复采残采煤层煤矿开采技术研究.pdf

139 科学管理 2020年第4期 煤矿开采具备较高的危险性，所以必须对安全问 题予以高度关注。虽然复采残采属于煤矿开采的后期 工作，但其安全问题也需要人们予以高度重视。在进 行复采残采煤层煤矿的开采过程中，应充分做好更新 安全措施，全面保障开采作业的安全、顺利进行。然 而，由于受到诸多方面因素的影响，在对复采残采煤 层煤矿进行开采过程中出现了诸多问题，对煤矿的开 采安全造成了严重威胁。因此，开采单位必须加强对 复采残采煤层煤矿开采工作存在的问题深入分析，进 而制定针对性措施进行完善，更好地保障煤矿开采的 安全。 1 复采残采煤层煤矿开采存在的问题分析 （1）缺乏合理的安排。许多复采残采煤层煤矿开 采工作在进行之前，并没有事先进行科学的计划，对 于开采的过程、程序等没有经过较为合理的安排。大 多是采用“见煤就挖”的方式，只是在巷道掘进的时 候对边角煤、异形煤柱、鸡窝煤等掘进式开采。这样 的开采方式缺乏科学性与合理性，无法保障开采工作 的安全进行。 （2）煤矿资源回收效率不高。许多单位对复采残 采煤层的煤矿进行开采时出现了资源回收效率不高的 问题。相关研究数据显示，现阶段我国在复采煤层资 源回收率较低，仅为30，尤其是乡镇小煤矿的煤矿 资源回收利用效率甚至小于10，大量煤矿资源得不 到合理利用，阻碍了煤矿开采的进步发展。 （3）片面追求经济利益而忽视安全问题。不少 的煤矿开采单位缺乏必要的安全意识，对经济利益过 于看重，在复采残采煤层的开采过程中不重视环境 保护，导致出现了环境污染、水土流失的环境破坏问 题。甚至有些单位忽视了对支护等安全措施的重要 性，安全措施落实不到位导致安全问题时有发生。 （4）开采方式较为粗放。一些企业对复采残采煤 层的开采采用了粗放型的开采方式，一些开采机械设 备、照明系统等未达到安全开采的最低标准要求，没 有在开采过程中应用环保技术，不但煤炭开采效率不 高，而且对周边环境产生了不利影响，阻碍了煤矿开 采发展的可持续性。 （5）开采范围限制严重。通常情况下在开采小 煤矿时都是采用房柱式采煤法，这主要是由开采区域 小所决定的。大部分时候该类小煤矿均只是将一条用 于运输的平巷设置于煤房下方，具体作业地点难以建 设全副压的通风体系，仅仅能够在工作面实施局部通 风。部分小煤矿仅设置一个安全出口在作业点，而作 业点抗灾能力较差，难以与煤矿安全生产的要求相 符。 2 复采残采煤层煤矿开采技术的应用措施 为了有效应对复采残采煤层煤矿开采过程中出现 的诸多问题，提高煤矿开采效益的同时确保开采工作 的安全，可从以下几方面采取开采技术。 （1）确保采煤方法科学合理。首先是壁式采煤法 的合理应用。壁式采煤法在巷道布置方面较为简单， 但是在工作面的布置方面必须严格按照煤矿安全规 程的相关规定落实。采用全负压通风方式，确保具 备2个以上的独立安全出口，为开采工作的安全进行提 供保障。复采煤矿的规模通常较小，技术的应用水平 也比较低，加上地质条件与生产技术的限制，因此残 采工作面的长度应控制在40m左右。对于较短的工作 面长度则可选择使用短壁式采煤法。其次是柱式采煤 法的合理应用。柱式采煤法的应用主要是要在煤层内 开掘一系列宽度在5～7m宽的煤房，并建立联络巷将 各个煤房连接起来，进而形成块状或长条形煤柱，结 合相关条件要求回收相应的煤柱。进行小煤矿的复采 过程中，壁式工作面在三角煤、残留煤柱的开采应用 方面存在较大困难，此时可选择合适的柱式采煤法， 例如房柱式采煤法，可提升采煤效果。 （2）强化通风安全措施。小煤矿后期复采残采工 作较为特殊，地质条件与开采技术的应用合理性会对 实际开采过程产生较大影响，尤其是通风方面的工作 难度较大，通风网络的安全水平不高。加上有着较大 面积的采空区，所以通风安全显得尤为重要。结合国 家有关规定要求，采煤工作面必须设置2个以上的安全 出口，并确保随时畅通，一个安全通风出口和回风巷 道相连通，另外一个则要连通进风巷道。若是在进行 三角煤、残留煤柱的开采时无法保障2个安全出口，则 必须结合实际情况制定和落实好安全措施，确保通风 安全。例如沿空掘巷，留小煤墙。煤矿开采过程中通 过新掘专用回风石门，以及于残采面边界沿空掘巷， 留小煤墙，进入构建完整的通风网络。这样的通风方 式不会对巷道造成较大压力，支护结构也比较简单。 再如Z型通风的应用。若是采区边界存在回风石门则可 考虑采用Z型通风结构，同时配合沿空留巷能够发挥较 好的通风效果。 （3）加强顶板管理措施。对煤矿残留煤柱进行复 复采残采煤层煤矿开采技术研究 段伟锋 西山煤电西铭矿调度一室准备一队 山西 太原 030052 摘要对于煤矿开采而言，安全问题至关重要，尤其是在对复采残采煤层煤矿的开采过程中，更应提高对安全问题 的重视程度。