短壁連采技術在中厚偏薄煤層中的應用

周興利（陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司，陜西 榆林 719316）

短壁連采技術在中厚偏薄煤層中的應用

周興利
（陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司，陜西 榆林 719316）

在煤炭開采中，經常會遇到各種各樣的地層地質情況，需要相關技術人員做好勘查和分析，選擇恰當的開采技術，以保證煤炭開采的效率和安全。在中厚偏薄煤層中的開采中，短壁連采技術是一種比較常見的開采技術，在安全、效率、效益等方面有著非常明顯的優勢。本文針對短壁連采技術在中厚偏薄煤層中的應用情況進行了分析和討論。

短壁連采技術；中厚偏薄煤層；應用

0　前言

工業化進程的加快推動了社會生產力的發展，也加大了社會對于能源資源的需求，煤炭作為當前技術條件下應用最為廣泛的礦石能源，在社會生產和經濟發展中扮演著至關重要的角色，也因此帶動了煤礦產業的快速發展。在一些不適合布設長壁工作面的煤層，應用短壁連采技術，可以保證良好的開采效果，對長壁開采工藝進行補充，確保煤炭開采的順利進行。

1　短壁連采技術概述

短壁開采技術首創于美國，是一種以連續采煤機為主要機械設備的采煤技術，指利用斷臂采煤機針對傾斜長度在30-90m，走向長度300-1000m的范圍內進行回采的技術。相比較其他采煤技術，短壁連采技術具有幾個比較顯著的優點，一是采掘合一，具有較強的靈活性，成本投入少而且適用范圍較廣；二是適用于不規則塊段的煤炭開采以及殘采區煤柱的回收，能夠提高煤炭資源的回收率；三是短壁連采技術是現代煤礦構建高效集約化礦井的一個不可或缺的配套開采技術。

從目前來看，我國的短壁連采技術主要包括三種不同的形式：一是單翼回采方式，采用單翼斜切進刀的方式對煤柱進行回采，相比較傳統房柱式采煤法，在回采率方面有了較大的提升，不過如果頂板穩定性較差，可能會出現頂板離層垮落的情況；二是雙翼回采工藝，這種工藝一般配合履帶式行走液壓支架，可以對條帶形煤柱進行采收，利用履帶式行走液壓支架以及采硐間狹小刀間煤柱對頂板進行支護，支架可以隨著采硐的回采移動；三是連續運煤系統，其省略了煤炭的中間運輸環節，實現了從落煤到運煤的一氣呵成，是一種高效回采技術［1］。

2　短壁連采技術在中厚偏薄煤層中的應用

2.1概況

某工作面位于煤礦南部邊緣位置，房采工作面西側為文物古跡，為了對其進行保護，同時考慮綜采工作面無法應用跳采方式，在綜合分析工作面地質條件后，從提高回采率著眼，采用短壁回采技術進行回采，結合全部垮落法工藝對煤柱進行回收。在回采過程中，為了保證安全，利用錨桿、錨索配合相應的線性支架，對頂板進行支撐。

2.2采區布置

房采工作面設置集中巷4條，同時在其兩側垂直布設支巷，將工作面分割成6個區段，相鄰區段間預留10m左右的保安煤柱。掘進巷道設置為矩形巷道，集中巷、支巷以及聯巷的設計寬度為5.8m，煤房采硐寬度為3.8m，左翼深7.5m，右翼深12m。經勘探，采區煤層平均厚度為1.8m，屬于中厚偏薄煤層，將煤層厚度作為采硐采高，在采硐間預留0.3m的凈煤柱。

2.3技術應用

（1）回采工藝：將采區中劃分的6個區段細分為2-3個條帶，采用后退式回采的方式逐條回采，在區段回采完成后，進行支巷口和集中巷煤柱的回收，回收的方式為雙翼單刀留煤柱后退式，沿支巷夾角60°方向進刀，采硐間預留0.3m的凈煤柱。在回采過程中，應該確保兩翼采硐口相錯2m以上，同時利用線性支架進行支護，沿煤房回采方向交替移動支架，待采塊回采完成后，可以將聯巷中的支架移動到下一個聯巷后，繼續進行支護。利用線性支架對房采區的頂板進行支護，避免頂板的冒落。同時，應該在北側支巷與工作面切眼間留設20m保護煤柱，在進行設計留設、掘進支巷以及煤礦回采時，應該注意不對保護煤柱造成破壞。在利用線性支架進行支護回采時，為保證安全，應該嚴格依照相應的流程進行操作，即在支巷最前端設置線性支架→左翼采硐→對浮煤進行清理→支架移動→右翼采硐→對浮煤進行清理→支架移動［2］。

（2）支架支護：在進行工作面的回采時，需要設置相應的線性支架，做好頂板支護工作，并結合全面垮落法做好頂板的管理。在回采開始前，需要在支巷端部適當位置，設置兩臺線性支架，確保其位于回采條帶的聯巷內，能夠對交叉點進行可靠支護。升起四臺支架立柱，待支架初撐力達到20MPa后，可以進刀采硐，在回采時需要及時對支架進行移動，始終保證回采采空區的采硐口可以得到有效支撐，避免頂板垮落問題。需要注意的是，支架距離采硐口的距離應該保持在0.5m，避免出現跨刀移架的情況，而且每一次移動后，都必須保證支架達到初撐力后才能繼續回采。

（3）循環作業：在支巷掘進回采過程中，可以采用循環作業的方式，即掘進、回采、支護交替進行。回采時，應該先對兩臺線性支架進行設置，然后利用連采機開展回采作業，按照先左翼后右翼的順序進行回采，通過嚴格的工序流程管理，實現對于支巷內煤柱的有效采收。

（4）注意事項：在進行回采的過程中，必須在區段回采全部完成后，才能繼續進行下一區段的掘進回采工作，同時避免對于順槽和區段護巷煤柱的破壞，保證生產安全。對于留設煤柱，可以在前方回采結束后，配合線性支架以及后退式方法進行回采。每一個區段回采完后，如果無法對支巷口的護巷煤柱進行回采，則應該臨時封閉巷口，留下相應的觀察口。同時，回采完成后需要及時進行放頂以及采空區的封閉處理［3］。

3　結語

總而言之，在中厚偏薄煤層的開采中，應用短壁連采技術，在工作面的布置方面更加靈活，基本不會受到斷層、裂隙等特殊地質構造的影響，可以實現對于邊角塊段以及小塊段的高效回采，在保證安全的前提下，提高煤炭采收率。

［1］張永貴.短壁連采技術在賦存較深煤層中應用探討［J］.內蒙古煤炭經濟，2013（10）：75-76.

［2］劉玉德，張東升，閆守峰.淺埋薄基巖煤層短壁連采模式及應用研究［J］.中國安全生產科學技術，2010，6（05）：51-56.

［3］王世棟.短壁連采工作面頂板運動規律研究［J］.煤炭科學技術，2014，42（03）：121-124.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.069

周興利（1973-），男，河南舞陽人，電工程師，研究方向：煤礦機電技術管理