關(guān)于傾斜厚煤層采煤方法的選擇

楊愛(ài)軍

(山西焦煤汾西礦業(yè)曙光煤礦，　山西 孝義市　032300)

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關(guān)于傾斜厚煤層采煤方法的選擇

楊愛(ài)軍

(山西焦煤汾西礦業(yè)曙光煤礦，山西 孝義市032300)

摘要：傾斜厚煤層作為煤礦開采中常見煤礦分布形式，通過(guò)選擇合適的開采方法，可以有效提高工作效率。對(duì)傾斜厚煤層進(jìn)行開采作業(yè)時(shí)，煤炭開采方法的選擇受煤層分布結(jié)構(gòu)、煤層厚度、地質(zhì)構(gòu)造、傾角等的影響，施工方法相對(duì)簡(jiǎn)單，常用的傾斜厚煤層開采方法主要有普采、炮采和綜采，隨著機(jī)械化水平的提高，研究了新型采煤方法，包括俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段密集采煤法，柔性掩護(hù)支架采煤法和水平分段放頂煤采煤法，并對(duì)相關(guān)開采方式的特點(diǎn)進(jìn)行分析，以期為煤炭企業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：傾斜厚煤層；開采方法；綜采

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展十分有利，社會(huì)生產(chǎn)總量的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)煤炭等能源的需求量逐漸增加，在此情況下，通過(guò)提高煤炭開采技術(shù)從而加快煤炭資源開采的步伐，促使煤炭生產(chǎn)產(chǎn)量進(jìn)一步提高，更好的為社會(huì)生產(chǎn)服務(wù)，是大多數(shù)煤炭企業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)。由于煤炭開采技術(shù)與煤炭生產(chǎn)效益有直接關(guān)系，在傾斜厚煤層中選擇合適的開采技術(shù)，借助機(jī)械化、自動(dòng)化的操作方法，利于實(shí)現(xiàn)高效、安全的煤炭開采目標(biāo)。

1影響傾斜厚煤層開采的相關(guān)因素

對(duì)煤礦進(jìn)行工作時(shí)，選擇合適、有效的開采方式尤為重要。一般情況下，影響采煤方式的因素非常多，其中影響最大的便是煤層的結(jié)構(gòu)性質(zhì)；除此之外，與煤礦生產(chǎn)有關(guān)的管理人員、機(jī)械操作人員及技術(shù)人員等，其職業(yè)素質(zhì)的高低，也會(huì)在一定程度上影響煤層開采的方法選擇。在此情況下，對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)時(shí)需要綜合考慮有關(guān)影響因素，從而對(duì)影響因素進(jìn)行仔細(xì)分類，單獨(dú)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析，最后將所有因素進(jìn)行綜合比較，選擇安全性最高、最具可靠性的技術(shù)指標(biāo)，從而選擇有效的采煤方法，制定合適的采煤方案。

2常見的傾斜厚煤層開采方法

目前，我國(guó)大部分煤礦常用的開采方式為地下采煤或者露天采煤，特別是地下采煤，應(yīng)用最多。地下采煤有柱式和壁式2種，柱式適合應(yīng)用在煤層比較淺的作業(yè)范圍，對(duì)施工條件具有嚴(yán)格要求，在礦井開采中受到了很大限制，因此沒(méi)有得到廣泛使用；相比而言，壁式采煤法具有很大優(yōu)勢(shì)，因此在煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)煤炭采煤技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析，壁式采煤方法主要有普采、炮采以及綜采。

2.1炮采

在煤礦開采中，炮采是應(yīng)用時(shí)間最久的開采方式，操作技術(shù)非常簡(jiǎn)單，因此在礦井開采中得到了十分廣泛的應(yīng)用。因?yàn)榕诓稍趯?shí)際應(yīng)用中，對(duì)開采機(jī)械配置沒(méi)有嚴(yán)格要求，且開采成本相對(duì)比較低，資源回收率非常高，方便進(jìn)行管理。不過(guò)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，炮采也存在很多不足之處，特別是受機(jī)械化程度相對(duì)較低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等因素的影響，難以進(jìn)行高效生產(chǎn)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響下，煤礦企業(yè)需要進(jìn)行高效率的生產(chǎn)，而炮采很難適應(yīng)這種新的變化，因此逐漸被淘汰。

2.2普采

和炮采相比，普采的技術(shù)操作也十分方便，容易組織施工，且適應(yīng)性非常強(qiáng)，在煤礦生產(chǎn)中也得到了廣泛應(yīng)用。普采應(yīng)用在傾斜厚煤層的開采工作中，能夠獲得較好的開采質(zhì)量，且應(yīng)用效果好，比炮采、綜采的應(yīng)用效果好。煤礦企業(yè)進(jìn)行煤礦開采時(shí)，如果綜采很難滿足生產(chǎn)需求，就需要改變開采方式，選擇普采、炮采等方式，也可以將兩者綜合應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)良好的開采效果。

