殘煤綜合機械化開采的應用
殘煤綜合機械化開采的應用
馮 瑞
（吉林省遼源市安全生產監督管理局，吉林 遼源 136200）
提要：隨著西安煤礦地下煤炭資源的逐年減少，可供開采的原始煤層儲量已盡枯竭，殘煤開采的緊迫性尤為突出，殘煤上綜采是西安煤礦的大膽嘗試，也是今后可持續發展的有效途徑。
關鍵詞：殘煤；舊巷；采空區；蓋被；對臉閉
1．概述
中厚以上煤層開采，綜合機械化采煤（簡稱綜采）具有技術先進、效率高、安全、經濟效益好等優勢，在我國大中型煤礦已得到了普遍應用。對殘煤開采使用綜采技術目前西安煤礦還屬首創。
綜放開采，煤炭資源回采率低和采區自燃發火是兩大技術難題。由于綜放開采采區走向較長，巷道極難維護，變形量嚴重的巷道造成通風阻力大，漏風極易造成發火，巷道起伏變化多給運輸帶來較多困難，工作面煤幫、頂板破碎、片幫、工作面遇舊采跡、舊巷、冒落帶等諸多不利因素，給煤礦安全生產帶來困難。
如何解決上述不利因素給安全生產帶來的困難，是殘煤上綜采之關鍵。
2、殘煤上綜采的應用
根據瓦斯含量、煤層易發火自燃、厚度大等特點，西安煤礦原有礦井設計采煤方法為走向長壁傾斜分層下行全部陷落及上行水砂充填采煤法，而后改用單一長壁放頂煤采煤法。殘煤上綜采是西安煤礦新的創舉和大膽嘗試，對殘余的中厚煤層及開采后剩余煤量具有廣泛的應用性。
2.1巷道布置
采區的設計依據地質條件和殘煤的賦存條件，把前期已采過的相鄰塊段的殘余煤柱、階段煤柱、區間安全保護煤柱聯合布置，形成一個綜采區。采區設計尺寸走向一般在500~1000m左右，斜長在30~60m之間，回風、入風順槽布置在采動區邊緣，沿舊采跡采用U型鋼及錨桿錨網技術支護送道施工，巷道頂板壓力經前期開采，壓力均釋放，有效地保證了巷道支護強度和服務時間。
2.2提高煤炭回收率
選用多輪順序放煤和多輪間隔放煤，使得頂部煤層按照放煤時間均勻下沉，從而減少煤炭損失，減少外混，提高煤炭回收率。缺點是占用時間長，含矸率較高。
2.3綜合防火
采用“查、噴、堵、打、預”等管理方法進行綜合防火。采區準備期間選擇圍巖煤體受破壞較小的地點拉門。拉門口頂板插管或利用鉆機向頂板布置鉆孔，然后下注漿管，用高壓泵注煤泥、水泥、玻璃水等，以減少漏風，阻礙浮煤氧化；發防火板碹或噴漿，堵住外部向煤體內的漏風通道。先注玻璃水后注煤泥的辦法提前隔絕；對掘進巷道已發生的悶頂采取掛網噴漿后注泥的方法進行封堵。回采期間工作面推進10米開始利用注氮管路向采空區注氮，減少采空區氧化帶距離；風道利用束管進行檢測，隨時對上砂口有害氣體進行取樣分析，掌握CO變化情況，從而決定注氮量；殘煤回采工作面采空區“三帶”長度為26~40m，自燃發火期7~15天，月進度應不少于40m，即可控制發火；采區回采結束后及時封閉，采用給“對臉閉”，密閉間用矸石填滿并注漿，保證嚴密不漏風。
2.4工作面管理
(1)隨著綜采割煤機循環割煤，由于是殘余煤柱、遇斷層、破碎帶時，要及時伸出護幫板維護好煤幫，并采用打幫柱，用木柈、金屬網封好以防淌貨掉塊傷人。如片幫嚴重時采用開小幫。
(2)工作面上、下口要加強支護，兩道替棚及時打好護幫柱，單柱要達到初撐力，及時更換失效柱。
(3)采煤機運行到采跡舊巷位置時要減速緩行，防止遇鐵道、鐵管等鐵器截齒損傷。
(4)工作面放煤量適當要均勻放煤，不得一點突破，防止頂板巖層“蓋被”影響煤質。
2.5采區運輸
殘煤開采由于煤炭矸石含量大、巷道起伏、拐點多等不利因素存在，這就對一些設備提出了新的要求，尤其是運輸設備。由于刮板運輸機使用時刮板和溜槽磨損大，使用周期縮短，單機運輸距離短、加大生產成本。因此選用SDJ-80繩掛可伸縮式皮帶機，由于其運輸效益高、適用性較強、安裝維護方便、事故率低等優點而被廣泛應用于綜采及掘進工作面、井巷運輸等，以此作為煤炭和矸石的主要運輸設備。
3、結論
西安煤礦由于殘煤上綜采的普遍應用，安全生產及經濟效益都取得了豐碩成效，實現了安全回收殘煤資源之目標，并且在保持西安煤業公司生產能力穩中有升的前提下，延長了礦井服務年限。由于殘煤上綜采安全高效、成本低，類似殘煤開采礦井值得推廣。
