连续采煤机短壁机械化开采在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用

连续采煤机短壁机械化开采在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用摘要：介绍了国产eml340af型连续采煤机及其配套设备在回收韩家湾2-2东翼残采区边角煤中的应用，主要根据韩家湾具体条件论述了其残采区短壁工作面布置、开采工艺及设备配套等情况，进一步阐述了短壁机械化开采在我国目前煤炭产业发展中的重要性。abstract： this paper introduces the application of domestic eml340af continuous miner and its supporting equipments in boundary coal recycle of the eastern part of hanjiawan 2-2， the residual mining area. the author states the shortwall mining face layout， mining technology and equipment matching of the residual mining area mainly according to the specific conditions of hanjiawan. furthermore， this paper elaborates the importance of mechanized shortwall mining in the development of coal industry of china.

关键词：连续采煤机；边角煤；资源回收率

key words： continuous miner；boundary coal；resource recovery rate

中图分类号：td82 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）12-0038-02

0 引言

我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法，并且随着工作面长度

越来越大，长壁开采后遗留的矿井煤柱、不规则块段及边角煤也越来越多，以成为制约煤炭企业和煤炭资源回收不容忽视的问题。以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术体系，具有采掘合一、机动灵活、设备投资少、适应范围广等特点，可更加有效回收布置长壁工作面后无法开采的矿井煤柱、不规则块段及边角煤。本文以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术在韩家湾煤矿回收边角煤

中的应用情况为例，探讨一种能够较为有效解决目前煤矿企业所面临的矿井煤柱、不规则块段及边角煤等煤炭资源回收问题，以达到最大限度地提高煤炭资源利用率，实现资源的安全高效开采。

1 概况

韩家湾井田地处陕北黄土高原北部，毛乌素沙漠东南缘。地貌大致为风积沙区，沙丘连绵，波状起伏，地形相对比较平坦。

韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域位于韩家湾井田的东北部，西北部、东南部为井田边界，西南部为三盘区已采和四盘区正在回采工作面。平均走向长度388m，倾斜长度2440m，总面积约0.947km2。

1.1 煤层顶、底板 2-2煤层顶板属ⅱ类中等稳定顶板，以老顶为主，局部有直接顶，直接顶岩性为粉砂岩、细粒砂岩和泥岩，直接顶厚度一般为1～3m。开采上部煤层，距风化带很近或已在风化带范围内时，因岩体性质恶化，顶板稳定性下降。

煤层底板主要由泥质岩类粉细砂岩组成，本区煤层顶、底板属较稳定型。

1.2 煤层特征根据钻孔资料及盘区掘进巷道揭露情况分析，韩

家湾2-2东翼残采区边角煤层厚度为0.20～3.96m，平均煤厚约3.3m。煤层埋深约100.95m，结构单一。厚度变化规律明显：由西向东变薄。故总体上属大部分可采煤层，采区内厚度变化不大，只是到了东部边角处因沉积冲刷急剧尖灭。

1.3 地质构造韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域内无岩浆岩浸入和火成岩，无较大的断裂和明显的褶曲，断层极少发育、褶曲不发育。边角煤西部有河流冲刷现象，煤层急剧变薄，顶板较破碎，煤层局部被冲刷变薄或尖灭，范围不大；该区域局部会出现沉积充填现象，范围较小。东部至2-2煤层边界线150m处可能会出现大面积沉积充填现象，煤层变薄，局部可采。

1.4 水文地质情况盘区内地下水的赋存和分布主要受气候、地形地貌、地层、地质构造及地表水系等因素控制。根据省煤田地质185队勘探及抽水试验表明：主要含水层延安组风化岩裂隙潜水和基岩裂隙承压水单位涌水量为0.15～3.13m3/h，渗透系数为

0.0066～0.107m/d，按钻孔单位涌水量富水性分级都属于弱富水性。但应注意此含水岩组分布面广，厚度较大，距2-2煤层间距小。

1.5 瓦斯等有害气体、煤尘及煤层自燃发火情况本区煤层埋藏浅，上覆基岩较薄，开采本区时，预计瓦斯很小。根据钻孔瓦斯测定结果，自然瓦斯成分基本为氮气，一般大于88%。甚至全部是氮气，韩家湾生产矿井瓦斯很小，处于二氧化碳、氮气带中。经四川省煤田地质研究所实验测定，各可采煤层爆炸指数在33.88%～41.60%之间，煤尘具有爆炸性。井田内各煤层埋藏均较浅，变质程

度低，通过对部分钻孔中采取的煤芯测试结果，并结合相应样点的化学分析结果，综合确定出煤的自燃倾向等级为易自燃的煤层。

2 回采工艺及方法

2.1 回采工艺巷道均布置在2-2煤层中，每41m布置一个区段，区段间留设10m保护煤柱；区段内支巷间留设3m保护煤柱，采硐间留设2m保护煤柱。邻近盘区采空区侧留设20m保护煤柱。采用两条支巷同时掘进的方法，每掘进26m后60°夹角开一条联巷贯通，当煤层低于2m时停止掘进，开采硐进行回采。采硐回采时采用双翼后退式，由里向外依次进行回采，采硐进刀方向与支巷均成60°夹角，宽度

3.4m、深度8.0m。如图1，连采机先回采1#支巷，在1#支巷内先采左翼后采右翼，连采机进入1#采硐回采8.0m后退机，1#采硐回采结束；连采机移至2#采硐进行回采，2#采硐回采8.0m 后退机，2#采硐回采结束；连采机进行下一个采硐回采。回采至联巷时，连采机移动至2#支巷开始回采，2#支巷回采顺序同1#支巷。

2.2 施工方法

①落煤工序。采用山西天地煤机装备有限公司开发研制的

eml340af连续采煤机完成落煤与装煤工序。掘进、回采最大空顶距8.0m，最小空顶距0.8m。②装煤工序。通过连续采煤机的装载运输机构来完成装煤工序。连续采煤机割煤时，煤落在装煤铲板上，同时圆盘耙杆连续运转，将煤扫入中部运输机，运输机将煤装入后面的无轨胶轮车。③运煤工序。连采机落煤→无轨胶轮车→边角煤运输巷刮板运输机→边角煤运输巷胶带输送机→2306辅运顺槽胶带