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[摘 要]一种好的采煤方法及工艺，是煤矿企业实现安全和高产高效的关键。本文结合小黄山煤矿的地质条件，综合考虑各方面因素，提出了一套适合本矿井的采煤方法及工艺，且取得了较好的生产实践效果。
[关键词]采煤方法 采煤工艺 煤层
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-004-01
一、矿井地质概况
小黄山煤矿位于阜康市东南约18km，矿井年生产能力确定为0.9Mt/a。井田内含煤地层为侏罗系下统八道湾组，含煤12层，稳定—较稳定煤层2层（即A1+2、A0号煤层）。A0煤层位于井田内含煤地层最深部，可采厚度平均为10.19m。A1+2煤层位于井田内含煤地层深部，可采厚度平均为32.96m，为全井田较稳定、可采、结构简单—较简单的巨厚煤层。矿井主要可采煤层A1+2、A0煤层顶板岩性为粉砂岩及粉砂质泥岩，局部为细砂岩，底板岩性为粉砂岩、泥岩，局部为炭质泥岩。本矿井属于煤与瓦斯突出矿井，煤尘具有爆炸性。
二、采煤方法的选择
由于矿井煤层厚度差异较大，煤层从薄～特厚煤层均有，并且厚煤层赋存较深，瓦斯含量较高，有突出危险性。若首采赋存较深的厚煤层，需要施工大量的防突工程，以及需要较长的消突、瓦斯抽放时间，导致建井工期大大增加；即使消除瓦斯突出危险性后进行开采也会由于瓦斯含量较高而制约矿井生产能力、影响矿井的正常生产接续，导致矿井后期接续紧张，甚至无法接续。因此，综合考虑瓦斯消突、瓦斯抽采、正常生产接续等因素，设计推荐将危险性小且距离较近的薄～厚煤层分为一组，即一采区的A6、A5煤层，将有突出危险性且距离较近的A1+2、A0煤层分为一组。由于A1+2、A0为特厚煤层，且有煤与瓦斯突出危险性，因此，设计暂推荐A1+2、A0煤层采用走向长壁综合机械化分层采煤法开采。
开采煤层群时，煤层的开采顺序有上行式和下行式两种，由于本矿井首采区煤层间距较小，大部分为薄～厚煤层，回采后冒落影响高度较大，因此采用下行開采。
根据矿井煤层赋存情况，矿井选择A0煤层顶分层（2m）作为保护层，上保护A1+2煤层，下保护A0煤层底部煤层。煤层经过解放层开采并经过防突检测确定煤层无突出危险性后，可采用放顶煤开采方法。本矿井开采煤层推荐采用走向长壁采煤方法，全部垮落法管理顶板。
三、采煤工艺选择
3.1、A6、A5煤层采煤工艺的选择
根据初期采区开采技术条件，参照国内的突出矿井先进生产经验，对煤层平均厚度小于3.5m的A6、A5煤层采用走向长壁采煤法，综合机械化一次采全高采煤工艺。A6煤层平均厚度约为2.63m，该煤层设计采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法。工作面开采高度2.63m。工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。日生产能力1755t。工作面生产能力0.46Mt/a。
3.2、A0煤层解放层采煤工艺
矿井投产时选择A0煤层作为下解放层，首先在A0煤层上部布置一个解放层工作面（采高2m），通过该解放层的开采在不破坏上部A1+2煤层资源的条件下可增加上部的A1+2煤层的透气性能，有利于消突及瓦斯抽采，对矿井达产时开采A1+2煤层时创造良好的开采条件。A0煤层解放层工作面采用走向长壁采煤法，综合机械化一次采全高采煤工艺。采高2m，工作面长120m。工作面支护采用ZZ4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZZG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备1台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，每天4个循环，循环进度0.6m，日产量760t/d，工作面生产能力0.20Mt/a，由于该工作面主要作用是施放瓦斯，保护A1+2煤层及A0煤层下部的开采，矿井在实际生产中可根据瓦斯涌出情况进行调整，优先保证瓦斯抽采质量，对工作面产量及进度不做硬性要求。
3.3、A1+2、A0煤层采煤工艺
对煤层厚度大于3.5m的A1+2、A0煤层经过穿层钻孔、开采A0煤层解放层等防突措施及瓦斯抽采后，确定煤层无突出危险性后，可采用走向长壁综合机械化倾斜分层放顶煤采煤法、综合机械化倾斜分层一次采全高采煤法进行开采。设计对上山两种采煤方法进行比较如下：
方案一：走向长壁倾斜分层综合机械化放顶煤采煤法
A1+2煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为32.96m，A1+2煤层倾斜共分3层开采，工作面分层采高11m，其中开帮高度3.3m，放顶高度7.7m，工作面长度120m，工作面支护采用ZF4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZFG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备2台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天4个循环，循环进度0.6m，日推进度2.4m。日生产能力3388t，工作面生产能力0.90Mt/a，布置一个工作面可满足矿井设计生产能力要求。
