高档普采在薄煤层工作面的应用

郭奉贤，孟建兴

(河南理工大学高等职业学院，河南 454000)

高档普采在薄煤层工作面的应用

郭奉贤，孟建兴

(河南理工大学高等职业学院，河南 454000)

2009年朱村矿使用高档普采设备，回采1.0～1.4M的薄煤层，利用膏体充填法充填采空区，工作面单产比炮采工作面提高了3倍以上，摸索出了薄煤层中采用机械化绿色开采的新技术，为资源枯竭的矿井开辟了新的发展之路。

高档普采;技术管理;膏体充填

引言

河南煤化集团焦煤朱村矿设计年产量50万吨，已经开采50多年，资源已近枯竭，自08年以来，能源需求紧张，井下可开采部分薄煤层储量，煤层厚1.0～1.4M，由于煤层薄，工作环境较差，如果采用爆破落煤，用工量大，吨煤成本高，且易发生工人的伤亡，为了提高采出率，降低成本，在2009年采用高档普采。朱村矿井下剩余的煤炭均在建筑物下，为防止采空区下陷，造成建筑物垮塌，2008年与中国矿业大学合作，对采空区进行膏体充填，有效的防止了地表的下沉，并且重新利用了矿上的煤矸石等废弃物，置换出大量煤炭新资源，实现了矿山绿色开采的目标。

1.高档普采的配套设备

支护设备为DW16－300/100型单体液压支柱戴帽点柱支护，采煤机为MG80/240－BW－BW型双滚筒采煤机，运输设备为SGW－630/150型刮板输送机，泵站设备为XRBZB(A)－80/20乳化液泵站。

2.高档普采在薄煤层中应用的优越性

(1)单体液压支柱初撑力一般达到4t左右，最高达8t，在支柱工作阻力小于25～30t时，活柱下缩量接近于零，1人操作1根支柱的时间约15s，回撤1根约30s，放液降柱可根据顶板需要控制活柱下缩量，安全省力，支撑力大，活柱不下缩，支设速度快，能有效及时地支撑采煤后暴露的顶板，阻止顶板下沉、离层、破碎、冒落。为发展机械化采煤创造了条件。用控制放液量来控制下缩量，改善了放顶作业安全状况，回柱放顶时可根据顶压状况决定降柱高度，压力大时可停止放液降柱，及时维护。

(2)采煤机功率大，强度高，割煤平稳不掉道，过断层割顶底岩石，夹石层的适应性强，故障少。双滚筒机组可省去打眼放震炮工序，能一次截割煤壁全高并及时挂梁支护，有效地控制顶板，减少煤壁片帮，操作手柄在老塘一侧，操作安全方便。

(3)SGW－630/150型输送机功率大，强度高，事故少，运煤能力大。配备的铲煤板液压推溜器，采煤机截煤后顶溜，溜子空邦侧装有挡煤板，不用人工攉浮煤，人行道干干净净。

3.抓好生产管理，发挥高档普采优势

3.1 成立组织加强领导

为发展机械化采煤，成立了以生产矿长为组长分管机械化采煤的总工程师及有关处室的科长为主要成员的机械化领导小组，在薄煤层大力推广高档普采的技术。在资金短缺的情况下，大力为高档普采投资。派人学习大功率采煤机，单体液压支柱等操作维修技术。于2009年创高档普采48万t/a纪录，为使用高档普采树立了榜样，提供了宝贵的经验。

3.2 深入实际加强管理

各区队党政技术人员负责同志制定跟班集体劳动制度，作到管理、指挥、解决问题，措施落实到现场，及时处理问题，排除问题隐患。把技术培训作为一项重要工作抓紧，抓好，坚持始终，提高现场广大职工的技术素质，是使用好高档普采的先决条件。对技术人员作必要的充实和调整，加强维修班的技术力量。严格执行岗位责任制，根据高档采煤的要求，建立健全各项规章制度，先后制定了《长跟班制度》，《事故分析制度》，《采煤机组安全管理制度》，修订了《机电各工种岗位责任制细则》等。实行对采区的支柱、顶梁扁销统一编号，即“三对号”，“三对号”的支柱再与运输机对号，称为“四对号”的管理方法。

3.3 采取膏体充填处理采空区措施提高单产和效率

由于对工作面采空区采用膏体充填，采取弹性循环方式，即根据长度变化，沿走向分段确定进刀数，每刀割煤0.6m，通过多刀循环，加快推进速度。与工作面采煤循环相匹配，充填工作面三班采煤，一班半充填准备，一班半充填。

