急傾斜煤層流態化反循環鉆采技術研究

張洪偉，程敬義，趙毅鑫，，李楊，萬志軍，王春耀

1.中國礦業大學(北京)共伴生能源精準開采北京市重點實驗室，北京 100083；2.中國礦業大學(北京) 能源與礦業學院，北京 100083；3.中國礦業大學礦業工程學院 江蘇徐州 221116

急傾斜煤層廣泛分布于我國新疆、甘肅、寧夏、山西、貴州、重慶、安徽等眾多煤炭生產基地[1]，其中，我國南方地區80%的礦區賦存有急傾斜煤層，西部礦區急傾斜煤層占50%以上。當煤層傾角大于55°時，一般多用水平分段綜采或綜放采煤法，此時的含煤地層中分層明顯的煤層底板在重力作用下向已成空間的變形速率急劇增大[2]，使得“支架-圍巖”系統穩定性大幅下降，工作面生產與安全事故發生的概率倍增。作為特殊埋藏條件下的復雜難采煤層，急傾斜煤層綜采難度極大，其安全高效開采方法也是國際采礦界的研究熱點與難點。因此，提出新型急傾斜煤層開采技術，實現急傾斜煤層工作面自動化、無人或少人化開采新模式，對保障煤礦安全、促進煤炭資源可持續發展具有重要的現實意義和戰略意義。

從20世紀90年代開始，為實現我國急傾斜/大傾角煤層安全高效開采，形成了大傾角單一中厚煤層綜采和綜放、大傾角煤層群綜放開采等技術與裝備，完善了我國大傾角煤層走向長壁綜合機械化開采理論與技術體系[3-8]。然而，急傾斜煤層綜采工作面安全開采還面臨著眾多突出的技術難題[9-13]，如礦壓顯現非對稱特征使得圍巖控制困難；工作面設備滑、倒及架間擠咬現象加劇；……