科ｌ技ｌ论Ｉ坛 科 诺 浅谈对急倾斜煤层的主要开采方法分析 于海涛王鹏林 （铁煤集团晓明矿） 摘要：急倾斜煤层在我国分布较广，赋存条件复杂，开采矿井数量多，开采难度大，近年来发生了多起重特大事故。为吸取事故教训，积极推进 采煤工艺改革，提高急倾斜煤层安全开采技术水平。 关键词：急倾斜煤层：开采方法；分析 我国急倾斜煤层分布广泛，其地质条件大多 这种采煤方法存在以下缺点：支架结构不完 巷方式。因此，巷道放顶煤采煤法综合应用了综采 数比较复杂。５ｖｒ￣－急倾斜煤层的煤矿要本着安全 善，不能在下￣２ｋｔ程中适应煤层厚度的变化，，倾角 放顶煤开采理论和急倾斜煤层沿空留巷理论，是 可靠、技术先进、淘汰落后的原则选择采煤方法， 的变化也不能太大。要求煤层赋存比较稳定，否则 放顶煤技术和沿空留巷技术的综合运用。 不断提高机械化水平，合理布置采掘工作面和选 会造成很大困难；这种采煤方法在厚度２～８ｍ、倾 ４２急倾斜煤层巷道放顶煤工艺 择开采顺序，严格安全生产管理，确保安全生产。 角６０Ｏ一７ｏｏ的煤层中使用效果较好；在厚度超 急倾斜煤层巷道放顶煤回采过程是一个较 下面对我国使用过的急倾斜煤层开采方法进行分 过１０ｍ和倾角小于６０￣的煤层中使用比较困难； 为复杂的生产过程，它包括生产工艺、工序以及生 别的分析。 工艺虽然简单，但难以实现机械化回采，并且拆装 产的管理制度等。根据急倾斜煤层的矿山压力与 １俯伪斜走向长壁分段密集采煤法 支架的劳动强度较大；在掩护支架下采煤，支架将 放顶煤的特点，巷道放顶煤的回采工艺实际只有 俯伪斜走向长壁分段密集采煤法工作面呈 工作空间与采空区隔离，所以在回采过程中不能 破煤、放煤、运煤三道工序，不用支护采空区和进 俯伪斜直线布置，避免了煤壁片帮伤人，减少了煤 排除矸石。另外当煤层含有夹矸以及煤层变薄需 行顶板管理，相当于少了两道工序，使得工艺非常 炭自溜过程中因串人采空区而造成的丢煤，也为 要破底时，会降低煤质。 简单。工人只在放煤巷内作业，劳动强度轻。顶煤 进一步实现采煤机械化创造了条件。 ３水平分段放顶煤采煤法 的破碎和下放是放顶煤采煤工艺的关键技术之 与传统的台阶式采煤法相比，俯伪斜走向长 我国传统的开采急倾斜特厚煤层多用高落 一。为此，在整个回采工艺过程中，重点是破煤和 壁分段密集采煤法提高了工作面煤壁的有效利用 式采煤法、水平分 摹－斛切分层采煤法以及伪倾 放煤两道工艺。 率，在区段垂高相同的情况下，工作面有效利用率 斜柔性掩护支架采煤法。随着近水平厚煤层综采 ４３巷道放顶煤采煤法的适用条件 比伪斜短壁采煤法提高３０—４０％，有利于提高工 放顶＇）ｇ－Ｒ术的发展，综采支架放顶煤技术已被成 ４．３．１煤层赋存状态与构造。由于巷道放顶煤 作面单产。 功引入急倾斜煤层的开采。急倾斜煤层水平分段 采煤法不需要大型机械设备，且对巷道的断面面 采用分段走向密集支柱切顶和挡矸，工作面 放顶煤采煤法的试验成功，是急倾斜煤层采煤法 积、坡度没有严格的要求，具有较高的灵活性，因 上下分段可同时回柱放顶，充分利用了时间空间， 及其回采工艺的重大改革。 此可适用埋藏不稳定、厚度变化大、地质构造较复 加快了工作面推进速度。 急倾斜煤层水平分段综采放顶煤具有以下 杂的急倾斜煤层。 采用分段走向密集后，工作面周期来压不明 优点：产量大副度提高。有的矿井比巷道长壁、柔 ４．３２煤层厚度。巷道放顶煤适用厚度在２～ 显。主要原因是：走向密集拦截的采空区矸石，在 提高了２～６倍。矿井生 １０ｍ左右的急倾斜煤层。 工作空间与顶板冒落区之间形成一个自然充填 产集中，机械化程度高；与—般的急倾斜煤层开采 ４３－３煤层倾角。根据现场试验及理论分析， 带，随着工作面推进和密集柱前移，充填带也跟着 方法相比，煤巷掘进率大幅度降低；提高了劳动生 巷道放顶煤采煤法适用的煤层倾角为５。～９０￣。 前移，始终起着隔离采场工作空间和冒落区的作 产率，降低了成本。 ４．３．４煤层物理力学性质。与综采放顶煤不 用，也起着临时支撑采空区顶板和减缓周期来压 主要缺点是：适应性不强。