急傾斜煤層采煤工藝的探究

王昇

摘 要：主要介紹了急傾斜煤層開(kāi)采的基本特點(diǎn)，對(duì)急斜煤層采煤的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究。通過(guò)分析急傾斜煤層采煤中存在的問(wèn)題，探究有效的急傾斜煤層采煤工藝，以保障我國(guó)采煤工作的安全性，提高我國(guó)采煤工作的效率，從而實(shí)現(xiàn)采煤經(jīng)濟(jì)效益最大化，促進(jìn)我國(guó)煤礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：急傾斜煤層；煤礦；開(kāi)采；安全

中圖分類號(hào)：TD823.21+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0021-02

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，我國(guó)煤礦業(yè)的采煤技術(shù)不斷發(fā)展，但仍存在不少難題阻礙我國(guó)煤礦業(yè)的蓬勃發(fā)展。在我國(guó)煤礦業(yè)的發(fā)展中，急傾斜煤層的開(kāi)采已備受關(guān)注，成為我國(guó)煤礦行業(yè)中的重要研究課題。急傾斜煤層的開(kāi)采方法是我國(guó)采礦技術(shù)中的重要內(nèi)容，也是最為復(fù)雜和高難度的技術(shù)之一。在不斷的探索中，急傾斜煤層開(kāi)采方法已取得了重大突破，但仍存在著一些問(wèn)題有待進(jìn)一步改進(jìn)。急傾斜煤層普遍存在于我國(guó)礦區(qū)中，尤其是南方，大部分礦區(qū)中都存在急傾斜煤層，是重要的煤炭?jī)?chǔ)量區(qū)。因此，為了促進(jìn)我國(guó)煤礦業(yè)的發(fā)展，必須不斷更新急傾斜煤層開(kāi)采方法。

1 急傾斜煤層采煤的特點(diǎn)

急傾斜煤層的開(kāi)采工作頗具難度，這是由于其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，多為斷層，褶皺比較多，煤層厚度并不是統(tǒng)一的、固定的，具有變化性。急傾斜煤層的開(kāi)采條件比較差，所含煤炭量也并不多，開(kāi)采的難度比較大，缺乏生產(chǎn)能力。因而，急傾斜煤層開(kāi)采所用的礦井多以中小型礦井為主。急傾斜煤層的傾斜角度比巖石安息角的角度要大，采煤工作面的裝運(yùn)比較方便，其所開(kāi)采的煤炭可以自動(dòng)下滑，但在便捷裝運(yùn)工作的同時(shí)易造成安全事故，沖倒支架而誤傷工作人員。急傾斜煤層容易發(fā)生大面積崩塌，出現(xiàn)頂板垮落現(xiàn)象，引發(fā)頂板事故，無(wú)法保障生產(chǎn)的安全性。急傾斜煤層難以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化，在采煤機(jī)械設(shè)計(jì)方面還存在著問(wèn)題，因此，既要確保機(jī)械工作時(shí)的穩(wěn)定性，又要注意防倒問(wèn)題。現(xiàn)階段，我國(guó)急傾斜煤層的采煤仍然采用爆破、風(fēng)鎬破煤等方式。在采煤過(guò)程中，常用的支護(hù)有掩護(hù)式支架、單體液壓支柱和木支柱支護(hù)，因而過(guò)于依賴工作人員的勞動(dòng)力。正是如此，由于急傾斜煤礦的采煤未實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，使得其采煤工作效率較低，采煤的經(jīng)濟(jì)效益得不到提高，生產(chǎn)安全也難以保障。

2 急傾斜煤層采煤的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)急傾斜煤層采煤主要朝兩個(gè)方向發(fā)展：①以緩傾斜煤層工作面布置和回采工藝模式為方向，探索急傾斜煤層采煤的開(kāi)采方法；②以急傾斜煤層的特點(diǎn)為依據(jù)，設(shè)計(jì)急傾斜煤層的開(kāi)采方法。

第一種急傾斜煤層的開(kāi)采方法，主要有斜臺(tái)階采煤法、普通機(jī)械化走向長(zhǎng)壁采煤法和俯偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法等。這種類別的采煤法，在一定程度上改善了回采工藝，但采煤工作面在回采過(guò)程中仍然存在問(wèn)題。雖然該方法縮小了工作面的坡度，但煤層的傾斜角卻依舊維持現(xiàn)狀，未能加以改變，以至于其開(kāi)采工作難度仍然較大且十分復(fù)雜。

第二種急傾斜煤層采煤方法，是立足于急傾斜煤層傾斜角度大、煤層易出現(xiàn)垮落的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出倒臺(tái)階采煤法、水平分段放頂煤采煤法和長(zhǎng)孔爆破采煤法等。這類方法雖然提高了采煤機(jī)械化水平，但采煤率卻未得到提高，采出的煤炭質(zhì)量還有待提高。

