永胜煤矿综合机械化回采天然焦探讨

李居奎

摘 要：目前国内外煤矿没有现成的机械化回采天然焦的经验，为了提高煤质，增加企业效益，永胜煤矿不断优化开拓布局，提高技术要求，从而降低开采作业难度。本文综合叙述我矿机械化回采天然焦的方式，对今后这类矿山生产具有重要指导意义。

关键词：煤矿；机械化采煤；天然焦；岩浆岩；意义

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

1 工作面概况

永胜井田位于山东省韩台煤田的西部，微山湖湖区的西南端，区内分布许多庄台，行政区划隶属山东省微山县高楼乡管辖。

本工作面回采的为3上煤层，该煤层为本矿的主采煤层，也是第一个采煤工作面，位于山西组的中下部，下距3下煤层10到18.6米。该煤层厚度在2.5米至4.5米之间，平均厚度为3米，走向长度为240米，倾斜长度为138米，煤层倾角10-22度。

2 天然焦成因及特征

岩浆侵入是本区煤层变质的主要原因，本区天然焦的产生过程，是高温高压的密闭环境以及和炽热富含挥发性的岩浆与无烟煤的直接和间接接触，在此条件下引起无烟煤接触变质，使煤的化学成分和微观结构变异，使煤质发生变化。

本区由于岩浆侵入、穿插于煤层中，导致岩浆溶蚀交代煤层，从而破坏煤层的连续完整性，减少煤田的可采储量。

本区天然焦为钢灰色，块状，金属光泽，性脆，质坚硬，低硫，低挥发份，属于中灰煤层。

3 岩浆岩侵入作用及规律

由于岩浆岩的热液作用，煤层的变质作用加深，有无烟煤变质为天然焦。区内岩浆岩活动频繁，岩浆岩多以岩脉及岩墙的方式侵入到煤系地层中。

（1）一般情况下，接近侵入体边缘时，侵入体出现厚度变薄、分叉和尖灭，分叉方向指向正常煤层（图1）。

（2）侵入体边缘由于溶蚀同化关系，岩浆岩性质发生一些变化，本区最明显的特征为，岩浆岩边缘一般为褐黄色。所以，当侵蚀区域呈现褐黄色，说明即将进入正常煤层。

4 工作面布置原则及方法

本区利用北部轨道石门和胶带石门直接布置工作面回采。回采工作面沿石门双翼布置，工作面顺槽采用单巷布置形式。

回风顺槽和运输顺槽开口位置分别位于北部总回风巷和采区联络斜巷，两顺槽均采用梯形断面，架棚支护；切眼斜长为138米，共布置93架ZY3500/17/35型两柱掩护式液压支架。

两顺槽端头采用四对八架支护，即DW35-250/100X（G）型单体液压支柱配合4.5m長的HDC-π型钢梁抬棚联合支护，平行于回采方向布置于原巷道工字钢梁下。

5 工作面回采方式及辅助爆破方式

5.1 工作面回采方式

回采工作面沿石门双翼布置，工作面顺槽采用单巷布置形式。本工作面使用MG300/700-QWD型电牵引双滚筒采煤机进行倾斜长壁综合机械化采煤，截煤深度为0.6米。采煤机进刀方式采用中部斜切进刀，往返一次割一次煤。

5.2 辅助爆破方式

工作面局部岩浆岩侵入较为严重，且岩浆岩硬度较大，回采过程中较为困难，对煤机的损害较为严重，故采用辅助跑破方式，能很好的保护煤机。根据现场掘进过程中，逐步摸索到天然焦在爆破过程中存在的难度。天然焦是很好的导体，在雷管连线过程中如果触碰到天然焦或水容易发生导电，造成局部短路，导致部分雷管拒爆或者拔炮现象。经过长时间摸索与试验发现，装药过程中雷管脚线尽量悬空，避免接触到天然焦或水，炮泥应封满炮眼；在连线过程中，放炮员应洗干净双手并保持干燥。这样能很好的控制避免拒爆及拔炮现象。

6 运煤方式

本区采用采煤机回采方式，煤炭较为破碎，故采用采煤机割装底煤和移溜铲装底煤，由工作面刮板输送机转载到运输顺槽刮板输送机上，在通过采区联络斜巷的溜煤眼转载到胶带输送机上，最后运入井底煤仓，由主井提升到井上。

对于辅助放炮采出的岩浆岩，个别大块岩石经过人工筛选，装入矿车中由运输顺槽运至北部轨道石门，经副井提升至地面。

7 结论

岩浆岩侵入煤层为当今一大采煤难题，通过理论与实际相结合，总结出综合机械化结合辅助爆破的采煤方式。根据现场试验效果得出以下结论：针对天然焦和岩浆岩的特性，利用该采煤方式，有效的实现了天然焦与岩浆岩的分离，保证了天然焦的质量。