急傾斜煤層采煤方法的設計研究

王立明 岳龍坦

(山東華源礦業集團有限公司,山東泰安 271200)

急傾斜煤層采煤方法的設計研究

王立明 岳龍坦

(山東華源礦業集團有限公司,山東泰安 271200)

隨著工業經濟不斷的發展，對各類的礦產資源的需求量也不斷的提高。而工業的經濟發展離不開煤，因此煤的開采有重要的經濟意義和社會意義。急傾斜煤層是地下煤層的傾角大于45°，這種煤層屬于難以開采的煤層，因為其具有煤層穩定性差、回采率不高、機器設備使用程度低和安全性能差等特點，所以其煤層難以開采。本文主要是對急傾斜煤層的采煤方法進行研究和探討，分析了急傾斜煤層的特點，指出了急傾斜煤層采煤時的技術問題，并根據問題提出了解決的策略和急傾斜煤層開采的方法設計。

急傾斜煤層 采煤方法 設計研究

我國因為工業的迅速發展對煤的需求量大，而急傾斜煤層的產量不高，雖然不高，但開采急傾斜的煤礦企業也不少。急傾斜煤層一般是指地下開采時煤層傾角大于45°的煤層，其厚度越大，難度系數越高。現今也有很多技術人員在研究和使用急傾斜的采煤方法，但由于一些煤層傾角度過大使得開采難以進行。對于急傾斜煤層的采煤方法只有根據其煤礦區自身的條件和煤礦企業自身的條件進行合理選擇和運用，才能使經濟效益和社會效益達到最合理的狀態。

1 急傾斜煤層開采的特點

急傾斜煤層開采的煤礦企業一般都是中型煤礦企業和小型煤礦企業。因為急傾斜煤層一般是指地下開采時煤層傾角大于45°的煤層，這類煤層的構造較為復雜，其因為斷層和褶曲多，其厚度的變化也較大。而且煤層的可用煤資源較少、開采難度系數大，同時開采時又比較耗時耗力，因此其開采的工作壓力也較大。

在急傾斜的開采過程中，急傾斜煤層的傾角大于巖石安息角。其采到的煤礦資源能根據傾斜角度而下滑，因此可以將煤礦資源的裝運工作簡單化，但是這樣下滑的煤礦不宜掌控，因此在下滑的過程中極易沖倒采煤設備和支架，從而有可能砸傷來不及閃躲的采煤的工作人員。而在開采過程中，對急傾斜煤層沒有進行過多的勘測，其受壓能力也屬于未知數，因此急傾斜煤層在受到強力的壓迫時，容易導致煤層和圍巖的大面積的崩落，給開采工作人員的生命財產安全帶來隱患。

急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架或煤柱上的分力比緩傾斜煤層小，而沿傾斜作用的分力大，煤層開采后，煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動垮落，支架穩定性差，易發生扭曲與傾倒。因而工作面支護工作的難度大[1]。

2 急傾斜煤層開采存在的問題

2.1 煤炭資源損失率過高

在斜坡式采煤方法、小分段爆破采煤方法、水力采煤方法和倉儲式采煤方法中，其因為那些采落的煤炭和采空區沒有進行一個隔離的設計，然后導致其煤炭的損失率高達40%～50%左右，而且這些煤炭的質量遠遠沒有到位，通常都含有比較高的含矸率。其因為急傾斜煤層的開采大多數是中型煤礦企業和小型煤礦企業，因此其開采煤礦資源產量低、效率低、質量差，經濟效益差，但開采成本卻高。

2.2 巷道掘進率過高

巷道掘進率過高的問題主要表現在斜坡式采煤方法、小分段爆破采煤方法和沿傾斜推進的掩護支架采煤法等。這類的采煤法，在采煤的過程中，有很大的一部分采煤巷道是在承受巖石的壓力，進行采煤掘進和維護工作，維護這些巷道的工作量巨大，浪費了工作時間、人力和物力。巷道掘進率過高，其負面增加了采煤企業對巷道掘進維護的費用，影響了采煤工作的進程，其對通風也有一定的影響。

2.3 通風差、勞動強度大

通風條件差這一問題，在多數的急傾斜每層的采煤過程中都會存在，只是程度有些不同。在采煤方法里，通風系統的設計較為復雜，有些采煤方法中，其有些采煤工作面的通風是獨立式通風，而在這個風流中，其包含了大量的煤屑和瓦斯等有毒氣體，工作人員要是長期性吸入，對身體健體有嚴重的危害。

3 急傾斜煤層開采的策略

3.1 對采煤區進行合理劃分

在對急傾斜煤層進行開采時，應當對煤層區域進行一個準確的煤資源的勘測，然后再將勘測得到的數據給煤層進行一個合理的劃分，只有在進行了合理的劃分之后其在開采的過程中也就能對煤炭資源的儲存量有一個合理的把握。其在劃分采區時，根據生產設備及回采工藝的要求，避免人為地劃分采區邊界，適當加大采區的走向長度，加大階段垂高[2]。只有對采煤區進行了合理的劃分，才能對急傾斜煤層的開采有一個良性的開展，同時也能保證采煤的開采效率和煤炭資源的質量。

3.2 提高采煤效率和回采率

提高煤炭的開采效率，其主要是要將開采的工藝和開采的設備進行一個系統上的配置和分析。其可以改善開采過程中的薄弱環節，將開采工藝進行一個系統完善等。其著有這樣才能將煤炭的開采效率穩步提高。如加大采區的走向長度，完善回采工藝，將支護方式合理化等。現今我國的急傾斜采煤技術有限，在采煤區也經常發生安全事故。其提高回采率就是要提高機械化回采率，只要是從全程機械化和局部機械化方面進行著手，其主要是要將煤礦資源的開采過程進行一個綜合性的考慮。

3.3 完善采煤系統，優化巷道布置

選擇巷道布置方式時，首先要滿足安全生產的要求，保證每個采區、回采工作面均至少有2個安全出口，實現工作面全負壓通風[3]。其在開采過程之前就應當對采煤過程中會出現的緊急突發情況進行預設，然后在根據預設的情況提出相應的解決措施，避免出現安全事故。其次，對巷道的布置要進行優化，其巷道布置的方式要與急傾斜采煤的方法要統一，并且要考慮各巷道的優缺點，在急傾斜煤層的巷道中盡量不要采用垂直的巷道，并且在一定程度上要準備回采的巷道。

4 結語

綜上所述，雖然我國的急傾斜煤層的開采也有一段時間的歷史了，但是由經濟欠發達，科學技術受到限制，又加上我國的煤炭企業的發展也不穩定、不平衡，因此其采煤的方法也是多種多樣。本文主要是研究分析了急傾斜煤層開采的特點，指出了急傾斜煤層開采存在的問題，并提出了急傾斜煤層開采的策略，其目的是提高急傾斜煤層開采的安全性，提高企業經濟效益，促進我國煤炭的發展。

[1]周思偉.傾斜煤層采煤方法的分析[J].中國新技術新產品,2010,02:143.

[2]郭志強.急傾斜煤層采煤方法分析[J].才智,2010,17:202.

[3]陳琦.急傾斜煤層采煤方法的分析[J].科技致富向導,2010,23:233.