據(jù)調(diào)查，我國(guó)采煤工藝的革新重點(diǎn)內(nèi)容依舊是研究急傾斜煤層采礦技術(shù)。新時(shí)代急傾斜煤層的采煤工藝主要是朝著機(jī)械化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展：一方面，我國(guó)力求將緩傾斜煤層中的回采工藝引入急傾斜煤層開(kāi)采中，重視急傾斜煤層采煤機(jī)械的生產(chǎn)，引入國(guó)外先進(jìn)的急傾斜煤層采煤技術(shù)，以保障機(jī)械設(shè)備的可靠性和實(shí)效性；另一方面，則是系統(tǒng)化的發(fā)展急傾斜煤層的采煤工藝，對(duì)采煤過(guò)程中的開(kāi)拓系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改革，以提高采煤效率，保障采煤工作的安全性，實(shí)現(xiàn)采煤效益最大化。

3 急傾斜煤層采煤工藝存在的問(wèn)題

3.1 采煤質(zhì)量有待提高

在急傾斜煤層采煤的過(guò)程中，煤炭損失率比較高，采煤質(zhì)量難以保障。在對(duì)采落的煤炭采用斜坡式和小分段爆破等方法時(shí)，易造成較高的煤炭損失率。除此之外，所采出的煤炭含有大量的矸，導(dǎo)致煤炭容易出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，造成煤炭資源的浪費(fèi)，減少了礦井的使用時(shí)間。

3.2 通風(fēng)效果不佳

無(wú)論何種急傾斜煤層開(kāi)采方法，或多或少都存在著通風(fēng)條件差的問(wèn)題，最為嚴(yán)重的為斜坡式、倉(cāng)儲(chǔ)式和小分段爆破這幾種開(kāi)采方法。在這些急傾斜煤層采煤工藝中，通風(fēng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，難以掌控。部分采煤工作面是堵頭通風(fēng)，含有大量的煤塵和瓦斯，會(huì)對(duì)采煤工人的生命帶來(lái)威脅，嚴(yán)重危害了采煤工人的健康。

3.3 巷道掘進(jìn)率比較高

巷道掘進(jìn)率問(wèn)題主要出現(xiàn)在沿傾斜推進(jìn)的掩護(hù)支架和斜坡式采煤方法中，這類急傾斜煤層采煤工藝中的部分巷道是需要進(jìn)行維護(hù)的，而巷道的維護(hù)是一項(xiàng)大工程，工作量十分大。巷道掘進(jìn)率高，則會(huì)導(dǎo)致巷道維護(hù)費(fèi)用增加，不利于工作面的交替，妨礙了通風(fēng)系統(tǒng)管理工作的開(kāi)展。

3.4 工人工作難度大，采煤效率比較低

現(xiàn)如今的急傾斜采煤工藝在實(shí)際操作中，會(huì)給采煤工人帶來(lái)高強(qiáng)度的勞動(dòng)，使其所開(kāi)展的工作難度太大。受急傾斜煤層的條件限制，許多采煤工作面的坡度較大，可利用的空間十分少，以至于采煤工人在進(jìn)行采煤工作時(shí)，會(huì)遇到許多困難，工作的強(qiáng)度比較大。

4 探究急傾斜煤層采煤工藝

4.1 采煤區(qū)域的劃分要科學(xué)

在對(duì)急傾斜煤層劃分采煤區(qū)域時(shí)，要根據(jù)具體情況進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，盡可能采用大尺寸的采煤區(qū)域，以保障采煤區(qū)的煤炭?jī)?chǔ)存量。在進(jìn)行采區(qū)劃分時(shí)，要結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備的具體情況，符合回采工藝的要求，以有效地劃分采區(qū)邊界，避免人為因素帶來(lái)的不良影響。

4.2 改進(jìn)回采工藝，提高采煤生產(chǎn)率

目前，我國(guó)急傾斜煤層采煤工藝還有待改進(jìn)，許多采煤方法都存在安全問(wèn)題，需要大量的人力資源來(lái)工作，而回采工藝則能有效改善這一狀況。優(yōu)化回采工藝，有利于實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械

化。根據(jù)開(kāi)采技術(shù)的條件，選取合適的采煤工藝；針對(duì)采煤過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)，不斷改善采煤工藝，改進(jìn)采煤方法，有利于節(jié)約資源，提高采煤機(jī)械化程度，保障采煤生產(chǎn)率的增長(zhǎng)。

4.3 優(yōu)化巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)

在急傾斜煤層采煤過(guò)程中，要慎重選擇巷道的布置方式。巷道布置要具有一定的安全性，以保障生產(chǎn)活動(dòng)的安全。在每個(gè)采區(qū)內(nèi)必須設(shè)有2個(gè)以上的安全出口，回采工作面內(nèi)也不例外，以促進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的完美運(yùn)行。巷道布置要考慮回采工藝，根據(jù)巷道的水平來(lái)選擇系統(tǒng)的、簡(jiǎn)單的、合理的回采巷道。

5 結(jié)束語(yǔ)

煤炭是我國(guó)重要的能源之一，尤其是在我國(guó)工業(yè)發(fā)展中具有重要的地位。隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)煤炭能源的需求越來(lái)越大，為滿足我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)煤炭的需要，則必須保障我國(guó)煤礦開(kāi)采工作的質(zhì)量，盡快解決急傾斜煤層的開(kāi)采問(wèn)題，改進(jìn)我國(guó)急傾斜煤層的采煤工藝，以此提高我國(guó)采煤工作效率，促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：李玨〕