基于此，文章对复采残采煤层煤矿开采过程中出现的问题进行了详细分析，进而对复采残采煤层煤矿的开采 技术，如采煤方法、通风管理、顶板管理、采空区积水等措施进行探讨，为提高复采残采煤层煤矿的开采工作提供有效参 考。 关键词煤矿复采 残采煤层开采技术 壁式采煤法 柱式采煤法 （下转第143页） 143 科学管理 2020年第4期 质条件较为稳定，整体的顶板又较为牢固。此时如果 将煤层的倾斜角度控制在55以内，则可以在第一时 间实施综采工艺。但是，由于我国目前煤矿内部的地 质条件不稳定，所以使用综采工艺的场合较少。 4 实际案例分析 4140工作面煤层情况见表1。 表1 4140工作面煤层情况 煤层厚 度/m 开采 煤层 煤层 结构 煤种 煤层倾角/ 稳定 程度 8.024-2号 较为简 单 长馅煤3～15稳定 该煤层位于太原组的上部，距离砂岩的距离为 33.32m，平均的厚度为9.42m，煤层的平均厚度为 3.4013.12m，平均的厚度为8.02m。整体煤层为稳定的 煤层。可以看出，该煤层的结构较为简单，内部饱含 着不同类型的泥岩和炭质泥岩。整个煤层主要是由泥 岩、粗粒砂岩以及炭质泥岩组成。该煤层属于零星的 气煤。从上述的条件可以看出，4140工作面内部的煤 层地质条件良好。不仅地质条件较为稳定，而且顶板 整体较为牢固。 5 结束语 多数煤层的赋存形式有所变化。其不同的煤矿采 煤技术和工艺将会发挥重要的作用。目前，多数采煤 区内部存在着多样化的煤层赋存形式。因此，专业人 员需要采用对应的采煤技术进行施工。随着煤炭开 采企业的快速发展，煤炭开采技术水平正在不断地提 升，其生产技术水平也会就此提升。一方面，普通的 机械化采煤装备会不断地在发展。广大综采施工技术 也会逐步发展为电力牵引设备和智能化的工作方式。 因此，在实践的过程中需要先了解不同的地质构造， 并采用合适的开采工艺更好地进行开采。最终，煤炭 企业自然就会更好地向前发展。 参考文献 [1] 岳志凯 . 井下采煤技术与采煤工艺的选择应用 [J]. 现代工业经济和信息化， 2017， 7（6） 71-72 ； 74. [2] 康利发 . 井下采煤技术与采煤工艺的选择应用研究 [J]. 建筑工程技术与设计， 2016（30） 80- 82. 作者简介 关正正 （1989-） ， 男， 毕业于山西煤炭职工联合大学煤 矿开采技术专业， 助理工程师， 主要从事煤矿开采技术及管 理工作。 采过程中，在采动影响作用下，上覆岩层会出现变形 现象，甚至可能发生破裂问题，导致围岩应力跟着变 化。若是采空煤柱两侧则将会使顶板压力过于集中在 煤柱体上，导致煤柱出现变形。所以必须在残留煤柱 开采过程中加强顶板压力控制，提高顶板管理的合理 性，确保煤矿开采工作安全、顺利开展。 （4）强化顶板支护。强化顶板支护管理要求要做 好以下工作。首先，要求开采单位必须对地质资料与 开采条件进行全面、熟悉掌握，提高顶板安全管理水 平；其次，落实好相关支护措施，确保较高的支护质 量，减轻支护阻力。最后还应做好支架与围岩之间的 填充，提高支架支护能力与支护的稳定性。 （5）加强对采空区积水的防治。对于采空区积水 的防治，应从以下方面着手。一是对矿井充水的水源 情况、矿体周边含水层富水条件情况、地下水径流、 矿井水补给情况以及隔水层情况等进行详细的了解， 为采空区积水防治做好相关的前期准备。二是要根 据对矿井地质资料的掌握来对排水设备进行合理地选 择，落实好相关的综合治理措施。三是出现井下积水 应立即采取疏通管道等相关措施，及时排水，同时注 意对突水事故的预防与控制，确保开采安全。 （6）推广运用回风平巷。在进行煤层井田的残采 和复采时，在开采小煤矿过程中务必将回风平巷或分 段的回风平巷设置在区段的上边界处，通过煤房连接 运输平巷与回风平巷，进而实现采煤作业面的全副压 式通风。 3 结束语 安全问题是复采残采煤层开采过程中必须予以高 度重视的问题。因此煤矿开采单位必须对当前复采残 采煤层开采过程中存在的各种问题进行深入分析，进 而针对性地采取有效措施，提高采矿工作的安全保障 水平。通过对各项技术、措施的综合利用，在确保复 采残采煤层煤矿开采工作顺利进行的同时，最大限度 地提升开采的安全水平，确保开采效益最大化。 参考文献 [1] 张虎 . 复采残采煤层煤矿开采技术研究 [J]. 工程技 术 （引文版） ， 2016（12） 29. [2] 成卫军 . 复采残采煤层煤矿开采中存在的问题分析 [J]. 技术与市场， 2014， 12 274. [3] 郑旋， 高维强 . 特厚复采煤层多点自燃灾害综合防 治技术与应用 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2019（12） 91-92. 作者简介 段伟锋 （1984） ， 男， 本科学历， 毕业于山西大同大学 采矿工程专业， 研究方向 采煤。 （上接第139页）