东滩煤矿四采区3上A煤赋存规律及其对生产的影响

表2　钻孔实见3_上A煤统计表

图1　四采区夹矸、夹矸上部煤厚等值线图

补10——钻孔号；1.0(0.42)——夹矸上部煤厚(夹矸厚度)；－0.5－——夹矸等厚线；　　－Λ－Λ－——0.7 m夹矸线；…1.2…——夹矸上部煤及3_上A煤等厚线

图2　夹矸岩性变化示意图

　　以上无论夹矸还是煤厚变化都存在不均匀性，这些变化与当时沉积环境和成煤条件的变迁有着极为密切的关系，对四采区安全合理地回采3_上煤层产生了很大的影响。

3　3_上A煤对采掘工作面的影响及对策
3.1　3_上A煤对采掘工作面的影响
　　3_上A煤影响采掘生产的因素主要有两个方面：一是夹矸岩性；二是3_上A煤和夹矸厚度。从实际观测到的情况可知，夹矸岩性的变化是有规律的。如图2所示，一般当夹矸厚度小于0.5 m时，其岩性为炭质泥岩，当夹矸厚度大于0.5 m而小于1 m时，夹矸的下部相变为泥岩、粉砂岩，上部仍为炭质泥岩；当夹矸厚度大于1 m时，夹矸全部相变为粉砂岩。炭质泥岩硬度小(f≈2～3)，松散易碎，在强度上与煤层相近，泥岩(f≈3～4)、粉砂岩(f≈4～6)强度及硬度都相应增加。
　　夹矸对掘进工作面的影响是：巷道沿3_上煤底板掘进或沿3_上煤顶板掘进，当夹矸大于0.7 m时，由于上部夹矸存在，巷道顶板之上形成复合顶，施工中容易产生顶板离层、冒落。巷道沿3_上煤顶板掘进，夹矸厚度小于0.7 m部分，巷道割夹矸掘进。
　　夹矸对回采工作面的影响有两种情况：一种是普通综采工作面，当夹矸小于0.7 m时，工作面由南向北推进，夹矸岩性由炭质泥岩相变为泥岩、粉砂岩，由于硬度变大，对采煤设备有一定影响，容易损坏机件，而且增加了原煤灰分；当夹矸大于0.7 m时，工作面上部由于夹矸、3_上A煤存在，在工作面顶板形成复合顶，容易产生冒顶，煤质不稳定，生产不安全。第二种是综放开采工作面，夹矸影响顶煤的冒放性：
　　a.　夹矸自身的破碎效果，尤其夹矸较厚且强度较高时，可能出现夹矸悬露或破碎后块度较大而影响放煤。
　　b.　夹矸的参与使上位顶煤破碎效果降低，从而影响回收率。
　　c.　当机采高度较大时，夹矸以下的顶煤稳定性降低，从而造成冒顶而影响正常生产。
　　3_上A煤厚度较小且分布不稳定，造成采掘工作面顶板非常不稳定，不利于安全生产。
3.2　对策
　　在矿井生产中，主要采取了以下对策并取得了良好效果。
3.2.1　综采和掘进工作面，当含夹矸回采或掘进时，由于夹矸0.5～0.7 m部分有粉砂岩存在，重点加强综采和综掘设备的检修工作，加强洗煤厂管理，减少煤炭灰分，提高煤质。在复合顶下回采或掘进时，加强矿压观测，加强顶板管理，根据顶板压力情况，及时采取加强顶板支护的有效措施，防止冒顶，保证正常生产。
3.2.2　综放开采一次采3_上煤全高，为含夹矸顶煤回采，如43上02综放工作面，采取对策主要是提高顶煤的冒放性。具体措施有：
　　a.　在上位夹矸较软区域适当降低采高而增大护顶煤的厚度；在上位夹矸较硬区域适当增大机采高度以加强对夹矸和3_上A煤的破坏作用；
　　b.　在此区域进行综放开采，要选择高强度、高阻力支架，以利于利用机械力量，有效破碎夹矸和3_上A煤；
　　c.　采用双轮放煤，即将夹矸上、下的顶煤分两次放出，可以充分利用煤矸垮落的时空关系，有效地提高顶煤的放出率。
　　
4　建议
　　a.　进一步开展3_上A煤及夹矸赋存状况的研究工作，为工作面设计和回采提供可靠资料。
　　b.　由于夹矸和3_上A煤对采掘生产都有较大的影响，在3_上煤采掘中应加大安全管理力度，防止顶板冒落，确保安全生产。
　　c.　因为3_上A煤局部可采，建议在开采3_上煤时对其经济合理部分进行有效回收。
　　d.　开采含夹矸区域3_上煤层时，洗煤厂应采取针对措施，加大洗选力度，确保煤炭质量。

作者简介：张新武　男　33岁　工程师　矿井地质

作者单位：张新武　兖州矿业集团公司东滩煤矿　邹城中心店镇　273512