密山矿区急倾斜煤层机械化开采工艺初探

陈希宏

(密山市煤炭矿区行业管理站，黑龙江 密山 158300)



密山矿区急倾斜煤层机械化开采工艺初探

陈希宏

(密山市煤炭矿区行业管理站，黑龙江 密山 158300)

急倾斜煤层采煤工作面设备容易下滑，顶板压力倾斜方向大，支护难，所以采用机械化开采难度大。但随着采矿技术的不断发展和煤矿生产实践的不断完善，有可能实现急倾斜煤层机械化开采。研究分析了煤层产状，提出选择科学合理的工作面布局、采煤工艺和支护技术，对下一步采煤工作面的顺利开采，保障矿井安全生产，实现更好的经济效益，意义重大。

密山矿区；急倾斜煤层；机械化；开采工艺

密山矿区煤层倾角30°～60°左右，大多为急倾斜煤层。煤厚2.0～3.0 m左右，平均2.3 m。目前采煤工作面均为炮采工艺，煤矿产量很难提高，效益上不去，且爆破采煤存在不安全因素，往往造成事故多发。淘汰落后炮采工艺，推广机械化采煤是密山矿区健康发展的必由之路。本着生产安全、经济合理、煤炭采出率高、技术先进的原则选择正规的急倾斜煤层采煤方法，可以提高机械化水平，推进急倾斜煤层采煤工艺改革，提高急倾斜煤层安全开采技术水平。

1 推广采煤机破煤工艺，科学优化工作面布置

密山矿区矿井普遍采用炮采工艺，而急倾斜煤层的开采工艺有限，加大了工人的劳动强度，不利于煤矿开采的安全。优化煤层回采工艺的关键是回采机械化程度的提高。在具体开采工作面下，研究开采技术，探究最合适的开采工艺，选择相适应的采煤机，至关重要。采煤机是采煤工作面的核心设备，也是机械化采煤的标志。在此基础上，分析系统配置和工作面开采工艺装置，可以完善系统的薄弱环节，改进开采技术和工艺系统，提高工作面单产。如可采取合理确定工作面支护方式、完善回采工艺，及增加采区走向距离等方式。一般情况下，急倾斜煤层采区的走向距离较短，采煤面回采量较少，仅可实现几个月的生产，从而导致采煤工作面的频繁搬迁和保护煤柱的留设，增多无效工时，不利于回收资源和矿井安全生产，影响机械化能力和工作面装置应用效率的提高。因此，在生产过程中，结合矿井地质具体情况，加大工作面走向距离，不但能增加采区的服务期限与储量，还可减少采区煤柱的损失。

2 合理选用工作面支架，改进急倾斜煤层支架技术

选择工作面支架是采煤工艺重要环节，实现急倾斜煤层的机械化开采，工作面支护至关重要。开采工作面底部支架一般采用单柱式液压支架，承受压力较小，所以应使用双柱掩护式液压支架进行改善。双柱掩护式液压支架包括底座、托梁、液压支柱和移架千斤顶等组成部分，可借助导向接头，实现节点连接，保证支架安全和稳定。另外，也可采用分节自移的弧形掩护型支架。在开采煤层时，可借助工字钢将工作面的垂直和平行方向与支架底座相连接，其中靠煤壁的两排矿用工字钢兼作采煤机跑道，应使用液压千斤顶，顶出导轨撬板，慢慢移动下面的支架，选好工作面支架可为采煤机械化提供保证。

3 急倾斜煤层工作面的防滑技术

解决急倾斜煤层工作面的安全问题，关键在于全面预防输送机、采煤机及支架的下滑。可采取如下方式：

第一，在输送机机头与机尾部分，安装防滑固定柱底座，并将其打牢。

第二，在煤层工作面上平巷位置安装防滑绞车，进行作业时，为确保输送机的安全与稳定，应当遵循从上至下的顺序进行实施。

第三，可通过防滑杆、防滑绞车、应用锚链牵引，使采煤机具有额定牵引力，保持稳定性能，实现顺利开采。

4 遇坚硬顶板难冒落时，采取强制放顶

密山矿区煤层大多顶板完整，直接顶较薄，有的煤层没有直接顶。因此采空区顶板悬而不落危害较大，必须及时处理。经过研究和实践可采取爆破强制放顶和注水软化顶板两种措施。

第一，爆破强制放顶。指采煤工作面采空区老顶长时间，或大面积不跨落时，人为采取顶板爆破或注入高压水等促使其垮落的措施。爆破强制放顶法也叫步距式放顶法，采煤工作面每采一定距离，当悬顶面积超过作业规程要求或顶板来压前，通过爆破办法把悬顶拉一道沟，放下一部分顶，当大面积来压时顶板会沿沟切断和垮落，从而解除大面积冒顶的危险。具体可根据工作面顶板坚硬程度和厚度不同，沿工作面向顶板仰角65°左右打一排或两排5～6m深孔进行爆破放顶。

第二，注水软化顶板。一般岩石浸水后都会软化，强度降低，以便及时放顶。向顶板注水，从地面水池经管路到井下过滤器，也可用井下水源，经高压泵压入注水孔口的注水管进入岩体内，采用水泥砂浆封孔或橡胶封孔器封孔。与爆破强制放顶相比，此方法可降低顶板处理费用，但其不适用于硅质或碳酸盐胶结的岩石、地质破坏带、煤层上有一定厚度的伪顶或松软直接顶等。

5 结语

综上所述，密山矿区急倾斜煤层推广机械化开采安全可靠，技术可行。机械化开采可大幅度提高煤矿产量，实现稳产高产，同时减少巷道掘进量，降低掘进费用，提高劳动效率，为实现矿井安全高效健康发展提供保证。

Study on mechanized mining technology of steeply inclined coal seam in Mishan mining area

CHEN Xi-hong

(Mishan Coal Mining Industry Management Station,Mishan 158300,China)

The equipment in steeply inclined coal seam is easy to decline with large direction,which is difficult to support with mechanized mining. However,with the continuous development of mining technology and improvement of coal mine production,it is possible to realize the mechanized mining of steeply inclined coal seam. It is of great significance to the successful exploitation of coal mining face,ensure safe production of mine and achieve better economic benefit with scientific and reasonable working face layout,coal mining technology and supporting technology.

Mishan mining area; Steeply inclined coal seam; Mechanization; Mining technology

2016-12-20

陈希宏(1967-)，男，学士，工程师。

TD823

B

1674-8646(2017)06-0109-01