对于煤层厚度沿 同，煤的强度对巷道放顶煤有较大影响。如强度太 的作用。 走向变４ｇ－￣３ｖ，断层较多，厚度小于２０ｍ的急倾斜 大，在矿山压力作用下，顶煤是难以冒落的。一般 这种采煤方法的主要缺点有：工作面支、回 煤层均不适用；综采机械设备初期投资大，初期投 地当煤层的普氏系数在１．５以下时，顶煤 『顶利冒 柱工作量较大，工人操作不便，且劳动强度大；区 资远大于其他任何急倾斜煤层开采方法；设备搬 落。Ｊ比外，煤层的节理越发育，对放顶煤越有利。 段煤柱损失较大，约占区段煤量的１５％左右；分段 运和安装比较困难，工作面长度必须保持不变，因 ４３．５瓦斯、自然发火等对放顶煤采煤法的影 走向密集下方的”三角区”通风较差，易积存瓦 此而造成的煤损大；煤尘大，危害工人健康和安全 响。瓦斯对巷道放顶煤有重要的影响。—般地，高 斯。 生产。 瓦斯煤层顶煤可放性较好，低瓦斯煤层可放性较 俯伪斜走向长壁分段密集采煤法适用于煤 适应条件：煤层倾角大于４５。；煤层厚度大 差蹲。而对于高瓦斯煤层，在采空区有冒落空洞时， 层倾角４０￣～７５ｏ，煤层顶板中等稳定，工作面采 于２０ｍ；用于中硬（ｆ＜２Ｄ）和中软（ｆ≥ｎ８）的煤层， 空洞里容易造成瓦斯积聚。有自然发火倾向的煤 高不超过２ｍ的低瓦斯煤层，或不宜使用伪斜柔性 ｆ≥｝２ｏ时要使用放炮强制落煤措施；在采区走向长 层，不宜采用巷道放顶煤。 掩护支架采煤法的不稳定急倾斜薄及中厚煤层。 度范围内厚度基本无变化，无落差较大的断层，煤 除上述几种方法外，我国还曾经使用过仓储 ２柔性掩护支架采煤法 层稳定。 采煤法、长孔爆破采煤法、滑移顶梁支架放顶煤采 柔性掩护支架采煤法是我国开采急倾斜煤 ４巷道放顶煤采煤法 煤法等几种方法，便现已停止使用，或基本不再使 层一种主要的开采方法，在全国各地均有应用。这 １急倾斜煤层巷道放顶煤工艺及巷道系统 用，这里就不加以介绍了。 种采煤方法与目前所应用的其他急倾斜煤层采煤 布置 结束语：急倾斜煤层的开采方法与煤层埋藏 方法相比，具有以下优点：工作面沿走向推进，具 急倾斜煤层巷道放顶煤是在一个采区内沿 的地质条件有密切关系。选择某种采煤方法不仅 有走向长壁采煤系统的优 ，与沿俯斜推进的掩 倾斜方向按照一定的标高（１５～３０ｍ）划分若干个 受煤层倾角和厚度的影响，而且与煤层埋藏深度、 护支架采煤方法和其它柱式采煤方法相比，减少 区段，在每个区段的下部布置放煤巷道，放煤巷道 煤层数目、围岩性质、地质构造，以及煤层的自然 了大量溜眼和其它巷道的掘进量；简化了复杂而 的两端分别与采区内的进回风系统相联，构成全 发火陛质、瓦斯含量、水文条件等多方面的地质因 繁重的顶板管理工作，使生产工艺大为简化；掩护 风压通风系统。所有的工艺和工序都在放煤巷道 素有关。 支架的安装与拆卸工作与工作面的回采工序在空 内进行，顶煤开采在巷道内侧帮全长内以—定间 参考文献 间上互不干扰，可实现三班采煤，非生产的准备时 距布置放煤小眼，利用矿山压力作用或辅以人工 ｆ］ｌｒ－＋输急倾斜煤县的特点及采煤工艺ＩＪ１．矿业安全 间较短；采用２５。左右的伪斜工作面，把急倾斜煤 松动的方法，使巷道上方顶煤破碎，堆于采场，临 与ｇｇ４￣．ｏｏ２（ｚ１）． 层变成了缓倾斜煤层来开采，使工作面行人、操作 时支撑顶、底板。以一定的放煤管理制度打开放煤 ｆ２恤超文．赵各庄矿急倾斜煤层开采方法的实践与 比较方便，减轻了工人的劳动强度，工作安全可 小眼的闸门，破碎煤体及其上覆顶板垮落矸石利 探索评论推荐 ．河北煤炭２００５．４． 靠；掩护支架受力较小，支架可以多次回收复用， 用自重近似水平状态下移，并且沿放煤巷道走向 【３１杨喜才．急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法的实践ｆＪ１． 在回采过程中只消耗一些竹（荆）笆或金属网，使 全长通过放煤小眼将松散的煤体均匀放出，放煤 煤炭科学技术２００６，６． 矿井的材料消耗和生产成本降低。 巷道实际上是在松散煤体的保护下的一种沿空留 一２９—
