斜坡采煤法中的安全問題及解決措施研究

陳玉章

摘 要：急傾斜采煤工作面是煤礦開采與生產中常見的工作情況，由于其工作環境較為復雜，容易引起各類安全問題，對煤礦開采生產的安全性及生產效益等都存在著較大的不利影響，是煤礦開采與生產中研究和關注的重要內容之一。該文通過對斜坡采煤法及其采煤工作面布置、回采工藝等分析，對斜坡采煤法應用中存在的主要安全問題及其優化改進措施進行研究。

關鍵詞：斜坡采煤法 安全問題 解決措施 研究

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（c）-0066-02

斜坡采煤法是進行急傾斜煤層開采應用的技術方法之一，尤其是在工作面煤炭資源量儲存不多以及不能采用偽傾斜掩護支架進行開采、煤層賦存不穩定等應用中，具有十分顯著的適用性。它是由傾斜煤層中小階段爆破采煤技術與分層放頂采煤技術相互結合基礎上形成的一種采煤方法，其在實際應用中不僅采煤工作面布置簡單，且具有簡便、快捷等特征，在南方較多復雜煤田開采中具有十分廣泛的應用。該文將對斜坡采煤法存在的安全問題及優化改進措施進行研究。

1 斜坡采煤法及其回采工作面布置、回采工藝分析

斜坡采煤法在地質構造較為復雜的煤層以及三角煤、殘留煤柱、邊角煤回采中應用較為廣泛，且具有較為突出的適用性。一般情況下，斜坡采煤法在進行上述煤層開采中，其開采工作面主要由主斜坡、分斜坡、行人眼、聯絡眼等組成。其中，主斜坡是沿著煤層大巷在適當位置開口后，沿著煤層正傾斜或者是偽傾斜方向向上掘進的最長沿煤小眼；而分斜坡則是從主斜坡向著兩側進行斜向掘進的沿煤小眼；行人眼一般設置在距離主斜坡10m位置處，是由大巷向上掘進的一個沿煤小眼，它與主斜坡之間相互連通，從而使整個開采工作面形成了兩個下出口。此外，斜坡采煤的開采工作面中，針對上述工作面布置情況，由于整個開采工作面存在兩個下出口，但是無上出口設置，因此，容易造成開采工作面的安全問題發生。為確保煤層開采的安全性，在距離工作面行人眼約10m位置處，由大巷向上掘進形成一個聯絡眼，聯絡眼和主斜坡之間形成高位貫通連接，以確保開采工作面煤巷通路的安全。

斜坡采煤法進行煤層開采應用中，其回采工藝流程主要為爆破落煤、工作面溜槽自溜或者是使用鏈板機運輸、礦車運輸、木支柱支護、全部垮落法管理頂板等。根據上述斜坡采煤法開采工作面及巷道布置情況，其斜坡采煤的主要順序為以主斜坡為中心在兩側按照從上往下退采順序進行交替開采掘進，即將主斜坡作為起點，在主斜坡布置到位后，以其頂部的一側向偽斜方向進行煤層切割，在切割至上部采空區或者是壓薄帶后，需要退回到主斜坡，繼續沿著偽斜方向進行煤層切割，并按照這樣回采順序進行循環操作，每次切割至主斜坡時應向后退出1m的距離再次進行煤層切割。通過這種片采方式，確保采煤工作面的煤壁呈偽斜狀，采空區為三角形，并且在主斜坡一側開采至一定程度，一般為采空區沿正傾斜方向的長度達到10m時，應停止片采后退出沿著偽斜方向進行分斜坡掘進，并在分斜坡掘進完成后先進行上幫煤炭開采，同時采用片采法對主斜坡對應側的煤層進行切割開采，以通過左右交替完成煤層開采。

2 斜坡采煤法應用中存在的安全問題及解決措施

根據上述斜坡采煤工作面布置及其回采工藝順序等情況，在具體實踐中，斜坡采煤法雖然具有較為廣泛的應用，但結合其工作面布置以及煤層回采時頂板壓力變化規律，也存在著一些較為突出的安全問題，主要表現在以下幾個方面。

