急傾斜煤層采煤方法探討

摘 要：采礦技術一直是煤礦行業關注的重點，尤其是急傾斜煤層采煤方法一直是礦業技術人員急于攻克的難點。急傾斜煤層的特殊性是煤層開采和技術改善的主要難題。文章從我國急煤層開采的歷史出發，簡要地分析了我國急傾斜采煤的特點和存在的問題，并提出了解決方法，展望了發展趨勢，以期為急煤層安全、高效生產提供參考。

關鍵詞：急傾斜采煤；技術特點；安全生產

引言

采煤方式的選擇受地質條件的影響十分巨大，尤其是急傾斜煤層的開采。影響煤礦開采的地質條件包括煤層的自燃發火性質、煤層的水文條件、煤層的埋藏深度、煤層的傾角和厚度、煤層的瓦斯含量、煤層的圍巖性質以及煤層周圍的地質構造等，其中煤層的傾角和厚度對采煤方法的選擇影響最大。經過煤礦工作人員的長期探索與實踐，在實際生產中已經形成了一套較為有效的急傾斜煤層開采方法，但是受我國復雜的地質條件的影響，各礦井的急傾斜采煤方式有著不同的問題。為了實現煤礦企業的高效安全生產，帶來更大的經濟效益，了解和分析我國急傾斜采煤的歷史、特點、問題，積極尋求解決方法顯得尤為重要。

1 我國急傾斜煤層開采方法的四個階段

我國煤炭資源分布廣，急傾斜煤層數量大，急性斜煤層開采歷史悠久，急傾斜煤層的技術改革經歷了四個階段：第一階段：采煤方法大改革（1950-1960）。解放初期，國家相關部門注重對急傾斜煤層開采技術的改革，提倡礦區根據自身的具體情況在保障安全生產的基礎上，完善開采技術，提高礦區作業的效率，減輕勞動強度，實現安全高效生產。各礦區積極響應號召，具體問題具體分析，開創了許多新的采煤方法，如：巷道長壁和沿俯斜推進的掩護支架、風鎬落煤、刮板運輸機運煤、機械式回柱、冒落法處理采空區等采煤方法，極大限度地改善了礦區的落后現象。第二階段：以改風鎬落煤為電鉆打眼的爆破落煤為代表的急傾斜煤層開采技術大進步時期（1960-1975）。這一時期，急煤層開采技術取得了大進步、大發展。由于工業技術的發展，許多煤礦開始使用金屬支柱和頂梁，提高了煤礦開采人員的安全性。一些急煤層礦區重新進行了礦井開拓、巷道布置和維護、回采面工藝改進，均取得了較好的效果。第三階段：以淮南礦區首創的偽斜柔性掩護支架采煤法為代表的技術推進時期（1975-1989）。這一時期，我國許多礦區進行了科技創新，尤其是淮南礦區的偽斜柔性掩護支架采煤法，系統簡單、回采工序簡單、安全性高、掘進量小、效率高、產量大，目前許多礦區仍在沿用。第四階段：以四川芙蓉礦務局巡場煤礦的俯偽斜走向長壁分段密集采煤法試驗成功為代表的技術大躍進時期（1989-1999）。這一時期我國急傾斜采煤技術大躍進、大提升，通過技術的改進與創新，我國急傾斜采煤技術開始趨于成熟，許多長期得不到解決的問題得到了明顯改善，礦區的生產效益逐年提高。

2 我國急傾斜煤層開采的主要特點

（1）我國的急傾斜煤層大多分布在中小礦井中，煤層地質條件復雜，開采難度大，部分煤礦斷層多、儲量少、瓦斯含量大、貯存條件差。（2）煤礦作業區安全隱患多，生產的安全性差。易發生支架倒塌、冒頂垮落、頂板事故、瓦斯爆炸等生產事故。（3）采煤工作面支護難度大。急傾斜煤層因自身的特點，在開采后易導致煤層頂部和底部支架垮落、扭曲或傾倒，支護工作難度大。

3 急傾斜煤層開采技術存在的問題

我國急傾斜煤層存在特殊性，在開采上，存在許多問題。總體來說，表現在以下幾個方面。

3.1 煤炭損失率高

目前我國部分礦井采用的急煤層開采方式較為落后，不能有效地開采煤礦，甚至煤炭損失率高達40%-50%，且煤炭含矸率往往不達標。這些礦區采用的水利采煤、倉儲式采煤、斜坡式采煤法、爆破式采煤法，不僅煤炭損失率高，還存在安全隱患，易產生煤炭自燃，發生安全事故，縮短礦井生命。