2.3 綜采

相對(duì)炮采、綜采等方式，綜采是十分先進(jìn)的采煤方式，對(duì)機(jī)械化程度有較高要求，機(jī)械化程度比較高，因此便于操作，安全性非常高，逐漸成為了煤礦企業(yè)最為常用的采煤方式，當(dāng)前情況下，我國(guó)很多大中型煤礦已經(jīng)開始采用全自動(dòng)化開采模式，除了節(jié)省人力資源，也有效提高了煤炭開采效率，增加了煤炭開采量。將綜采應(yīng)用在傾斜厚煤層開采作業(yè)當(dāng)中，有利于進(jìn)一步發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

3新型傾斜厚煤層開采方法

3.1俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段密集采煤法

所謂俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段密集采煤法，其工作面一般為俯偽斜直線分布，該分布形式能夠在一定程度上防止煤壁片幫對(duì)作業(yè)人員帶來(lái)的身體損傷，可以在一定程度上降低煤炭自溜時(shí)串入采空區(qū)后引起的丟煤現(xiàn)象，從而為煤礦開采方式的機(jī)械化創(chuàng)造了有利條件。和以往常用的臺(tái)階式采煤法進(jìn)行比較，該采煤法使工作面煤壁得到了廣泛應(yīng)用，從而提高煤壁的利用率，避免資源過(guò)多浪費(fèi)；有統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，當(dāng)區(qū)段垂直高度相同時(shí)，和偽斜短壁采煤法的工作面煤壁有效利用率相比，該采煤法的工作面煤壁有效利用率提高了40%，從而增加了工作面單產(chǎn)量。除此之外，此采煤法也有一些不足之處，比如工作面支、回柱的作業(yè)人員工作量有明顯增加，且在小空間內(nèi)進(jìn)行操作時(shí)不太方便，從而給作業(yè)人員的工作帶來(lái)一定難度，無(wú)形中增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且分段走向密集下方的三角區(qū)位置通風(fēng)狀況很差，容易使瓦斯聚集在一起，不利于作業(yè)的安全開展，危險(xiǎn)系數(shù)比較高。

3.2柔性掩護(hù)支架采煤法

此采煤法的工藝流程十分簡(jiǎn)單，利于降低采煤人員勞動(dòng)強(qiáng)度與勞動(dòng)量，和其他類型的采煤方式相比，采用柔性掩護(hù)支架采煤法時(shí)，工作人員可以在掩護(hù)支架下進(jìn)行作業(yè)，安全性非常高。此外，該采煤法用于支護(hù)的材料消耗非常少，和水平分層采煤法的巷道掘進(jìn)量相比，至少可以減少60%，并且在一定程度上增加了工作面月產(chǎn)量，如圖1所示。柔性掩護(hù)支架采煤法也存在一定不足之處，比如支架結(jié)構(gòu)不夠完善，在下放時(shí)很難和煤層厚度變化相適應(yīng)，此外，傾角變化幅度也不能過(guò)大。對(duì)煤層賦存有嚴(yán)格要求，煤層賦存比較穩(wěn)定，不然會(huì)增加作業(yè)難度。

3.3水平分段放頂煤采煤法

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近水平厚煤層綜采放頂煤技術(shù)也有了一定程度的發(fā)展，其中綜采支架放頂煤技術(shù)已經(jīng)發(fā)展比較成熟，在急傾斜煤層開采中得到廣泛應(yīng)用，放頂煤液壓支架具有穩(wěn)定性好、密封性好的優(yōu)勢(shì)，而且后部輸送機(jī)放煤空間非常大，缺點(diǎn)主要是支架后鉸點(diǎn)高，導(dǎo)致頂煤很難進(jìn)入后輸送機(jī)內(nèi)，浪費(fèi)了部分煤炭資源，此外，進(jìn)行放煤作業(yè)時(shí)，煤塵非常大，對(duì)工人身體健康、生產(chǎn)的安全性等都帶來(lái)了很大影響，而且支架排浮煤矸通暢性比較差，需要人力清除，從而占據(jù)了較多的人力資源，增加了工人工作強(qiáng)度。

圖1　掩護(hù)支架俯斜推進(jìn)

4結(jié)語(yǔ)

傾斜厚煤層開采時(shí)，其開采方式的選擇要密切結(jié)合煤層埋藏的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境等因素。由于煤炭開采技術(shù)與煤炭生產(chǎn)效益有直接關(guān)系，選擇合適的煤礦開采方式可以起到事半功倍的效果。煤層開采方法的選擇，很容易受到多種因素的影響，包括煤層傾角、煤層厚度、圍巖性質(zhì)以及地質(zhì)構(gòu)造等，綜合多方面因素進(jìn)行分析，才能選擇最佳開采方式，從而提高煤炭開采效率，并實(shí)現(xiàn)高效、安全的煤炭開采目標(biāo)，促使煤炭生產(chǎn)產(chǎn)量進(jìn)一步提高，更好的為社會(huì)生產(chǎn)服務(wù)。

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收稿日期：[6]馬士敏.傾斜厚煤層采煤方法的選擇[J].科技與企業(yè)，2013(11):65-66.(2015-09-01)

作者簡(jiǎn)介：楊愛(ài)軍(1976-)，男，山西黎城縣人，工程師，從事采礦技術(shù)管理工作，Email:1134953326@qq.com。