2.1 斜坡采煤工作面無上安全出口問題及解決措施

首先，在進行三角煤回采中，由于其工作面布置中無上安全出口，通過主斜坡眼實現區段回風巷貫通后，在斜坡內形成上下兩個出口，但是分斜坡的布置形成了斷壁工作面，導致作業地點缺少上安全出口，工作人員只能通過下方分斜坡眼進出，從而容易引起堵眼后封閉出口，造成相應的安全事故與問題發生。針對這一情況，一般情況下，在工作面開采掘進中，為確保其安全，應禁止回柱。

2.2 斜坡采煤工作面頂板管理問題及解決措施

此外，在上述斜坡采煤工作面布置及回采工藝中，對頂板管理采用全部垮落法進行的，但是，由于采空區自由垮落情況，導致其與正規開采面的頂板垮落存在區別，因此，在實際開采掘進中也容易引起一些列不安全事件及問題發生，即開采工作面還存在著工作面的通風不可靠問題。由于實際開采生產中，斜坡采煤工作面中主斜坡眼能夠實現區段回風巷工作面貫通作用，但是，由于三角煤回采中，工作面進入的唯一通道為斜坡眼，在采空區垮落后會導致工作面通風與空氣流動被堵塞，僅通過采空區泄漏漏風流對其通風進行支持，明顯不能滿足其工作面通風要求，從而引起一系列不安全事件及問題發生，造成較為嚴重的不利影響。

針對這一情況，就需要在頂板管理中對采空區自由垮落導致的頂板管理問題，通過回柱放頂方式進行控制。同時，對斜坡采煤頂板壓力變化及其安全隱患，也可以從斜坡采煤的頂板來壓規律上，結合其與煤層賦存條件的關系，在不同煤層頂以及底板巖性條件下采取不同的控制措施進行控制和避免。

此外，對上述斜坡采煤工作面的采空區自由垮落引起頂板管理及工作面通風等不安全問題，還可以通過根據工作面的煤層厚度進行斜坡規格合理選擇以及根據煤層傾角、頂板巖性、開采面位置等進行合理的斜坡支護方式選擇應用，來有效避免其頂板管理問題導致的工作面通風不良等不安全事件發生。其中，根據煤層厚度進行斜坡規格合理選擇中，對開采煤層厚度較薄并且煤質硬的情況，其斜坡寬度一般需要控制為2.5～3m，并設置4排點柱，以形成3個通道進行溜煤以及行人、通風、電纜鋪設等應用；對開采煤層厚度為1.2m及以上且煤質較軟的煤層，其斜坡寬度一般為2m，并設置三排點柱以形成兩個通道進行溜煤、行人、通風等使用。在根據煤層傾角以及頂板巖性、開采工作面位置等進行斜坡支護方式正確選擇中，對開采面傾斜且頂板巖性較好的煤層，一般選擇戴帽點柱支護，而開采面傾斜且頂板巖層破碎煤層，需要采用架棚支護。

最后，針對斜坡采煤中的安全問題，還需要通過加強對一線工作人員的安全知識與業務技能培訓，加強安全管理等措施入手，及時對各種安全隱患進行有效消除，以確保其煤層開采生產的安全性。

3 結語

總之，針對斜坡采煤法存在的安全問題及解決措施進行研究，有利于促進其在煤層開采生產實踐中的推廣應用，進而促進煤炭開采生產效率及安全性的提升，具有十分積極的作用和意義。

參考文獻

[1] 仇亞男.急傾斜薄及中厚煤層采煤方法的探討[J].內蒙古煤炭經濟，2016（12）：29-30.

[2] 王利明，洪兵兵.急傾斜近距離薄煤層群組露天開采研究[J].煤炭技術，2018（12）：57-60.

[3] 朱明鎏.綜采自動化開采技術在傾斜工作面的實踐應用[J].價值工程，2018，37（34）：274-277.