礦井中厚煤層傾斜分層開(kāi)采技術(shù)探析

來(lái)守國(guó)

(七臺(tái)河市慧泉電力燃料有限公司，黑龍江 七臺(tái)河 154600)

1 厚煤層傾斜分層開(kāi)采的回采巷道布置

厚煤層采用傾斜分層開(kāi)采時(shí)，上、下區(qū)段各分層平巷之間的布置形式通常有傾斜式布置、水平式布置和垂直式布置等。

傾斜式布置。分層平巷傾斜布置如圖1所示。在煤層傾斜垂直剖面上，同一區(qū)段的各分層平巷錯(cuò)開(kāi)布置。本區(qū)段的運(yùn)輸平巷和相鄰區(qū)段的回風(fēng)平巷呈現(xiàn)“八”字形或倒“八”字形，在相鄰區(qū)段間通常留設(shè)不小于15 m的梯形(或倒梯形)區(qū)段煤柱。此布置形成的煤柱損失大，適用于傾角小于15°～20°的煤層。按上、下分層平巷之間相錯(cuò)方向，又分內(nèi)錯(cuò)式和外錯(cuò)式兩種形式。

1-上區(qū)段分層運(yùn)輸平巷；2-下區(qū)段分層回風(fēng)平巷

內(nèi)錯(cuò)式。同一區(qū)段下分層巷道在上分層采空區(qū)下方內(nèi)錯(cuò)1～15個(gè)巷道寬度，使上、下區(qū)段的分層平巷間形成正梯形區(qū)段煤柱。下分層工作面變短，分層煤柱加大。下分層巷道處于上分層采空區(qū)下方的卸壓范圍內(nèi)，下分層巷道在采空區(qū)下方沿人工頂板掘進(jìn)，方便定向和維護(hù)，然而容易漏風(fēng)。

外錯(cuò)式。同一區(qū)段下分層巷道外錯(cuò)一定尺寸，位于上分層煤柱下方，使上、下區(qū)段的分層巷道之間形成倒梯形的區(qū)段煤柱。由于下分層巷道處于上分層區(qū)段煤柱的集中應(yīng)力影響范圍，巷道不易維護(hù)。在下分層工作面的上、下出口處，無(wú)人工頂板，采煤和工作面端頭支護(hù)更難。此種布置應(yīng)用較少。

水平式布置。分層平巷布置方式中水平式布置如圖2(a)所示。這種布置方式方便于材料運(yùn)輸、行人和通風(fēng)。分層運(yùn)輸平巷位于上分層采空區(qū)下方，頂板壓力較小，便于維護(hù)。下分層回風(fēng)平巷位于區(qū)段煤柱下，維護(hù)困難。這種布置方式常在傾角大于20°～25°的煤層運(yùn)用。

1-上區(qū)段分層運(yùn)輸平巷；2-下區(qū)段分層回風(fēng)平巷

垂直式布置。分層平巷布置方式垂直式布置如圖2(b)所示。這種布置方式能減小區(qū)段煤柱尺寸。下分層平巷沿上分層平巷鋪設(shè)的人工頂板掘進(jìn)，確定掘進(jìn)方向。

2 厚煤層整層開(kāi)采錯(cuò)層位回采巷道布置

厚煤層開(kāi)采除了分層開(kāi)采外，還有放頂煤開(kāi)采和綜采整層開(kāi)采方式。厚煤層整層開(kāi)采時(shí)采用回采巷道沿底平面布置和錯(cuò)層位立體化布置兩種布置方式。采用沿底平面布置方式時(shí)如圖3(a)所示，區(qū)段運(yùn)輸平巷和區(qū)段回風(fēng)平巷都沿煤層底板布置。相鄰工作面間需要留設(shè)T形區(qū)段煤柱。此布置方式有利于回采巷道和工作面的連接，方便工作面回采，有利封閉采空區(qū)，然而不利于防止采空區(qū)煤炭自燃。由于回風(fēng)平巷沿底板布置，不利于瓦斯抽采。

開(kāi)采近水平煤層的錯(cuò)層位巷道布置方式如圖4。上區(qū)段平巷沿煤層頂板掘進(jìn)，和分層開(kāi)采時(shí)掘進(jìn)頂分層巷道一樣，有利于巷道掘進(jìn)和維護(hù)。在該巷具有回風(fēng)功能時(shí)，有利于排放瓦斯。下區(qū)段平巷沿煤層底板布置，在上區(qū)段回采時(shí)局部鋪有利金屬網(wǎng)的采空區(qū)下進(jìn)行巷道掘進(jìn)，和分層開(kāi)采時(shí)內(nèi)錯(cuò)式布置的下分層巷道掘進(jìn)一樣。這種布置方式的下區(qū)段巷道位于采空區(qū)下方的低應(yīng)力區(qū)，護(hù)巷效果比較好，能提高煤炭采出率。由于該平巷的頂皆為矸石，工作面端頭支護(hù)時(shí)產(chǎn)塵量小于托頂煤巷道。

1-區(qū)段運(yùn)輸(進(jìn)風(fēng))平巷；2-區(qū)段回風(fēng)平巷；3-下區(qū)段運(yùn)輸平巷；4-上區(qū)段回風(fēng)平巷；5-損失的T形煤柱；6-專用瓦斯排采巷；7-損失的三角煤

1-下區(qū)段運(yùn)輸(進(jìn)風(fēng))平巷；2-上區(qū)段回風(fēng)平巷

錯(cuò)層位巷道布置工作面的回采分為正常放頂煤回采、傾斜段鋪網(wǎng)回采和網(wǎng)下回采三段式回采，不足之處在于這種工藝過(guò)程比較復(fù)雜，采空區(qū)封閉效果較差，下區(qū)段回風(fēng)平巷的頂板維護(hù)比較困難。