急倾斜不稳定煤层开采方法浅探

急倾斜不稳定煤层开采方法浅探

曲波

伊犁神达工业有限责任公司835802

摘要：煤炭在我国国民经济发展中占有重要的地位，因此，煤炭开采技术的研究一直是人们关注的焦点。本文归纳和总结了急倾斜不稳定煤层的不安全因素，在此基础上，研究了急倾斜不稳定煤层的实用开采技术，试图从中找到解决开采急倾斜薄煤层的技术问题。

关键词：急倾斜；不稳定；煤层开采方法

引言

在我国煤矿开采中，经常遇到急倾斜煤层，急倾斜煤层条件复杂，瓦斯突出、自然发火、水害威胁、冲击地压等问题给急倾斜煤层的开采带来巨大安全隐患，近年来经常引发重特大安全事故。因此，急倾斜煤层的开采，必须选择安全可靠、合理适用的技术方案，合理布置采掘工作面，不断提高机械化水平，建立健全安全生产措施。下面，本文以急倾斜煤层为例，结合实际开采工作，就井下倾斜开采技术的应用难点进行探讨。

1急倾斜不稳定煤层开采的不安全因素

开采过程中，急倾斜煤层从开采技术、安全管理方面都具有独自的特点，主要表现在以下几点：

1.1采空区窜矸

顶、底板作用力主要表现为对煤层侧压，垂直作用力分布相对较小，在顶底板管理上，上一道分斜坡回采后，冒落的矸石覆盖在下一道煤层上，回采下一道时，矸石容易窜入工作面，不但影响了煤的含矸率，而且容易造成伤人。

1.2顶煤突出和挂顶煤

顶煤突出即指的是放顶后出现不规则的突出表面；挂顶煤指爆破后无法按要求预计的爆破高度进行爆破的。在深孔的炮眼布置深度控制不好时，装药爆破不合理时，容易出现煤柱表面不规则及挂顶煤出现，在工作面煤出完后，突出的顶煤会随采动再次垮落，而挂顶煤没办法进行二次爆破回采，出现大面积悬顶现象，当垮落时会将采空区集存的有毒有害气体压向工作面，对作业人员造成危害，工人在存在侥幸心理时，偷偷进入采空区扒煤或作业，这时如果出现大面积悬顶现象，当垮落时会将采空区集存的有毒有害气体压向工作面，对作业人员造成危害，不利于安全管理。

1.3其它不安全因素

煤采完后，采空区采用自然垮落法，人员禁止进入采空区进行出煤，迎头采取设置防护柱后，人员出煤站在防护柱外小眼迎头内，与采空区间距只有1-3m，特别在急倾斜薄煤层开采中受煤层厚度影响，操作空间更小，有限的空间容易影响人的安全操作。

煤层开采均采用了中深孔进行布置炮眼，通过一次性放全高进行采煤，采下的煤靠自重下滑，虽简化了工作面的装运工作，但在出煤过程中，特别在处理块煤时，会存在块煤冲出，在防护柱设不到位时，容易砸人和冲倒支架、影响安全。

2急倾斜不稳定煤层开采技术的设计

地质条件的差异，决定了急倾斜煤层的开采技术和赋存条件简单的缓倾斜煤层的开采技术在采煤方法上有所不同。根据多年的实践经验，现在对急倾斜不稳定煤层的采煤技术的设计进行分析。

2.1合理划分采区，尽量加大采区尺寸

加大采区的煤炭储量。划分采区时，根据生产设备及回采工艺的要求，避免人为地划分采区边界，适当加大采区的走向长度，加大阶段垂高。

2.2优化回采工艺，提高生产效率

目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后，绝大多数矿井采用炮采工艺和风镐落煤工艺，工人劳动强度大，安全状况差。优化回采工艺最主要的就是提高回采机械化程度。要提高矿井开采的机械化程度，可以从局部机械化和全局机械化两个方面来考虑。局部机械化指的是从支护方式、落煤方式以及运输方式几个方面单独考虑改进方法，以提高矿这几个方面的机械化程度。全局机械化是采用综合机械化采煤方式，从破煤、装煤、运煤以及支护四个方面来实现机械化。

