煤礦薄硬煤層回采中的采掘技術研究

丁勝強,孫 超

（兗礦集團興隆莊煤礦,山東 濟寧 273500）

0 引言

我們將煤層厚度在1.3m以下的煤層定義為薄煤層，薄煤層的分布較為廣泛。經過幾十年的開采技術的研究和實踐，采掘技術逐漸成熟，雖然薄煤層迅速被開采，但相應的開采技術卻沒有同步提高。而在煤礦中有一層較特殊的煤層，被成為薄硬煤層，該煤層具有煤層堅硬、回采率低、煤層厚度相對較小，采掘人員在該工作面下采掘難度大，采掘速度慢，極大的制約著薄硬煤層的回采率，制約著煤礦開采的發展速度[1]。因此，研究這種特殊煤層—薄硬層煤層的回采技術變得及其重要。

1 薄硬煤層煤礦回采的相關技術

1.1 回采工作面的支護

為了保證開采過程中薄硬層煤礦工作平面的穩定性，需要合理選擇支撐煤層工作面的支護方式。工作面兩巷支護對采割機的機尾和機頭的影響相當重要，支護合理可以加大的減小過機頭、機尾的時間。在實際采煤過程中，采煤機的機頭、機尾之間刀具切割的走刀時間占總切割時間的一半，假如支護質量差，則走刀時間所占據的時間比例更大。由此可見，提高工作面兩巷的支護狀況，對于采掘煤層有極大的促進作用[2]。當采煤機切割過后，之間完成對頂板的支護，再進行移動機的輸送，我們根據頂板的實際情況和切割深度，選擇合理的支護方式和支護密度，當頂板完整時，按照先后順序逐個移動支架，使得支架的移動速度和采煤機的切割速度基本一致，能夠保證采煤快速、有效的進行。對于回采工作面一般采用錨網或者錨索結合支護，這種支護方式能夠保證采煤的高效性和安全性。

1.2 薄硬煤層的相關采掘技術

（1）斜坡式采掘技術。這種采掘技術是薄硬層煤層常用的采掘技術之一，該技術主要通過依靠斜坡坡度換班進行采掘，靠近斜坡傾角較大的煤層大多采用煤層爆破的采掘技術進行開采，由下部的巷道對斜坡進行施工，上面的主斜坡貫通整個回風巷，采用上斜坡和下斜坡同時進行的采掘方式進行推采。此類采掘技術顯著的降低了小眼的坡度，最大程度的降低了工作面煤層的下降速度，增加了煤塊率，極大的提高了采煤效率，提高了經濟效益。另一方面，由于采煤工作面的斜坡長度可以縮短，這樣能夠一定程度上加快工作面的采掘速度，極大的降低了煤層工作面冒頂事故的發生，降低了采集坡度，減小了煤炭的滑坡現象，降低了人員傷亡事故的發生，極大的提高了煤礦薄硬層煤炭的回采效率，同時支護成本也會隨著相應的降低。

（2）壁式采掘方式。這種采掘技術是在回采工作面內布置相關的采煤通道，采煤工作面隨著采煤通道的方向不斷推進，通過煤的斜向通道能夠精確的判別出此回采工作面儲存煤炭的實際情況[3]。采掘情況可以由巷道向上進行采掘施工。此類采掘方法的好處在于能夠顯著提高煤炭的回采率，采掘成本低，便于進行各類采掘設備和煤炭的運輸，通風性能和排除廢氣的性能好，最重要的是這種采掘方法的工作面的安全系數較高，有較高的采掘可靠性和采掘安全性。

（3）割塊采掘技術。此類采掘技術也是薄硬層煤炭常見的一種采掘技術，該技術主要在巷道沿薄硬煤層方向采掘出一條通風、掘煤、送料、行人的通道，然后在該通道內進行煤層的切眼，然后再分別進行煤層的分塊切割，進而對煤層進行回采，這種采掘方法采空區處理和工作面的支護相對較為簡單，采掘過程較為集中、靈活，工作面較短等，但該方法回采率比較低，工作平面通風狀況不好，施工難度較大，施工設備要求較高，成本相應的較高。

在實際采煤過程中，大多采用多種采掘技術結合的采掘方式進行煤層采掘，采掘方法較為靈活多樣。

2 提高薄硬煤層的回采率

2.1 加強工作面的現場管理，保證煤炭能夠順利采掘

由于薄硬煤層的煤層特殊性，煤層相對較薄，而煤層硬度卻很高，因此工作面的管理是一項很重要的工作，關系著薄硬層煤炭能否采集成功。想要能夠安全、可靠的在該層將煤炭采掘出來，必須提高采煤工作平面的管理，只有嚴格的管理體系才能保證施工現場穩定，采煤工作面才能夠快速、高效的向前推進，提高采煤工作面的回采率，使得采煤過程順利的完成。

2.2 明確采煤工作面的采掘方法

合理的采掘方法能夠很大程度上提高采煤的效率和成功采煤的可靠性。要根據薄硬層煤層的實際情況，對每一個工作平面進行采掘，煤炭采掘專家要根據煤炭所處的地質情況進行相關采掘技術的探討和研究，最終在保證采掘安全的前提下，選擇一種適合此類地質的煤炭采掘方法，這樣能夠最大限度的提高煤炭的采掘量，加快采掘速度，提高煤炭的開采效率[4]。

2.3 不斷加強對工作面回采率的考核力度

要定期對采煤工作面的回采率進行考核，應該制定合理的采煤制度和相應的考核制度，嚴格按照考核制度對回采率進行考核，防止采煤工作面出現浪費煤炭等不良現象，將采煤回采率的高低作為一項評定工作人員工作效率的一項指標，這樣將回采率和采煤工作人員的切身利益相互結合，能夠充分提高工作人員的工作積極性。提高了煤炭的采掘效率和煤炭的利用效率，對于煤層工作面回采率較低的部門和員工進行經濟制裁，這樣能從很大程度上提高沒談到額開采量，也節約了煤炭，降低了煤炭的浪費率。

3 總結

煤礦薄硬層具有其它煤層沒有的特有性質，導致回采過程中采掘技術要求高，回采率低，采掘過程復雜。本文通過總結我國現有的各種采掘方法和相關采掘技術，闡述了薄硬煤層在回采過程中的相關采掘技術，在保證采掘平面安全可靠的前提下，加快采掘速度，提高采掘效率。提高了我國煤礦開采的效率，增加了經濟效益，使得煤礦事業能夠穩定、持續、快速的發展。

[1]盛國軍等.薄煤層綜采的綜合創新技術[J].煤炭學報,2007(03).

[2]梁洪光.薄煤層綜采技術發展現狀[J].煤礦開采,2009,14(01):9-12.

[3]童應山,楊迎新.煤礦薄硬層回采中的采掘技術研究[J].中國高新技術企業,2014(31):124-125.

[4]戴宗明.京東煤礦薄煤層開采技術探討[J].能源與環境,2012(06).