A0煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为10.19m，开采解放层后A0煤层剩余开采厚度为8.19m，工作面开采高度8.19m，其中开帮高度3.3m，放顶煤高度4.89m，工作面长度120m，工作面支护采用ZF4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZFG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备2台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天6个循环，循环进度0.6m，日推进度3.6m。日生产能力4044t。工作面生产能力1.0Mt/a，布置一个工作面可满足矿井设计生产能力要求。
方案二：走向长壁综合机械化倾斜分层采煤法
A1+2煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为32.96m，A1+2煤层倾斜共分10层开采，工作面分层采高3.3m，长度120m，工作面支护采用ZZ4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZZG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备1台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天11个循环，循环进度0.6m，工作面生产能力0.87Mt/a，布置一个工作面并考虑掘进出煤可满足矿井设计生产能力要求。
A0煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为10.19m，A0煤层倾斜共分3层开采，工作面开采高度3.3m，工作面长度120m，工作面支护采用ZZ4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZZG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备1台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天11个循环，循环进度0.6m，日推进度6.6m。日生产能力3454t。工作面生产能力0.91Mt/a，布置一个工作面可满足矿井设计生产能力要求。
四、结束语
根据矿井设计生产能力，综合矿井地质构造、煤层埋深、煤层赋存状况、煤层厚度及 硬度、煤层结构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等各方面因素，本矿井推荐采用倾斜分层综合机械化放顶煤采煤工艺。经过现场实践应用，达到了高产、高效、高安全及煤炭高回采率的良好效果。
作者简介：
付强（1985），男，本科，安徽省阜阳市，采矿助理工程师，现任职于新疆煤炭设计院有限责任公司矿山一所，主要从事采矿设计工作。
[关键词]采煤方法 采煤工艺 煤层
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-004-01
一、矿井地质概况
小黄山煤矿位于阜康市东南约18km，矿井年生产能力确定为0.9Mt/a。井田内含煤地层为侏罗系下统八道湾组，含煤12层，稳定—较稳定煤层2层（即A1+2、A0号煤层）。A0煤层位于井田内含煤地层最深部，可采厚度平均为10.19m。A1+2煤层位于井田内含煤地层深部，可采厚度平均为32.96m，为全井田较稳定、可采、结构简单—较简单的巨厚煤层。矿井主要可采煤层A1+2、A0煤层顶板岩性为粉砂岩及粉砂质泥岩，局部为细砂岩，底板岩性为粉砂岩、泥岩，局部为炭质泥岩。本矿井属于煤与瓦斯突出矿井，煤尘具有爆炸性。
二、采煤方法的选择
由于矿井煤层厚度差异较大，煤层从薄～特厚煤层均有，并且厚煤层赋存较深，瓦斯含量较高，有突出危险性。若首采赋存较深的厚煤层，需要施工大量的防突工程，以及需要较长的消突、瓦斯抽放时间，导致建井工期大大增加；即使消除瓦斯突出危险性后进行开采也会由于瓦斯含量较高而制约矿井生产能力、影响矿井的正常生产接续，导致矿井后期接续紧张，甚至无法接续。因此，综合考虑瓦斯消突、瓦斯抽采、正常生产接续等因素，设计推荐将危险性小且距离较近的薄～厚煤层分为一组，即一采区的A6、A5煤层，将有突出危险性且距离较近的A1+2、A0煤层分为一组。由于A1+2、A0为特厚煤层，且有煤与瓦斯突出危险性，因此，设计暂推荐A1+2、A0煤层采用走向长壁综合机械化分层采煤法开采。
开采煤层群时，煤层的开采顺序有上行式和下行式两种，由于本矿井首采区煤层间距较小，大部分为薄～厚煤层，回采后冒落影响高度较大，因此采用下行開采。
根据矿井煤层赋存情况，矿井选择A0煤层顶分层（2m）作为保护层，上保护A1+2煤层，下保护A0煤层底部煤层。煤层经过解放层开采并经过防突检测确定煤层无突出危险性后，可采用放顶煤开采方法。本矿井开采煤层推荐采用走向长壁采煤方法，全部垮落法管理顶板。
三、采煤工艺选择
3.1、A6、A5煤层采煤工艺的选择
根据初期采区开采技术条件，参照国内的突出矿井先进生产经验，对煤层平均厚度小于3.5m的A6、A5煤层采用走向长壁采煤法，综合机械化一次采全高采煤工艺。A6煤层平均厚度约为2.63m，该煤层设计采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法。工作面开采高度2.63m。工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。日生产能力1755t。工作面生产能力0.46Mt/a。