在一定的条件下，对开采技术条件进行评价，寻求最适宜的采煤方法，并且通过对工作面开采工艺、设备及系统配置的分析，采取改造系统的薄弱环节、完善工艺系统和开采技术等措施来有效地提高工作面单产。如加大采区走向长度，改进回采工艺，合理确定采煤工作面的支护方式等。在通常情况下，急倾斜煤层采区的走向长度比较小，可采储量少，只能满足几个月的正常生产，造成采面搬迁频繁，而且需要留设大量的保护煤柱，影响资源回收率。这不仅影响矿井的正常生产，增加无效工时，同时也造成了资源浪费，降低了工作面设备的使用效率，影响机械化程度的提高。在生产过程中，根据矿井地质条件的变化，加大采区走向长度，不仅可以增加采区储量和服务年限，减少工作面搬迁次数，而且还能减少区间煤柱的损失，减少准备巷道的掘进工程量，进而增大采区生产有效工时比率。加大采区的走向长度，还可以增加采区同进开采的工作面个数，能提高采区的生产能力，有利于采区和矿井的集中生产。

2.3开采技术参数的设定

根据伪倾斜斜坡短壁采煤法的要求和特点，技术人员设计了开采技术参数。这种采煤方法对采面的各项技术要求都比较严格，它要求布置较多的顺槽和炮眼，要对炮眼布置、装药方式等炮眼设计的技术参数重新进行设定和调整。综合考虑后，决定采用伪倾斜开顺槽方式，具体的操作是：把工作面主斜坡布置为沿煤层伪倾斜23°-24°，一直推进到工作面边界上，再在主斜坡上间隔25m-35m沿煤层伪倾斜25°挖掘数条斜坡，同上一直推进到工作面边界上。回采过程中，应分斜坡自上而下逐段用伪倾斜短壁采煤法进行回采。需要注意的是，第一斜坡和第二斜坡的同时进行，以保证整个回采工作的连续性。

2.4改进巷道布置，优化生产系统

选择巷道布置方式时，首先要满足安全生产的要求，保证每个采区、回采工作面均至少有2个安全出口，实现工作面全负压通风。其次，巷道布置方式要与采煤方法一致，同回采工艺结合，充分考虑水平巷道、倾斜巷道各自的优缺点，尽量不采用垂直巷道，提出系统简单、布置合理的准备、回采巷道。

2.5技术安全管理措施

回采工艺技术管理的核心：要煤矿安全管理规程为依据，合理的设计平行作业，尽可能的缩短循环作业所用的时间。要根据工序平行作业的特点，安排各个工序的作业时间以及工作质量，做到各岗位既要分工明确、各司其责，又要能有需要时相互协作，保证保量的完成整个循环作业。

采用点支柱支护及木板背帮的设计，能及时有效的控制回采工作面顶、底板和上煤帮。放炮后的超前支护突出了控顶和互帮，比中孔采煤法爆破更具安全性。采用斜坡短壁伪倾斜回采中，分区管理的方式缩小了控顶的面积，减少了采空区特殊支护的数量，坑木消耗的减少降低了成本。此外，在回采面质量安全管理中，在每班都设立质检人员，做好自身工作的同时，还能相互监督，确保了支护的质量，及时对损坏了的支架进行检修，避免了不安全隐患的发生。

3结束语

不稳定型急倾斜煤矿开采技术的研究是一个长期的过程，只有充分把握好开采技术设计这一环节，才能保证开采工作的顺利进行。在不稳定型急倾斜煤层的开采中，伪倾斜斜坡短壁采煤法，能有效的帮助解决急倾斜薄煤层的开采问题，明显提高了煤炭的开采效率。

参考文献

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