急傾斜煤層Z型通風留巷放頂煤采煤法優化

唐林軍 胡乃聯 李國清 張炳學

(1.北京科技大學土木與環境工程學院;2.北京昊華能源股份有限公司)

急傾斜煤層一般是指煤層傾角在45°以上的煤層［1］。目前開采急傾斜煤層主要有水平分層和俯偽斜采煤法、掩護支架采煤法和放頂煤采煤方法等［2-4］，由于該類煤層成煤過程復雜，煤層賦存獨特，選擇開采方法具有一定的局限性［5-6］。

長溝峪煤礦是京西煤田主采礦井之一，屬侏羅紀煤系，長溝峪區15槽開采塊段煤層平均傾角在55°以上，厚度變化為5～20 m，走向變化大，傳統采煤方法為俯偽斜柔性掩護支架采煤法［7］。張繼忠、孫廣義等人針對煤層賦存特點分析研究，提出急傾斜煤層Z型通風留巷放頂煤采煤法［8-9］，但在推采實踐中發現存在以下問題:①底板側沿空留巷需破底板巖石，不利于頂煤控制，巷道維護困難，存在安全隱患;②頂板側運輸巷道受煤層走向變化不易取直，運輸設備鋪設復雜，不易管理;③推采過程中拆卸、續裝支架空間狹小，存在施工風險。因此，優化改進急傾斜煤層Z型通風留巷放頂煤采煤法，對實現煤礦安全、高效生產，具有十分重要的意義。

1 初期開采方案

1.1 工作面布置方式

沿煤層頂板掘進運輸平巷(煤巷)，沿煤層底板沿空留設回風巷。工作面布置如圖1所示。

工作面長度為煤層實際厚度，選擇ZHZ1600/16/24Z型整體頂梁組合液壓支架放頂煤開采，支架寬0.96 m，支架中心距1 m。根據煤層的實際厚度布設支架，架間距40 mm。工作面內鋪設1部SGD280/7.5G型刮板輸送機運煤，輸送機放置于兩支柱之間，工作面打眼放炮落煤時，輸送機靠近前柱放置，放頂煤時則靠近后柱放置。……