。

6)由于工作面較短且不規則，盡量采用簡單、輕便、靈活、易搬運工作面設備的開采方法，適合其開采過程中添減設備及搬家移面。

3.2 邊角煤的開采方法

1)小型壁式工作面開采方法:對于一些大部分邊角煤面積大、數量多的礦井，可以布置許多個小壁式不規則工作面。工作面采用調采法，但是此方法也有不足之處:在開采時工作面不能準確保證，一端推進快使得工作面長度快速變化，如果不進行適當的管理，設備事故很可能發生。另外還有定長縮尾，推進維護后出口法。

2)穿采:在開采中會遇到許多區段面積小、儲量少的邊角煤，構成不了壁式開采面，此時，就可以用掘進穿采的方式。根據軟巖的特性，即頂板會有可能破碎、其本身造成的壓力大，容易冒落，在穿采過程中，要時刻注意觀察巷道頂底板和兩幫的狀態，當出現安全狀況時，可以及時補救，比如對棚距的加密、變形這段棚梁的修復，穿好柱鞋等，可以減少安全事故的發生。此方法經過立新煤礦十余年的實踐，只要加強穿采的技術管理，并及時有效地采取措施，采用穿采的方法回采邊角煤，效果是顯著的。

3)帶采:受地質構造和設計影響，靠工作面回風巷的一些區段小煤柱，在后期可能會很難開采，因此在工作面開采過程中，針對頂板的情況，在回風巷帶采5 ～10 m，將小煤柱采出、支口，通風上采用導風板或導風簾通風，這種方法也是由立新煤礦試采，并已采出煤炭。

此外，興隆莊煤礦分析了自身特點，它屬于厚煤層邊角煤。這種邊角煤主要有高落式巷柱采煤法、短壁式分層開采、短壁式放頂煤開采。第一種資源開采效率比較低，實現現代機械化有一定的難度，生產工藝相對落后，而且由于通風系統不完善，安全問題嚴重，可能會引發安全事故;短壁分層式與之相比，煤炭資源回采率有明顯提高，大大地改善了安全和勞動條件，尤其是短壁式綜采分層開采，現在的厚煤層開采對它應用較普遍，技術經驗也比較成熟。但是因為它的工作程序要復雜一些，生產也不集中化，效率比較低，巷道往里掘進所需要的工程大，工作面技術不經濟，在現在的開采技術下，突破比較困難。而放頂煤開采技術是在近幾年發展迅猛，尤其綜采放頂煤采煤法是我國在厚煤層開采的重大改革，它是沿著煤層的底板布置出一個比較長的工作面。一方面用采煤機把落煤截割下來;另一方面礦壓作用以及人工破碎的頂部的煤可以經過放頂煤支架放落下來。這種方法在興隆莊煤礦成功運用，比前兩者有更大的優越性。表現在:①能很好地適應一些變化大的煤層以及一些中小斷層。②往里挖掘的工程總量減少，減少了費用。③回收采集的工藝比較簡單，沒有了鋪網的過程，減少許多材料和維護費用。④不用多次搬工作面，節省了許多安裝和搬遷的人力、物力、財力。⑤能夠使礦井減面、集中生產、減人，而且大大提高了工作效率。⑥不需要多次的切割和揭露煤層，使自然發火的概率減少。⑦這些工作面的單位產量高，成本相對低，能得到較高的經濟效益。

4 結語

邊角煤的開采有著很大的意義，開采方法更是多種多樣。每個煤礦應該結合自己的煤礦特點，選擇最適合自己煤礦的方法，而且務必要根據實際情況進行一定的改善。興隆莊煤礦和立新煤礦找到了適合他們自己的方法，這為其他煤礦在選擇開采邊角煤的方法上提供了更多的范例。

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