薄及中厚急傾斜煤層斜坡采煤法優化研究

簡貴祥

摘 要：伴隨我國現代化建設的不斷進步，社會經濟對煤炭資源的需求亦在不斷增加，這使得煤炭資源開采的范圍也在不斷擴大，特別是針對急傾斜煤層等復雜條件下煤炭資源的開采，由于開采環境的多變性使得開采工作難度大幅提升。而斜坡采煤法作為針對復雜不穩定煤層開采的有效措施，雖已獲得較為廣泛的使用，但在其實際使用中仍有許多有待解決的安全問題。文章以此為著手點，在充分分析斜坡采煤法開采優缺點的同時，針對其存在的安全問題提出幾點解決措施，以期為廣大同行提供些許借鑒。

關鍵詞：急傾斜煤層；斜坡采煤法；優化研究

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）18-0173-02

斜坡采煤法是由傾斜煤層中的小階段爆破采煤法以及分層放頂采煤法相互結合而逐漸形成的。這種方法對于多褶曲與多斷層復雜構造地層中的不穩地、多變化煤層的開采有著極好的適應性，特別是在急傾斜煤層、雞窩狀煤層等無法使用機械長壁采煤法和支架掩護采煤法的條件下均可獲得良好的應用。正是由于其對于復雜地質環境優良的適應性，使得這種方法在我國南方諸多復雜煤田的開采中得到了廣泛的使用。

1 斜坡法特點分析

斜坡采煤法亦可稱之為偽傾斜巷道采煤法，是指在急傾斜煤層中依據一定的垂直高度，通過成組的偽傾斜巷道（回采斜坡），將煤層劃分成若干條斜形開采帶，在留有一定護頂煤的前提下，通過爆破法對煤炭經銷逐層的回采，落下的煤則經由傾斜的巷道直接自移到運輸巷煤倉中，從而實現采區內煤炭的無動力輸送，構成較為簡便的采煤工藝。

1.1 斜坡采煤法的優點分析

斜坡采煤采煤法所具備的的工藝優勢可歸為以下幾點：

①鑒于其自身良好的適應性，使得斜坡采煤法極適用于急傾斜煤層的開采，不僅能夠充分滿足生產所需的材料運輸和人員通行，且還可依據煤層傾角的變化對采煤方向予以隨時調整，從而保證井下通風的順暢，確保生產的安全、連續。

②斜坡采煤法可借助地勢實現對煤炭的無動力輸送，這不僅有助于提升運輸效率，更可以顯著節省運輸成本。

③斜坡采煤法的回采工作面通常較大，不僅使得回采的方式極為靈活，更能夠極大地優化回采流程，大幅減少回采耗時。

④在相同的開采條件下，斜坡采煤法無論是回采質量還是回采效率均顯著優于其他采煤方法。

1.2 斜坡采煤法的缺點分析

除了諸多優點為，斜坡采煤法相較于一般開采方法也有諸多不足之處，大致可歸納為以下幾點：

①采用斜坡采煤法，在回采過程中極易發生頂板的冒落現象，這一定程度上增加了煤炭的回采難度。

②鑒于施工量相對較大，斜坡采煤多需分成大斜坡與小斜坡兩個階段進行開采，雖會使得煤炭采出量有所增加，但亦會使得開采成本相對偏高。

③維護成本較高，大規模的斜坡開采往往會對礦區地質條件造成較為顯著額度影響，煤礦必須花費巨額成本對地下環境予以維持。

④管理不易，鑒于所處開采條件的復雜多變，使得回采工作面各個巷道的管理風險較大，礦井安全生產任務艱巨。

2 有效解決斜坡采煤法安全問題的改進辦法

2.1 依據實際生產條件布設工作面，提升生產安全系數

2.1.1 增加安全出口

伴隨礦井開采深度的日益增加，礦山安全管理早已成為煤礦生產管理的核心要點之一，尤其是對于工作面安全出口的布設格外重要。在斜坡開采中，可在分斜坡眼上部五米處與下方40 m處分別挖設規格相同的新坡眼，通過這兩個坡眼不僅可以使主斜坡眼與分斜坡眼實現聯通，從而為后退式作業的順利進行提供便利，還可充當安全巷道，在出現井下事故時，便于工作人員快速有效的撤離。

