短壁连采技术在中厚偏薄煤层中的应用

周兴利（陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司，陕西 榆林 719316）

短壁连采技术在中厚偏薄煤层中的应用

周兴利
（陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司，陕西 榆林 719316）

在煤炭开采中，经常会遇到各种各样的地层地质情况，需要相关技术人员做好勘查和分析，选择恰当的开采技术，以保证煤炭开采的效率和安全。在中厚偏薄煤层中的开采中，短壁连采技术是一种比较常见的开采技术，在安全、效率、效益等方面有着非常明显的优势。本文针对短壁连采技术在中厚偏薄煤层中的应用情况进行了分析和讨论。

短壁连采技术；中厚偏薄煤层；应用

0　前言

工业化进程的加快推动了社会生产力的发展，也加大了社会对于能源资源的需求，煤炭作为当前技术条件下应用最为广泛的矿石能源，在社会生产和经济发展中扮演着至关重要的角色，也因此带动了煤矿产业的快速发展。在一些不适合布设长壁工作面的煤层，应用短壁连采技术，可以保证良好的开采效果，对长壁开采工艺进行补充，确保煤炭开采的顺利进行。

1　短壁连采技术概述

短壁开采技术首创于美国，是一种以连续采煤机为主要机械设备的采煤技术，指利用断臂采煤机针对倾斜长度在30-90m，走向长度300-1000m的范围内进行回采的技术。相比较其他采煤技术，短壁连采技术具有几个比较显著的优点，一是采掘合一，具有较强的灵活性，成本投入少而且适用范围较广；二是适用于不规则块段的煤炭开采以及残采区煤柱的回收，能够提高煤炭资源的回收率；三是短壁连采技术是现代煤矿构建高效集约化矿井的一个不可或缺的配套开采技术。

从目前来看，我国的短壁连采技术主要包括三种不同的形式：一是单翼回采方式，采用单翼斜切进刀的方式对煤柱进行回采，相比较传统房柱式采煤法，在回采率方面有了较大的提升，不过如果顶板稳定性较差，可能会出现顶板离层垮落的情况；二是双翼回采工艺，这种工艺一般配合履带式行走液压支架，可以对条带形煤柱进行采收，利用履带式行走液压支架以及采硐间狭小刀间煤柱对顶板进行支护，支架可以随着采硐的回采移动；三是连续运煤系统，其省略了煤炭的中间运输环节，实现了从落煤到运煤的一气呵成，是一种高效回采技术［1］。

2　短壁连采技术在中厚偏薄煤层中的应用

2.1概况

某工作面位于煤矿南部边缘位置，房采工作面西侧为文物古迹，为了对其进行保护，同时考虑综采工作面无法应用跳采方式，在综合分析工作面地质条件后，从提高回采率着眼，采用短壁回采技术进行回采，结合全部垮落法工艺对煤柱进行回收。在回采过程中，为了保证安全，利用锚杆、锚索配合相应的线性支架，对顶板进行支撑。

2.2采区布置

房采工作面设置集中巷4条，同时在其两侧垂直布设支巷，将工作面分割成6个区段，相邻区段间预留10m左右的保安煤柱。掘进巷道设置为矩形巷道，集中巷、支巷以及联巷的设计宽度为5.8m，煤房采硐宽度为3.8m，左翼深7.5m，右翼深12m。经勘探，采区煤层平均厚度为1.8m，属于中厚偏薄煤层，将煤层厚度作为采硐采高，在采硐间预留0.3m的净煤柱。

2.3技术应用

（1）回采工艺：将采区中划分的6个区段细分为2-3个条带，采用后退式回采的方式逐条回采，在区段回采完成后，进行支巷口和集中巷煤柱的回收，回收的方式为双翼单刀留煤柱后退式，沿支巷夹角60°方向进刀，采硐间预留0.3m的净煤柱。在回采过程中，应该确保两翼采硐口相错2m以上，同时利用线性支架进行支护，沿煤房回采方向交替移动支架，待采块回采完成后，可以将联巷中的支架移动到下一个联巷后，继续进行支护。利用线性支架对房采区的顶板进行支护，避免顶板的冒落。同时，应该在北侧支巷与工作面切眼间留设20m保护煤柱，在进行设计留设、掘进支巷以及煤矿回采时，应该注意不对保护煤柱造成破坏。在利用线性支架进行支护回采时，为保证安全，应该严格依照相应的流程进行操作，即在支巷最前端设置线性支架→左翼采硐→对浮煤进行清理→支架移动→右翼采硐→对浮煤进行清理→支架移动［2］。

（2）支架支护：在进行工作面的回采时，需要设置相应的线性支架，做好顶板支护工作，并结合全面垮落法做好顶板的管理。在回采开始前，需要在支巷端部适当位置，设置两台线性支架，确保其位于回采条带的联巷内，能够对交叉点进行可靠支护。升起四台支架立柱，待支架初撑力达到20MPa后，可以进刀采硐，在回采时需要及时对支架进行移动，始终保证回采采空区的采硐口可以得到有效支撑，避免顶板垮落问题。需要注意的是，支架距离采硐口的距离应该保持在0.5m，避免出现跨刀移架的情况，而且每一次移动后，都必须保证支架达到初撑力后才能继续回采。

（3）循环作业：在支巷掘进回采过程中，可以采用循环作业的方式，即掘进、回采、支护交替进行。回采时，应该先对两台线性支架进行设置，然后利用连采机开展回采作业，按照先左翼后右翼的顺序进行回采，通过严格的工序流程管理，实现对于支巷内煤柱的有效采收。

（4）注意事项：在进行回采的过程中，必须在区段回采全部完成后，才能继续进行下一区段的掘进回采工作，同时避免对于顺槽和区段护巷煤柱的破坏，保证生产安全。对于留设煤柱，可以在前方回采结束后，配合线性支架以及后退式方法进行回采。每一个区段回采完后，如果无法对支巷口的护巷煤柱进行回采，则应该临时封闭巷口，留下相应的观察口。同时，回采完成后需要及时进行放顶以及采空区的封闭处理［3］。

3　结语

总而言之，在中厚偏薄煤层的开采中，应用短壁连采技术，在工作面的布置方面更加灵活，基本不会受到断层、裂隙等特殊地质构造的影响，可以实现对于边角块段以及小块段的高效回采，在保证安全的前提下，提高煤炭采收率。

［1］张永贵.短壁连采技术在赋存较深煤层中应用探讨［J］.内蒙古煤炭经济，2013（10）：75-76.

［2］刘玉德，张东升，闫守峰.浅埋薄基岩煤层短壁连采模式及应用研究［J］.中国安全生产科学技术，2010，6（05）：51-56.

［3］王世栋.短壁连采工作面顶板运动规律研究［J］.煤炭科学技术，2014，42（03）：121-124.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.069

周兴利（1973-），男，河南舞阳人，电工程师，研究方向：煤矿机电技术管理