永勝煤礦綜合機械化回采天然焦探討

李居奎

摘 要：目前國內外煤礦沒有現成的機械化回采天然焦的經驗，為了提高煤質，增加企業效益，永勝煤礦不斷優化開拓布局，提高技術要求，從而降低開采作業難度。本文綜合敘述我礦機械化回采天然焦的方式，對今后這類礦山生產具有重要指導意義。

關鍵詞：煤礦；機械化采煤；天然焦；巖漿巖；意義

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.045

1 工作面概況

永勝井田位于山東省韓臺煤田的西部，微山湖湖區的西南端，區內分布許多莊臺，行政區劃隸屬山東省微山縣高樓鄉管轄。

本工作面回采的為3上煤層，該煤層為本礦的主采煤層，也是第一個采煤工作面，位于山西組的中下部，下距3下煤層10到18.6米。該煤層厚度在2.5米至4.5米之間，平均厚度為3米，走向長度為240米，傾斜長度為138米，煤層傾角10-22度。

2 天然焦成因及特征

巖漿侵入是本區煤層變質的主要原因，本區天然焦的產生過程，是高溫高壓的密閉環境以及和熾熱富含揮發性的巖漿與無煙煤的直接和間接接觸，在此條件下引起無煙煤接觸變質，使煤的化學成分和微觀結構變異，使煤質發生變化。

本區由于巖漿侵入、穿插于煤層中，導致巖漿溶蝕交代煤層，從而破壞煤層的連續完整性，減少煤田的可采儲量。

本區天然焦為鋼灰色，塊狀，金屬光澤，性脆，質堅硬，低硫，低揮發份，屬于中灰煤層。

3 巖漿巖侵入作用及規律

由于巖漿巖的熱液作用，煤層的變質作用加深，有無煙煤變質為天然焦。區內巖漿巖活動頻繁，巖漿巖多以巖脈及巖墻的方式侵入到煤系地層中。

（1）一般情況下，接近侵入體邊緣時，侵入體出現厚度變薄、分叉和尖滅，分叉方向指向正常煤層（圖1）。

（2）侵入體邊緣由于溶蝕同化關系，巖漿巖性質發生一些變化，本區最明顯的特征為，巖漿巖邊緣一般為褐黃色。所以，當侵蝕區域呈現褐黃色，說明即將進入正常煤層。

4 工作面布置原則及方法

本區利用北部軌道石門和膠帶石門直接布置工作面回采。回采工作面沿石門雙翼布置，工作面順槽采用單巷布置形式。

回風順槽和運輸順槽開口位置分別位于北部總回風巷和采區聯絡斜巷，兩順槽均采用梯形斷面，架棚支護；切眼斜長為138米，共布置93架ZY3500/17/35型兩柱掩護式液壓支架。

兩順槽端頭采用四對八架支護，即DW35-250/100X（G）型單體液壓支柱配合4.5m長的HDC-π型鋼梁抬棚聯合支護，平行于回采方向布置于原巷道工字鋼梁下。

5 工作面回采方式及輔助爆破方式

5.1 工作面回采方式

回采工作面沿石門雙翼布置，工作面順槽采用單巷布置形式。本工作面使用MG300/700-QWD型電牽引雙滾筒采煤機進行傾斜長壁綜合機械化采煤，截煤深度為0.6米。采煤機進刀方式采用中部斜切進刀，往返一次割一次煤。

5.2 輔助爆破方式

工作面局部巖漿巖侵入較為嚴重，且巖漿巖硬度較大，回采過程中較為困難，對煤機的損害較為嚴重，故采用輔助跑破方式，能很好的保護煤機。根據現場掘進過程中，逐步摸索到天然焦在爆破過程中存在的難度。天然焦是很好的導體，在雷管連線過程中如果觸碰到天然焦或水容易發生導電，造成局部短路，導致部分雷管拒爆或者拔炮現象。經過長時間摸索與試驗發現，裝藥過程中雷管腳線盡量懸空，避免接觸到天然焦或水，炮泥應封滿炮眼；在連線過程中，放炮員應洗干凈雙手并保持干燥。這樣能很好的控制避免拒爆及拔炮現象。

6 運煤方式

本區采用采煤機回采方式，煤炭較為破碎，故采用采煤機割裝底煤和移溜鏟裝底煤，由工作面刮板輸送機轉載到運輸順槽刮板輸送機上，在通過采區聯絡斜巷的溜煤眼轉載到膠帶輸送機上，最后運入井底煤倉，由主井提升到井上。

對于輔助放炮采出的巖漿巖，個別大塊巖石經過人工篩選，裝入礦車中由運輸順槽運至北部軌道石門，經副井提升至地面。

7 結論

巖漿巖侵入煤層為當今一大采煤難題，通過理論與實際相結合，總結出綜合機械化結合輔助爆破的采煤方式。根據現場試驗效果得出以下結論：針對天然焦和巖漿巖的特性，利用該采煤方式，有效的實現了天然焦與巖漿巖的分離，保證了天然焦的質量。