残留煤复采技术.doc

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1、残留煤复采技术——边角煤高效开采技术摘要：在对国内残留煤复采，特别是边角煤高效开采技术充分调研和系统分析的基础上，结合南屯矿33下13工作面边角煤的赋存条件和现状，对利用旋转再开采边角煤工作面回采工艺、巷道优化布置及支护、矿压显现规律等进行了系统研究。关键词：边角煤开采；旋转回采；矿丿禾显现；巷道布置1概述随着矿井煤炭开采强度的不断加大，矿井资源逐步枯竭，进一步提高煤炭资源的回收率已成为矿井高产稳产和可持续生产的重要问题。据资料显示,我国矿井煤炭资源采出率约为50%,如何挖掘矿井潜力，充分利用煤炭资源，提高采出率。通过收集分析有关资料，不难看出，大量的煤炭资源的丢失，來自两

2、个方面:一是矿井留设的各种保安煤柱；二是因地质条件复杂，在布置回采工作面时，受各种保安煤柱、现有开采技术及其它各方面因素的影响，而出现的较难开采的不规则边角煤这些边角煤，虽然块段面积小，但数量多，每一•个块段,少则几百吨，多则几千吨，甚至上万吨。在每个矿井小都占有相当的比例，如何安全地开采这些边角煤,特别是软岩层，使这些边角煤达到最佳的采出极限,减少资源损失，提高矿井的采出率和经济效益，是煤矿生产建设屮一项重要的技术工作。1.1边角煤的成因形成边角煤的主要原因:一•是工作面正规布置方式，即顺槽平行与切眼直交的切块方式形成了边外三角煤，是形成边角煤的人为因素；二是受断层及地质

3、构造影响，不能规则布置工作面的复杂块段，是构成边角煤的自然因素；三是由于采区煤柱、矿井煤柱等所构成有一定开采价值的边角区域。1.2边角煤赋存特征边角煤赋存条件复杂，主要特征：一是块段形状的不规则性，有三角形、梯形、树叶形等，形状的不规则性决定了现有大型综采设备的不适应性；二是煤厚变化的不稳定性，即受断层、冲刷带等地质因素的影响，煤厚变化大，决定了采用现有的工艺装备回采的不合理性；三是开釆条件的复杂性，即周边受采空区或断层构造带等因素影响，开采压力大、顶板破碎、水、火、瓦斯等自然灾害威胁性大，从安全角度需要加大技术管理措施。1.3采区边角煤的特点(1)1作面短且变化大,大多数

4、不能等长布置，开采过程屮增减支架等相当频繁,综采、综放设备难以施展，不易组织高产高效，实现高效机械化难度大；(2)1作面推进长度短，回采率不高，可采储量小，工作面设备安装撤除、搬家移面频繁；(3)边角煤地点分散，大小不一且极不规则,使得边角煤开采工作面巷道布置困难,生产系统不易形成；(4)1作面受邻近已采区或地质破碎带的不安全因素影响大,其矿斥显现有别于正规长壁工作面；(5)边角煤绝大部分位于断层、开切眼或停采线附近，被釆空区、断层等所包围，其地质条件较为复杂，开采将一定程度上受到断层、水、火及瓦斯等的威胁,给工作面安全生产带來很大困难和问题。1.4边角煤开采原则从边角煤开

5、采特点可以看出，边角煤一般距离矿井主要采掘活动范围较远，准备巷道工程量人，加上地质构造及周边采空区影响，有许多不安全因素，因此巷道支护及相关管理费用也较高，从而造成边角煤吨煤成本相对较高。所以，如果尽最人限度减少巷道工程量、提高资源回采率，进而减少边角煤回收成本是口前急需解决的问题。根据边角煤的这些特点，提出其开采的技术原则如下：(1)尽可能利用现有生产系统,做到投入少、经济合理、安全有保障、便于集屮生产和管理；(2)新工作面开切眼附近有可能造成以后不能开采的块段，要保证首先开采边角煤后再对正规工作面进行回采；(3)利用现有生产系统能够回采的边角煤，应及早做出开采规划并具体

6、落实。(4)针对各个边角煤块段的赋存状况及特点，开采前应做好充分的调研论证工作，遵循技术可行、安全可靠、经济合理的原则，选择合适的开采技术方案，并大胆试验，保证资源回收率；(5)1作面布置应根据采区边角煤的开采特点，结合不同残采块段煤层的赋存条件，在充分利用现有巷道系统的基础上，因地制宜地合理布置回采巷道，要尽可能多地回收煤炭资源；(6)1作面配套设备要简单、轻便、灵活、易搬运，适合其开采过程屮添减设备及搬家移面频繁的特点。(7)在开采过程小，如遇顶板压力突然增大，支架、支柱折损严重甚至出现人面积死架情况，以及地质构造复杂，断层大难以通过吋，可提前搬家，撤出设备，另开切眼开

7、采。(8)对面积和储量较小、采用轻放支架放顶煤开采很难布置工作面的三角形或锯齿形块段，可考虑采用其他方法开采，如短壁式分层开采、高落式巷柱开采等，但回采前必须充分调研，进行可行性分析论证，合理设计选择，并经试验成功取得一定经验后再推广应用。(9)对更小块段边角煤和小煤柱回采，可考虑用局部通风机通风，采用分层仓房工采，但前提是必须严格保障开采安全。1.5边角煤开采方法现阶段可选择的采煤方法主要有3类:高落式巷柱采煤法、短壁式分层开采、短壁式放顶煤开采。高落式采煤法资源回采率很低,生产工艺落后，通风系统不完善，安全状况