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【摘 要】在煤炭产品质量指标中有含矸率、灰分、水分、硫分等.提高煤炭质量、降低煤炭产品中无用和有害成分非常重要.本文主要阐述了基于采掘、地质的影响煤炭质量的地质因素、提高煤质的主要采掘地质措施等问题.

【关 键 词】采掘工作面；生产；煤炭质量；技术管理

煤炭是不可再生的资源,提高煤炭产品质量,增加煤炭产品的品种,按品种、规格、等级进行区分,满足不同用户的需求,这是提高社会经济效益和合理利用煤炭资源的重要内容.煤中含有碳、氢等有机质化合物,所以,它具有广泛的应用价值.而生产出来的煤炭,不全是有用的物质,还包括一些无用和有害的成分.在煤炭产品质量指标中有含矸率、灰分、水分、硫分等.提高煤炭质量、降低煤炭产品中无用和有害成分非常重要.

1、基于采掘、地质的影响煤炭质量的地质因素

（1）煤层的自然地质条件,煤层中的夹石层较多、顶板破碎,这就可能导致煤炭的含矸率提高、灰分增大,降低煤炭产品质量.

（2）不同煤质的煤层开采比重的变化,影响这一时期的煤质质量变化.

（3）开采技术因素的影响.在选择采煤方法、确定运输方式时,对不同煤质的煤层,要实行分采分运,这能提高煤质,不然,就可能影响或降低煤质.

（4）提高煤质的措施是否有效可行,在于先进的经验是否能得到推广应用.

2.提高煤质的主要采掘地质措施

井下煤质管理是煤炭产品质量管理的重要部分,同时也是煤质管理工作非常重要的环节.煤炭质量,首先取决于煤层的自然赋存的地质条件,即煤的自身发热量、硫分、挥发分、胶质层厚度、灰分和水分等理化性质,这是后期开采中不能改变的,而决定煤炭质量的主要指标―灰分、含矸率、水分等,又与矿井的开采设计、采掘工艺、排水、运输等一系列工作密切相关,所以,在煤炭生产过程中,减少外在矸石和水分的混入,保持适度的煤炭块度,是提高煤质的重要环节.

在煤矿生产中,加强对采掘工作面的技术管理,改进采煤方法与操作技术,能够有效地控制灰分、矸石和水分的混入.为此,采掘工作面要加强顶底板管理,改进工艺,提高支护质量,不得采顶、底,防止矸石混入煤中,以提高煤矿的生产效率和经济效益.

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2.1采区布置

（1）布置采区及采煤工作面时,应尽可能避开断层、火成岩带、陷落柱和其他大的地质构造,尽可能不在地面河流、湖泊或强含水层下面开采,以避免矸石和水混入煤中.

（2）采区必须有完整的矸石山贮运系统,以确保煤炭和矸石的分贮分运.

（3）采区要有完整的排水系统,保持水沟的畅通,煤水分运.对已探明的老空积水和顶底板含水层的蓄水,要设法堵住或避开,或者通过放水钻孔和排水巷道将水引入井底水仓.溜煤眼和煤仓入口处的四周,要构筑水沟,确保外来水不流入溜煤眼和煤仓,不准以溜煤眼代替放水眼.

2.2掘进工作

（1）煤巷和半煤岩巷掘进时,要尽可能不崩碎顶底板和夹石.炮眼布置、装药量、爆破顺序、掘进工艺和工序安排必须实现拣砰方便,煤岩分装有利分运和增加块煤率.

（2）煤巷掘进遇到断层、褶曲等地质构造和夹石层在巷道断面中的比重太大时,要单独处理,实现分掘、分装、分运.

（3）煤巷掘进过破碎或伪顶较易脱落时,要顺巷道顶打入前探梁.若顶板破碎严重,要加铺金属网或其他刹顶材料,并紧跟工作面架棚,超前维护好顶板.

（4）薄煤层掘进需卧底或挑顶时,要采用台阶式掘进,使煤层超前于岩层掘进,实现煤岩分掘、分装、分运.

（5）对有条件在巷道两侧或底部开贮矸硐的,应每隔一段距离打一个贮矸硐,把矸石贮存在硐内.

（6）用掘进机掘进的巷道,要以避免或减少破顶破底为主.

2.3采煤工作

（1）加强顶板管理,要从采煤实际出发选择科学有效的顶板支护方法.对于破碎的直接顶顶板,支架必须有足够的支撑力,要加大支架和顶板的接触面.如：缩小循环进度,减小支架的排距和柱距,在棚梁与顶板之间加打背板、金属网等,减小顶板的裸露面积；对于随采随落的顶板即伪顶,要采取超前支护的方法,或采用交错式铰接顶梁和套棚,棚顶加插背板、金属网；采用综合机械化采煤的工作面,对易碎顶板要采用掩护式液压支架或支撑掩护式液压支架.顶板破碎严重时,要在支架上加铺金属顶网.在采煤工序安排上,要采用割煤后先移支架再移溜的作业程序,尽可能缩短采煤机割煤与移架的距离,要随割煤随移架,并尽可能缩小支架端头与煤壁之间的距离；厚煤层采用分层采煤法时,必须加强对再生顶板和人工假顶的管理.一般破碎岩石形成的再生顶板,需要经过5～6个月以上的压实稳定时间.有些岩石因其吸水后粘结性增加,所以,应在开采上分层时,向放顶后的采空区注水或灌黄泥浆以增强再生顶板的粘结性.对采用人工假顶的工作面,要重视假顶的铺设质量,或在铺金属网时,在网下加设垂直于工作面煤壁的底梁,并回清采空区的柱子,这有利于下分层的回采,还可以避免采下分层时假顶损坏和漏矸.

（2）改进炮采工作面的爆破技术.钻眼作业做到不打顶板、不打底

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（3）经济合理地处理煤层中较厚的夹石层,避免夹石层矸石混入煤中.在夹石厚度超过300mm时,必须实行分采、分装、分运,做到爆破后先拣矸,后出煤.安排专人拣矸、砌矸石垛,把出现的矸石大部分都现场处理.

（4）改进采煤机割煤工艺.按照煤层厚度科学合理地选择采煤机滚筒直径,其截割直径要小于开采高度0.10～0.15m,防止割顶割底现象；要选择科学的操作方法和合理的截深.在采煤机停止割煤时,必须及时关闭防尘用水,以减少混入煤中的水量.采煤机在通过断层、褶曲时,必须采取有效措施,减少矸石的混入量.

参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学.徐州：中国矿业大学出版社,2009.7

[2]郭奉贤.采矿生产技术.北京：煤炭工业出版社,2010.11

[3]张先尘,钱鸣高等.中国采煤学.北京：煤炭工业出版社,2005.3

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