關(guān)于特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝與技術(shù)

王磊

(同煤集團塔山煤礦,山西大同 037000)

關(guān)于特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝與技術(shù)

王磊

(同煤集團塔山煤礦,山西大同 037000)

由于我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展,加上煤炭開采技術(shù)持續(xù)進步,關(guān)于特厚煤層分層低位放頂煤開采的工藝和開采的技術(shù)在近年來得到了十分廣泛的運用和研究,在增加煤炭的開采效率和提高開采安全性等方面都有顯著的效果。本文主要討論關(guān)于特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝與技術(shù),為促進煤炭開采工作的順進行提供建議。

特厚煤層分層低位放頂煤 開采工藝 技術(shù)

特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝中，在堅硬的煤層條件下，會出現(xiàn)例如破煤工藝復雜以及開采出來的利用率低的問題等。我國很多地區(qū)的采煤技術(shù)都能在很大程度上改進特厚煤層的采煤效率，大力提升了采煤的經(jīng)濟效益。

1 特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝

針對特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝，一般是使用上分層底分層低位放頂煤為具體的開采工藝。首先，在煤層的頂板上行放置一個比較單一且很長的工作面，之后在底分層部分沿著底板鋪置一個低位放頂煤的一個大的工作面，還要在回采的底分層部分拿出底分層上部分的煤層，并低位放出來。[1]在對上分層不鋪網(wǎng)底分層放置頂煤開采的工作面上布置的形式有兩種，分別為垂直布置法和內(nèi)錯布置法。垂直布置法和內(nèi)錯布置法的具體布置狀況如圖1和圖2所示。

假如該煤層情況十分穩(wěn)定，地址構(gòu)造簡單，且礦壓顯現(xiàn)不是十分明顯，就會時候上下分層巷道的崔氏布置方法。該布置方法的好處在于煤層的開采率很高，煤量的丟失量很少，其在開采工藝上會相比其他的方法較為簡單，開采方式單一。但是，這種方法還是具有一定的缺點的，具體表現(xiàn)在沿底布置的底分層的兩巷容易受到兩側(cè)的煤柱的壓力從而影響出現(xiàn)底鼓的現(xiàn)象。當面對一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜且礦壓明顯的煤層的時候，可以使用內(nèi)錯布置法，這種布置方法的好處不僅包含了垂直布置法的所有好處，還能夠有效避免垂直布置法的缺點出現(xiàn)，讓下分層一般都完全放置在無壓區(qū)域。但是，內(nèi)錯布置法的缺點在于它增加了下分層的丟煤量。

2 特厚煤層分層低位放頂煤開采技術(shù)

特厚煤層分層低位放頂煤開采技術(shù)中，預(yù)采上分層底分層的地區(qū)低位放頂煤的破碎技術(shù)是主要的技術(shù)方面。要想實現(xiàn)特厚煤層分層低位放頂煤的開采需要在頂煤充分破碎的前提下才能真正實現(xiàn)頂煤開采，具體的破碎方法有如下表述。

首先，在開采上分層的部分的時候，選擇使用那種噸位較大的支架來進行回采工作，回采的過程中可以通過支架進行碾壓和頂板對于底煤的作用力可以使得支架的下方一定范圍內(nèi)出現(xiàn)煤層的破碎或者是破裂。其次，在上分層已經(jīng)被采空之后，被采空的區(qū)域可以使用冒落的矸石來代理以填充，形成一定的形變的空間，所以在底分層進行回采的時候，可以使用支架頂梁進行多次的動作來頂起上部分的完整頂煤，這樣可以使得頂煤在支架的上下運動的過程中產(chǎn)生作用力，產(chǎn)生裂縫從而破碎。假如支架向前移動，則會使得支架后頂煤暫時處于一個懸臂的狀態(tài)，但是它自身的重力和上覆采空的區(qū)域?qū)分亓ψ饔弥逻M行充分的冒落。

圖1 垂直布置法

圖2 內(nèi)錯布置法

再次，可以向煤層注水。在對上下分層進行開采的時候，可以使用向煤層內(nèi)注水的方法來對煤層進行弱化處理，這樣不僅可以使得硬煤弱化，還能充分降塵。最后，上分層在開采的過程中，以為內(nèi)煤層灑水以及采空區(qū)域防火等一些工藝使得底分層部分上部的采空區(qū)域存在積水，這些積水能夠經(jīng)過節(jié)理以及煤層的層理來滲透至煤層中間，也能對煤層起到弱化的效果，這樣有利于達到頂煤破碎的目的。

上分層底分層低位放頂煤的開采技術(shù)一般比一次采全高低位放頂煤開采的技術(shù)具有使用范圍廣、采出率高以及工序簡單等一系列的優(yōu)點[2]。前者可以使用在各種復雜的地質(zhì)條件下的特厚煤層的開采中。前者一般的煤層開采效率相比后者的開采率高處16%左右，這對于煤層的開采效率來說具有很積極的意義。另外，假如在煤層較硬且厚的條件下，使用一次采高低位放頂煤技術(shù)的話，一般需要在頂煤開采施工時間進行頂爆破的工序，這樣的話就大大將工藝復雜化了，且爆破的工作量會大大增加其工作量，這樣并不利于節(jié)省工作時間和開采成本。上分層底分層低位放頂煤的開采技術(shù)能夠沿著頂部單一進行回采，其工藝較為簡單，且安全性能高。底分層的回采工作面一般都布置在減壓區(qū)域，十分方便管理，還能保障安全性。上分層的工作面一般是沿著頂部布置，其支護構(gòu)造十分簡單。底分層的沿底部分的布置一般是使用金屬棚進行支護，在回采的過程中，金屬棚還能回收利用，建構(gòu)成本相對較低。最后，上分層底分層低位放頂煤的開采技術(shù)一般比一次采全高低位放頂煤開采的技術(shù)的掘巷比率低。在硬煤層部分使用一次采全高低位放頂煤的工作面一般情況下要使用五條巷道，其中兩條是底巷和三條頂巷。分層底分層低位放頂煤的開采技術(shù)一般在上分層底分層低位放頂煤的開采工作面上布置四條巷道，其中有兩條上分層巷道以及兩條底分層巷道。這樣就減少了巷道的布置，也就減少了掘進巷道，對于煤炭開采的生產(chǎn)活動具有積極的作用，不會盡可能地減少破壞，有利于企業(yè)的可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)大部分的實踐表明，進行預(yù)采上分層底分層低位放頂煤的開采技術(shù)能夠在不同地質(zhì)條件下的礦區(qū)進行特厚煤層的開采活動，且該技術(shù)具有技術(shù)先進和經(jīng)濟安全等一系列的優(yōu)點，這在很大程度上能夠提升煤炭的開采效率，還能減少成本，保證施工的相對安全性。預(yù)采上分層底分層低位放頂煤的開采技術(shù)非常適合特厚煤層分層低位放頂煤開采項目中。筆者主要分析了關(guān)于特厚煤層分層低位放頂煤開采工藝與技術(shù)，為促進煤炭開采工藝的健康發(fā)展。

[1]劉鋒,劉長友,王曉,李西蒙,姬王鵬,張寧波.厚度不穩(wěn)定煤層放頂煤工藝規(guī)律研究[J].中州煤炭,2011(03).

[2]王鎖鋒,王有勤.淺析放頂煤開采.藝及相關(guān)技術(shù)[J].陜西煤炭,2011(02).

王磊(1987—),男,山西大同人,工作單位:同煤集團塔山煤礦,職務(wù):機電科科長。