2.1.2 布設風簾，改善通風

通過布設上下坡眼雖對井下開采環境實現了有效的改良，但并未實現對通風問題的改善，鑒于礦區地質構造的多變性，使得上下風眼存在進回風困難、通風不暢的情況，這為下區段回采工作的順利實施造成了一定的阻力，為有效改善這一現象，可在在上下坡眼之間安設一個風簾，從而實現上坡眼的回風與下坡眼的進風，進而改善進行通風環境。

2.1.3 增強對不同煤柱回采的重視度

在進行急傾斜煤層的開采時時常會出現形態各異的煤柱，為確保回采工作的順利進行，可通過帶采的方法進行煤柱的開采。具體實施時，若煤層厚度<2 m，則應在工作面上部的分斜坡眼處安設底梁柱，隨后在做足準備工作后即可進行煤柱的帶采作業，通過這種方法可以顯著提升急傾斜煤層開采的難度。

2.2 積極引進先進的開采技術，提升回采質量與效率

相較于歐美發達國家而言，斜坡采煤法在我國急傾斜煤層開采中的應用起步較晚，現階段無論是在理論研究上還是在技術實踐上都存在一定的不足之處，開采工藝科技水平的偏低，不僅使得回采工作效率低下且對于工作人員的安全亦造成一定威脅。若有效緩解這一問題，實現煤炭生產的高效、有序進行。

首先，就必須依據自身實際需求，積極引進國外相關的先進技術工藝，增強薄及中厚煤層急傾斜斜坡開采的機械化程度，從而實現生產安全與生產效率的雙贏。與此同時，煤礦管理層還應增強對井下生產的日常管理工作。首先，煤礦應制定完善的管理規程，組織專人定期對井下回采工作開展調研并對其真實狀況予以客觀的評定，為礦井后續生產管理的調控提供必要的借鑒。

其次，增強對各個工藝技術的監管，確保對潛在風險的及時發現與治理，有效避免安全事故的發生。對于多數礦井而言，其設備安全管理工作向來是管理的薄弱環節，特別是近些年煤炭需求量的增多，使得管理者過于追求生產效率，而忽略了對各類設施的安全監管，使得井下工作環境不斷惡化，生產人員安全難以得到保障。其中在急傾斜煤層的開采中，最突出的安全問題就是礦井支護安全問題，由于地質構造的復雜多變，巷道支護極易發生變形破壞，煤礦技術人員應當重視對這一問題的探究，積極改良原有的支護工藝，實現對井下回采順利進行的必要保障。

2.3 優化巷道布置，改良生產系統

井下巷道布置一直共其回采工作有著密切的聯系，一般來說，煤炭的開采回收率受到開采深度的直接影響，所以巷道布置應當是井下生產管理的重點工作之一，只有確保巷道功效的正常發揮，方可實現對回采質量與效率的根本保障。在急傾斜煤層的斜坡法開采中，井下巷道布設時應當適當延長采區的走向長度，這不僅有助于提升回采處理，減少煤柱損失，避免工作面的頻繁搬移而中斷生產，更能充分發揮工作面機械設備的使用功效，提升生產的機械化程度與集中化程度。

3 結 語

總體而言，隨著現代科技的不斷發展與工業生產工藝的日益進步，我國現代化建設對于煤炭資源的需求量亦在不斷增加。雖然我國擁有長久的采煤歷史，但現代化采煤技術仍相對落后，特別是在我國南方等煤層賦存條件相對復雜的地區，煤炭開采的難度與危險系數等仍較大。面對這一現狀，煤礦企業必須采取積極主動的措施，增強對煤田地質條件調研的同時，進一步完善原有的開采工藝，充分依據煤層地質條件的差異性，采取針對性的采煤方法進行煤炭開采，在實際生產中不斷提升生產工藝，實現生產安全的根本性提升，從而為煤企的長久可持續發展提供動力。

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