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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。
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）加強顶板管理，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、不打底板、不打夹石。防止把砰石崩得太碎；炮眼的位置、角度和装药量必须综合考虑煤层崩落时顶底板和夹石层不至于在破碎后被混入煤中，并要保持煤炭适宜的块度，增加块煤率。
（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
【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。
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）加強顶板管理，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、不打底板、不打夹石。防止把砰石崩得太碎；炮眼的位置、角度和装药量必须综合考虑煤层崩落时顶底板和夹石层不至于在破碎后被混入煤中，并要保持煤炭适宜的块度，增加块煤率。
（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