3.2 巷道掘進率高

掘進率是影響急煤層開采的重要因素。掘進率的高低影響巷道掘進維護的費用，影響礦區作業面的交接，甚至對礦井的通風都會帶來一定的影響。尤其是在采用斜坡式、小分段爆破和沿傾斜推進的掩護支架等采煤方法的礦井中，這些礦井的部分巷道是在支承壓力帶內掘進和維護的，維護這些巷道的工作量大，尤其在有沖擊地壓危險的煤層中，巷道對煤體切割過多，增加了沖擊地壓的危險。

3.3 通風條件差

急傾斜煤層的通風條件十分復雜，尤其是在采用斜坡式、小分段爆破、倉儲式和長孔爆破采煤法的礦井中。這些礦井往往存在大量的煤塵，而且瓦斯含量也高，再加上極差的通風條件，特別容易發生安全事故，對開采人員的健康也會產生不利影響。

3.4 工人勞動強度大

受急傾斜煤層復雜的開采條件的限制，開采人員在煤層開采中普遍存在工作面坡度大、空間小，開采中落煤、支護、運料十分困難、行走不便的問題。這些問題就帶來了大量的高強度勞動，開采人員得不到足夠的休息。

3.5 開采效益差

與傾斜或近水平煤層比較，急傾斜煤層成本高、質量差、開采難度大、規模小、效益低。

4 急傾斜煤層采煤的改進方法

4.1 合理劃分采區，加大采區尺寸

礦區煤層采區的劃分對煤炭開采具有重要影響。急傾斜煤層在劃分采取時應在避免人為劃分的基礎上盡量加大采區的尺寸、走向長度和階段垂高。這樣可以加大煤炭儲量，提高效益。

4.2 優化回采工藝，提高生產效率

目前我國急傾斜煤層開采工藝相對比較落后，絕大多數礦井采用炮采工藝和風鎬落煤工藝，工人勞動強度大，安全狀況差。優化回采工藝最主要的就是提高回采機械化程度。提高機械化程度可以大大改善礦區的安全狀況，減少工人勞動強度。礦區技術人員應該根據礦區的具體條件尋求最適宜的采煤方法，經常分析礦區開采環節，尋找薄弱地方，及時發現，及時解決。通過完善工藝系統和開采技術等措施來有效地提高工作面單產。如加大采區走向長度，改進回采工藝。在生產過程中，根據礦井地質條件的變化，加大采區走向長度，不僅可以增加采區儲量和服務年限，減少工作面搬遷次數，而且還能減少區間煤柱的損失，減少準備巷道的掘進工程量，進而增大采區生產有效工時比率。加大采區的走向長度，還可以增加采區同時開采的工作面個數，能提高采區的生產能力，有利于采區和礦井的集中生產。

4.3 改進巷道布置，優化生產系統

布置巷道對急傾斜煤層的開采有重要影響，改進巷道布置是十分重要的。巷道的布置方式應與采煤方式相輔相成，充分考慮礦區的具體條件，盡量不采用垂直巷道，要保證礦區每個回采工作面至少有兩個出入口，而且必須保障通風。要將安全生產與巷道布置緊密結合，布置一個合理安全、符合自身礦區的巷道。

5 急傾斜采煤的發展趨勢

現階段，全球均處于資源緊缺狀態，煤炭是我國的主要能源，煤礦的開采十分重要，急傾斜煤層的開采不可忽視。我國急傾斜煤層的開采應注重機械化，研究符合礦區煤層開采的輕型機械，并在實踐中優化開采模式。同時，要注重急傾斜煤層的采煤方法的改革，積極實踐水平分段綜采放頂煤采煤法、巷道放頂煤采煤法等先進方法，并加以改進，以期更大限度地實現效益最大化。

6 結束語

我國是資源大國，煤炭儲量居世界第三。由于受經濟、生產力水平、科技、國家政策等限制，我國急傾斜煤層開采技術普遍存在許多問題。文章作者總結了我國急傾斜煤層特點、問題，并給出了一定的解決方法，提出了我國急傾斜采煤的發展趨勢，為急傾斜采煤的發展提供了意見。煤炭企業應該重視急傾斜采煤技術的創新，在實踐中總結經驗，提高生產效率。

參考文獻

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