連續采煤工藝在邊角煤回收中的應用

曹澤峰

（晉能集團臨汾有限公司，山西 臨汾 041000）

1 地質條件

盛平煤業主采2號煤層，連采2208工作面在礦井的二采區，工作面邊角煤平均厚度3.1m，儲量約24萬t。2號煤層結構簡單，含0～2層夾矸，煤層頂板為泥巖、細砂巖，底板為泥巖、粉砂巖。煤巖組分以亮煤為主，屬半亮型煤。煤層直接頂板為細砂巖時，單向抗壓強度57.60MPa，單向抗拉強度2.72MPa；為泥巖時，單向抗壓強度40.60MPa，單向抗拉強度0.97MPa。

2 連續采煤成套設備及采煤工藝

2.1 巷道布置及支護

（1）連采2208工作面布置在F20和F35兩斷層之間，采用一進一回的方式布置運輸巷、回風巷，兩巷道初期平行布置，后期根據斷層走向采用斜交布置。兩巷為矩形斷面，規格為：寬×高=5.4m×3.1m，支護方式為錨網索聯合支護方式，為有利于兩翼采硐回采，2208運輸巷及支巷兩幫采用玻璃鋼錨桿及塑料網支護，不設“H”型鋼帶。

（2）工作面進回風巷掘進到位后，在兩條巷道末端布置連采支巷進行貫通，形成工作面全負壓通風系統。每兩條支巷間隔20m進行貫通，支巷內布置采硐進行后退式回采，先回采第一支巷，接替第二支巷，進行支巷后退式回采。

（3）依據該工作面地質構造特點，對連采工作面塊段開采進行了二次優化，合理規劃了邊角煤塊段連采接續，實現了少搬家多出煤的效果。將工作面劃分為9個塊段，共布置18條支巷，支巷斷面規格：5.4m×3.1m，每個塊段有兩條支巷，各塊段間留設10m隔離保護煤柱。各支巷開口方向均與運輸巷呈80°夾角，各支巷內雙翼布置采硐進行回采，采硐與支巷延伸方向呈45°角，采硐尺寸為：長×寬×高=11m×3.3m×3.1m。采硐內不支護，支巷回采時要求合理確定采硐深度，確保回采采硐期間采硐內頂板不垮落。當回采采硐時，如遇頂板破碎、斷層、涌水量增大等特殊條件時，應根據現場實際情況，及時縮短回采長度，保證工作面形成全風壓通風。

2.2 采煤工藝

盛平煤業通過與山西天地煤機裝備有限公司進行裝備和技術合作，采用整套裝備租賃的模式進行礦井邊角煤開采。實際生產過程中，針對邊角煤塊段不規則、斷層較多的特點，對行走式液壓支架進行了增阻及后部擋矸改造，裝備了防爆膠輪裝載機，并對礦井供電系統進行了優化配置，順利完成了成套裝備的入井安裝。

（1）配套設備。2208工作面選用一臺EML340型連續采煤機完成煤炭的截割和裝運工作，選用一臺SC15/182F梭車完成煤炭的運輸，選用兩臺XZ7000/19/35型履帶行走式液壓支架實現工作面頂板的支護工作，選用一臺ZL18EFB防爆膠輪裝載機運送材料及設備，選用一臺LY2000/980-10連運一號車完成煤炭的破碎和轉載，兩套DSJ-800型伸縮膠帶輸送機完成煤炭的輸送。

（2）連續采煤機機械化回采工藝。支巷掘進完成后，將行走支架布置于支巷端頭，連續采煤機即在支巷兩側后退式交替進行斜切進刀采硐回采作業，梭車往返與連續采煤機和轉載破碎機之間運輸煤炭，兩臺行走支架隨著采硐的回采交替前移，布置于回采采硐的后方支巷，用于支撐三角區頂板。破碎機接煤后將煤破碎轉載至皮帶運輸機運出工作面。采硐回采中，其寬度為連續采煤機機身寬度，采硐深度通常為機身長度，遇地質條件較為復雜時，則縮短采硐深度，根據實際條件快采快退，保證作業安全。

兩臺行走支架配合連續采煤機采用雙翼斜切進刀后退式采煤法進行煤炭開采。采硐與支巷呈45°角。

工作面支巷回采順序為：按照支巷布置順序自第一條支巷至第十八支巷依次回采，回采支巷內采硐均采完密閉后方可進入下一支巷。一個區段支巷采硐回采完畢，同時應回收皮帶巷兩側保護煤柱。

（3）在工作面回采過程中遇工作面頂板破碎、片幫嚴重等現象時，可根據實際情況將采硐間保護煤柱進行加寬留設。每回采100m左右，在2208主運巷、輔運巷按順序施工一組板墻、磚墻、防沖擊密閉墻。板墻、磚墻、防沖擊密閉墻前后3m內不布置采硐。

3 實施效果

通過年度實際測算，該項目整套裝備租賃與人員工資費用含稅約為174.5元/t，不含稅157.2元/t。根據2017年盛平煤業原煤綜合售價537.25元/t（不含稅）計算，2017年累計連采產量9.2萬t，年銷售收入為4943萬元（不含稅），年毛利潤約為3496萬元。該項目實施以來，順利實現了礦井邊角煤資源回收，通過測算，2208連采工作面以及附近邊角塊段煤炭資源回收率達到了50%以上。