急傾斜煤層中采用不同采煤法聯合開采的回采實踐

林永輝

煤礦中，地質構造復雜、圍巖破碎，往往致使回采工作面難于布置上風巷，或上風巷冒落無法修復。本文就如何開采無上風巷、上風巷無法修復的急傾斜煤層，合理選擇采煤方法，提高采面回采率，降低材料消耗，提高安全度，進行探討。

一、急傾斜煤層開采采用單一采煤法的缺點

無上風巷、上風巷無法修復的急傾斜煤層采用雙分斜坡分段壁式采煤法布置（見圖一），該布置方法存在以下缺點：

1、高位斜坡眼閑置時間長，支護容易失效，增加小眼維護量。

2、高位斜坡眼掘進量大，小眼掘進率高，火工品消耗大，同時小眼準備工期長，工效、產量、收入受到影響，工人難以接受。

3、高位斜坡眼眼長拐彎多，增加通風阻力，造成局部通風不良，特別是小眼拐彎處上隅角容易出現有毒有害氣體積聚，不利于安全生產。

4、高位斜坡眼三岔口多，應力集中，三岔口維護難度大。

5、上部工作面超前2米，懸頂面積增大，采面支護和頂板管理難度加大。

6、主斜坡煤柱受回采壓力影響，小眼壓力增大，給主斜坡煤柱回收帶來困難。

7、無法實現正規長壁推采，同時該布置方法為了防止上覆采空區冒落矸石下滑，采面上部需留設3-5米的擋矸煤柱，降低了采面回采率。

二、聯合開采工作面的布置

根據上述分析以及現場煤層賦存條件情況，經過探討，采用聯合開采布置采面(見圖二），形成長壁推采。

1、采面布置方法。在運巷沿走向每隔4550米往外拉主斜坡，貫通工作面上部采空區或構造帶后，貫通點退下20米范圍內均勻布置兩條分斜坡往采區邊界施工。分斜坡施工到位后，搬入沿采區邊界掘正傾小眼貫通第二道分斜坡形成面。分斜坡上部工作面采用中深孔采煤法回采，下部主體工作面采用正規壁式推采。上部工作面煤壁滯后下部主體工作面煤壁23米。當工作面推至距第一道主斜坡口15米時，必須退出布置施工第二道主斜坡，以此類推。

2、采面回采工藝特點。隨著工作面的推進，上部中深孔工作面煤壁貫通第一道分斜坡后，待第一道分斜坡上下部工作面煤壁整體推齊后，第一道分斜坡上部變為采用中深孔采煤法回采，同時第二道分斜坡便成為工作面中上部高位眼，使工作面在回采過程中始終有多個安全出口，通風、行人、送料、溜煤方便，工作面實現正規長壁推采。

3、采面技術管理要求。第一，必須對采面開采進行技術論證，根據煤層賦存條件即煤層的傾角、厚度、硬度、頂底板巖性等情況，做好采面開采方案設計。第二，兩道分斜坡的正傾間距必須嚴格控制在68米。若間距過長，中深孔采煤時，容易造成上部掛煤，出現丟煤現象。若間距過短，上覆采空區的壓力會作用于斜坡眼內，增加小眼維護難度。第三，斜坡坡度必須盡量壓平，以煤能夠自溜為準，避免因溜煤速度快沖擊力大造成沖倒柱。第四，由于不同采煤法聯合開采要求的技術水平、操作技能水平比較高，因此必須加強采煤工人的理論和技能培訓，提高現場管理水平和操作技能水平。

4、適用條件。無上風巷、上風巷無法修復，煤傾角在400-600左右、煤層厚度在0.8-1.6米左右、頂板較為完整的急傾斜煤層，該聯合開采布置較為適用。

三、聯合開采的優點

1、保證安全出口。聯合開采布置上部分斜坡可做為下部主體采面的高位眼即做為主體采面的上部安全出口，下部主體采面形成高位工作面，且工作面保持了至少2個的上下安全出口。

2、提高單產水平。由于工作面實現正規生產，采面整體沿走向長壁推進，確保了正規循環作業和穩產高產，從而提高了工效和單產水平。

3、減少煤柱留設。采面在整個推采過程中不必留設擋矸煤柱，既充分有效利用了煤炭資源，又提高了采面的回采率。

4、降低材料消耗。采面長壁推采由于受支承壓力的作用煤壁壓酥變松，有利于提高爆破效果，加上長壁推采高回柱率，大大降低火工坑木消耗，達到提效降耗的效果。

5、改善安全生產條件。一方面在下部主體采面推采過程中，采面上部至始至終有“煤柱”進行控頂，增加了在回采過程中作業人員的安全性；另一方面當工作面垮煤或局部冒頂時，作業人員可以從上部斜坡眼進入工作面進行維修，恢復采面，而不必冒險從下部進入工作面維修或退下重新開口形成采面。

6、隊伍素質得到鍛煉。由于聯合開采要求作業人員既要熟練掌握工作面正常推采時的操作技能，又要熟練掌握中深孔爆破的操作技能，因此在回采實踐過程中隊伍的管理水平和隊伍素質得到鍛煉和提高。

7、在上風巷完好、煤層傾角在400-600左右、煤厚在0.8-1.6米左右、頂板較為完整的急傾斜煤層開采中也可以推廣應用聯合開采采煤法進行開采。

四、生產實踐

本采煤法在豐海煤礦308采區-45C1NN工作面里段得以應用試采，工作面參數：工作面走向長度210米，平均煤厚1.2米，平均傾角520，煤層硬度中等，頂板較為完整。試采結果比較如下：

五、結語

工作面煤層賦存條件決定采煤方法的合理選擇。對于條件適合的急傾斜煤層采用聯合開采布置方法，實踐證明能實現正規長壁推采，達到高產、高效、低耗、安全的效果。