急倾斜中厚煤层回采方法的改进与应用

急倾斜中厚煤层回采方法的改进与应用

于海波

于海波

（龙煤七台河分公司新铁矿，黑龙江七台河154600）

摘要：介绍了急倾斜中厚煤层走向长壁后退式采煤方法及采后管理的具体方法、方案及措施，即急倾斜中厚煤层采用单体支护，设好三防措施，在施工顺槽巷道时，提前预留石墙，做为采面回采后沿空留巷使用。文章介绍了石墙的留设方法。

关键词：急倾斜中厚煤层；回采方法；石墙

概况

七台河矿业精煤集团公司龙湖煤矿西二采区62层，煤层厚度1．2~1．6m，平均1．4m，倾角为45~55°，平均倾角50°，直接顶为2．3m的细砂岩，底板为15m的粉砂岩。该煤层顶板节理层理较发育，采后回收支柱后直接顶垮落，矿山压力显现不大。

1回采方法的改进

在该煤层的回采中，先后采用过仓储式、倒台阶式、穿花哚式等几种采煤方法，但没有得到理想的效果。结合回采煤层顶底板的具体特征，采用了走向长壁后退式采煤方法，并且不断改进，取得了很好的效果。

（1）工作面支护采用单体液压支柱，排距1．2m，柱距0．8m，支柱刨柱窝戴8cm×8cm×600cm木帽支护，三排五柱的支护形式，且靠切顶线两柱距间加打1棵支柱，支柱向上及向采空侧双迎山2~3°。

（2）工作面三防措施。由于倾角大，片帮煤及伪顶下落下窜容易伤人，为此把工作面采成仰角8~10°，支柱每10组（每排沿倾斜方向）用9．3mm钢丝绳联结，防支柱失效下窜，且在人行道每8m上1块挡矸板，挡矸板采用Φ50mm管焊成，长1．4m，高0．8m的框架用废旧皮带固定上面的形式。

（3）工作面倾角大，仰角为8~10°，炮后落煤易进入采空区。因此在切顶柱（即第三排柱）用废旧皮带做挡煤板，皮带挂在支柱上，使炮后落煤不窜人采空区。经过3个面的回采对比，采用走向长壁后退式采煤方法比穿花哚式采煤方法工作面回采率提高了25％，达到97％，单产提高了37％，火药电管消耗量下降了17．3％，实现了安全生产。

2采后管理的改进

2．1原采后管理存在的问题

采后原为留4m×4m煤垛的留巷方式，效果不好，原因是62煤层层理节理发育，煤层松软（普氏系数f=0．8），要保证留巷的稳定性，护巷煤柱最低临界规格为5m×8m（以前经验数据），即走向5m，倾斜8m。工作面每推进5m，即要掘8m长2m宽上山眼，工序繁杂（用风机等等），煤炭损失量大，工作面回采率低，且提高了万吨掘进率。随着放炮振动，风化及下货顶板来压的冲击，原2m宽的放煤道在采后封闭时一般宽度在2．5m左右，给采后封闭带来了相当大的难度。再者，煤垛常常片落，造成沿空留巷巷道冒顶，留巷比较困难。在回采F压段煤时又需投入大量的人力物力，进行巷道二次修复，浪费了大量资金。

2．2采后管理的难点

为彻底解决62煤层沿空留巷问题，在经过实践后，初步设想采用码煤矸水泥墙的方法维护采后巷道，同时，也考虑到一些必须解决的难点。

（1）由于煤层倾角大（平均50°），所以煤矸水泥墙不但要有足够的抗压强度，而且要解决采空区顶板垮落岩石下滑冲击带来的煤矸水泥墙的位移问题。

（2）由于倾角大，无法打有效的防护支柱，从采空区取石极其困难，而且不安全。

（3）煤矸水泥墙的养生问题。

2．3煤矸石渣水泥墙方案

（1）超前回采工作面砌煤矸渣水泥墙。工作面下巷为连续化运输，超前码煤矸渣水泥墙虽然可以解决墙的养生问题，但矸石无法取用。

（2）掘进工作面码煤矸渣水泥墙。为解决采后码煤矸渣水泥墙的石料供给、煤矸渣水泥墙的养生及码煤矸水泥墙影响生产问题，在采用码煤矸水泥墙获得成功后，在回采同煤层时，进行了掘进工作面为采面码矸水泥墙的应用，并取得了较好效果。在掘进施工巷道过程中，将巷道上帮煤向上开3．0m，在巷道正常支护的同时，上帮煤打上1．0m柱距的靠帮点柱，煤矸水泥墙的靠帮柱同时打齐（起临时支护及护墙作用）。另外，根据具体情况，在两排靠柱中间适当打上临时支护。当煤矸水泥墙与掘进工作面距离在15m左右时（根据放炮装药药量大小而定，以不崩倒靠帮柱及临时支护为准），开始码煤矸水泥墙（煤粉：矸石：水泥比为1：3：1），这样，在巷道施工结束时，煤矸水泥墙（墙沿走向每5m留1．5m）宽开口，以利于采煤用，开口内打好支柱）即可码好，有充足的养生时间，同时也解决了码砌中的石料供应安全及影响生产等问题。

3结论

（1）急倾斜煤层走向长壁后退式采煤方法，克服了穿花垛等采煤方法的煤炭回采率低、单产低、火药电管消耗量大等缺点。

（2）超前采后管理，具有煤炭回收率高、掘进率低、采掘接续合理、技术经济效益显著等优点。

（3）此次试验的成功，节省了资金，多回收了资源，极大地改变了井下安全生产状况。但在实际应用中要确保石墙质量，严格按要求施工。