截煤速度采取低速行驶，一般规定上行截割速度2.5 ～3m/min，下行 3 ～3.5m/min，每割一刀推进0.6m，工作面为三排柱，最小控顶距为5.4m，最大控顶距为10.8m，当割9刀后，工作面达到最大控顶距10.8m后，开始移工作面充填管，回撤稳设模板支柱，回撤模板，稳设充填模板，回撤充填区支柱，连接充填管和布料管，由下向上依次充填。充填完毕恢复至初始状态，保证平均日产达1500t左右，工作面充采循环作业图如图1所示。

SGW－630/150型输送机与大功率采煤机配套使用。生产能力大大提高，但生产中存在一些问题，一是当采高加大时，铲煤板易下扎，造成输送机不平，可用0.5m的长木楔填在煤帮侧的底板上，顶溜时由木楔将输送机抬高支平，也可以将一根木板梁用圆环链把输送机与板梁连在一起，一般只几分钟就可处理好。二是工作面输送机机头要经常缩短或延长，拆移时控制放液量来控制下缩量，改善了放顶作业安全状况，回柱放顶时可根据顶压状况决定降柱高度，压大力时可停止放液降柱，及时维护。

图1 工作面充采循环作业图

采煤机功率大，强度高，割煤平稳不掉道，过断层割顶底岩石，夹石层的适应性强，故障少。双滚筒机组可以采用斜切进刀，省去打眼放震炮工序，能一次截割煤壁全高并及时挂梁支护，有效地控制顶板，减少煤壁片帮，操作手柄在老塘一侧，操作安全方便，回采工艺流程为：采煤机从工作面槽头斜切进入煤体→开始上行割煤、装煤→移槽(打柱)→采煤机割煤至工作面槽尾→采煤机反刀→推移工作面槽尾→采煤机返回割三角煤→采煤机反刀→开始下行割煤、装煤→移槽(打柱)→采煤机割煤至槽头→采煤机反刀→推移槽头→采煤机返回割三角煤→采煤机反刀→开始上行割煤。即采煤机往返一次进两刀，工作面端部斜切进刀示意图如图2所示。

图2 工作面端部斜切进刀示意图

4.团结协作，搞好安全生产

(1)开展“三查”活动，即查违章，查隐患，查工人安全状态。从矿到基层组织安全巡回检查小组，定期不定期检查，查出问题及时解决，消灭不安全因素。

(2)事故发生后，组织人员进行分析，找到事故原因，严肃处理，做到“三从严”，即：班队长和管理人员从严，级别高的工人从严，屡教不改的从严。

(3)加强对漏液支柱的管理，消灭不安全因素。对单体液压直至做好井上高低压试验，对井下使用的支柱定期检修，及时更换损坏部件，及时撤换漏液及损坏的支柱，保证工作面支柱强度。

(4)加强管理，向薄煤层要效益。采用高档普采后，一次下井人员数大大下降，一班产量是炮采时的三倍，工作面人员仅不到十人，人均出煤增加到150吨。

5.采用高档普采后的效果

(1)采用膏体绿色充填处理采空区方法能够提高煤炭采出率，采区回收率由我国目前条带开采法的30～60%左右提高到90%以上。延长矿井服务年限，解放不具备用普通采煤方法开采的煤炭，采用膏体充填开采技术使54采区工作面由非可采变为可采，其服务年限为9个月，其中工作面搬家1个月，回采煤量为9万t，以500元每吨煤计算，扣除吨煤生产成本300元，包括工人工资、材料消耗后利润2600万元。

(2)提高开采安全，能够有效控制开采过程中顶板的稳定性，防止溃砂溃水和顶板事故，防止矿井重特大事故的发生。

(3)采煤后可实现土地不塌陷、村庄不搬迁，减少了对矿区环境的破坏、保护了宝贵的土地资源和地下水资源、减少了矿井的排水费用。

(4)原煤产量、全员效率、回采工效、日产、单产、机械化程度等指标提高，工伤率、材料消耗等指标下降，工作面个数减少，创出了高档普采全年采煤48万t的最好记录。

(5)使用采煤机割煤，降低了诸如炮采对工作面顶板完整性的破坏，减少了操作人员在煤帮的作业时间，使工作面作业环境、安全状况得到明显改善。

The Application of High－grade Conventional Mining in Thin Coal Seam

GUO Feng－xian，MENG Jian－xing
(Higher Vocational College of Henan Polytechnic University，Jiaozuo Henan，454000)

The use of high－grade conventional mining equipment in 2009 in Zhucun Coal Mine，mining 1.0～1.4M thin coal seam，using the paste filling method to filling mined－out area，made the output increased as more than 3 times as the blasting mining face.A mechanized green mining new technology was found out in thin coal seam，which develops a new way for the resource exhaustion mines.

high－grade conventional mining;technological management;paste filling

TD823.98 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671－3974(2012)02－0051－03

2011－09－25

郭奉贤(1958－)，男，大学，河南理工大学高等职业学院高级讲师，从事煤矿开采技术的教学与研究工作。