3.2、A0煤层解放层采煤工艺
矿井投产时选择A0煤层作为下解放层，首先在A0煤层上部布置一个解放层工作面（采高2m），通过该解放层的开采在不破坏上部A1+2煤层资源的条件下可增加上部的A1+2煤层的透气性能，有利于消突及瓦斯抽采，对矿井达产时开采A1+2煤层时创造良好的开采条件。A0煤层解放层工作面采用走向长壁采煤法，综合机械化一次采全高采煤工艺。采高2m，工作面长120m。工作面支护采用ZZ4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZZG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备1台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，每天4个循环，循环进度0.6m，日产量760t/d，工作面生产能力0.20Mt/a，由于该工作面主要作用是施放瓦斯，保护A1+2煤层及A0煤层下部的开采，矿井在实际生产中可根据瓦斯涌出情况进行调整，优先保证瓦斯抽采质量，对工作面产量及进度不做硬性要求。
3.3、A1+2、A0煤层采煤工艺
对煤层厚度大于3.5m的A1+2、A0煤层经过穿层钻孔、开采A0煤层解放层等防突措施及瓦斯抽采后，确定煤层无突出危险性后，可采用走向长壁综合机械化倾斜分层放顶煤采煤法、综合机械化倾斜分层一次采全高采煤法进行开采。设计对上山两种采煤方法进行比较如下：
方案一：走向长壁倾斜分层综合机械化放顶煤采煤法
A1+2煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为32.96m，A1+2煤层倾斜共分3层开采，工作面分层采高11m，其中开帮高度3.3m，放顶高度7.7m，工作面长度120m，工作面支护采用ZF4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZFG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备2台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天4个循环，循环进度0.6m，日推进度2.4m。日生产能力3388t，工作面生产能力0.90Mt/a，布置一个工作面可满足矿井设计生产能力要求。
A0煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为10.19m，开采解放层后A0煤层剩余开采厚度为8.19m，工作面开采高度8.19m，其中开帮高度3.3m，放顶煤高度4.89m，工作面长度120m，工作面支护采用ZF4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZFG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备2台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天6个循环，循环进度0.6m，日推进度3.6m。日生产能力4044t。工作面生产能力1.0Mt/a，布置一个工作面可满足矿井设计生产能力要求。
方案二：走向长壁综合机械化倾斜分层采煤法
A1+2煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为32.96m，A1+2煤层倾斜共分10层开采，工作面分层采高3.3m，长度120m，工作面支护采用ZZ4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZZG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备1台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天11个循环，循环进度0.6m，工作面生产能力0.87Mt/a，布置一个工作面并考虑掘进出煤可满足矿井设计生产能力要求。
A0煤层：根据煤层赋存条件，该煤层平均厚度约为10.19m，A0煤层倾斜共分3层开采，工作面开采高度3.3m，工作面长度120m，工作面支护采用ZZ4000-17/35型支撑掩护式液压支架和ZZG5800-17/35型过渡支架，配备1台MG200/500—WD型双滚筒电牵引采煤机割煤，配备1台与采煤机配套的SGZ—730/2×200型可弯曲刮板输送机运煤，支架顶部铺设金属网，每天11个循环，循环进度0.6m，日推进度6.6m。日生产能力3454t。工作面生产能力0.91Mt/a，布置一个工作面可满足矿井设计生产能力要求。
四、结束语
根据矿井设计生产能力，综合矿井地质构造、煤层埋深、煤层赋存状况、煤层厚度及 硬度、煤层结构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等各方面因素，本矿井推荐采用倾斜分层综合机械化放顶煤采煤工艺。经过现场实践应用，达到了高产、高效、高安全及煤炭高回采率的良好效果。
作者简介：
付强（1985），男，本科，安徽省阜阳市，采矿助理工程师，现任职于新疆煤炭设计院有限责任公司矿山一所，主要从事采矿设计工作。