急倾斜煤层采煤方法探讨

摘 要：采矿技术一直是煤矿行业关注的重点，尤其是急倾斜煤层采煤方法一直是矿业技术人员急于攻克的难点。急倾斜煤层的特殊性是煤层开采和技术改善的主要难题。文章从我国急煤层开采的历史出发，简要地分析了我国急倾斜采煤的特点和存在的问题，并提出了解决方法，展望了发展趋势，以期为急煤层安全、高效生产提供参考。

关键词：急倾斜采煤；技术特点；安全生产

引言

采煤方式的选择受地质条件的影响十分巨大，尤其是急倾斜煤层的开采。影响煤矿开采的地质条件包括煤层的自燃发火性质、煤层的水文条件、煤层的埋藏深度、煤层的倾角和厚度、煤层的瓦斯含量、煤层的围岩性质以及煤层周围的地质构造等，其中煤层的倾角和厚度对采煤方法的选择影响最大。经过煤矿工作人员的长期探索与实践，在实际生产中已经形成了一套较为有效的急倾斜煤层开采方法，但是受我国复杂的地质条件的影响，各矿井的急倾斜采煤方式有着不同的问题。为了实现煤矿企业的高效安全生产，带来更大的经济效益，了解和分析我国急倾斜采煤的历史、特点、问题，积极寻求解决方法显得尤为重要。

1 我国急倾斜煤层开采方法的四个阶段

我国煤炭资源分布广，急倾斜煤层数量大，急性斜煤层开采历史悠久，急倾斜煤层的技术改革经历了四个阶段：第一阶段：采煤方法大改革（1950-1960）。解放初期，国家相关部门注重对急倾斜煤层开采技术的改革，提倡矿区根据自身的具体情况在保障安全生产的基础上，完善开采技术，提高矿区作业的效率，减轻劳动强度，实现安全高效生产。各矿区积极响应号召，具体问题具体分析，开创了许多新的采煤方法，如：巷道长壁和沿俯斜推进的掩护支架、风镐落煤、刮板运输机运煤、机械式回柱、冒落法处理采空区等采煤方法，极大限度地改善了矿区的落后现象。第二阶段：以改风镐落煤为电钻打眼的爆破落煤为代表的急倾斜煤层开采技术大进步时期（1960-1975）。这一时期，急煤层开采技术取得了大进步、大发展。由于工业技术的发展，许多煤矿开始使用金属支柱和顶梁，提高了煤矿开采人员的安全性。一些急煤层矿区重新进行了矿井开拓、巷道布置和维护、回采面工艺改进，均取得了较好的效果。第三阶段：以淮南矿区首创的伪斜柔性掩护支架采煤法为代表的技术推进时期（1975-1989）。这一时期，我国许多矿区进行了科技创新，尤其是淮南矿区的伪斜柔性掩护支架采煤法，系统简单、回采工序简单、安全性高、掘进量小、效率高、产量大，目前许多矿区仍在沿用。第四阶段：以四川芙蓉矿务局巡场煤矿的俯伪斜走向长壁分段密集采煤法试验成功为代表的技术时期（1989-1999）。这一时期我国急倾斜采煤技术、大提升，通过技术的改进与创新，我国急倾斜采煤技术开始趋于成熟，许多长期得不到解决的问题得到了明显改善，矿区的生产效益逐年提高。

2 我国急倾斜煤层开采的主要特点

（1）我国的急倾斜煤层大多分布在中小矿井中，煤层地质条件复杂，开采难度大，部分煤矿断层多、储量少、瓦斯含量大、贮存条件差。（2）煤矿作业区安全隐患多，生产的安全性差。易发生支架倒塌、冒顶垮落、顶板事故、瓦斯爆炸等生产事故。（3）采煤工作面支护难度大。急倾斜煤层因自身的特点，在开采后易导致煤层顶部和底部支架垮落、扭曲或倾倒，支护工作难度大。

3 急倾斜煤层开采技术存在的问题

我国急倾斜煤层存在特殊性，在开采上，存在许多问题。总体来说，表现在以下几个方面。

3.1 煤炭损失率高

目前我国部分矿井采用的急煤层开采方式较为落后，不能有效地开采煤矿，甚至煤炭损失率高达40%-50%，且煤炭含矸率往往不达标。这些矿区采用的水利采煤、仓储式采煤、斜坡式采煤法、爆破式采煤法，不仅煤炭损失率高，还存在安全隐患，易产生煤炭自燃，发生安全事故，缩短矿井生命。

3.2 巷道掘进率高

掘进率是影响急煤层开采的重要因素。掘进率的高低影响巷道掘进维护的费用，影响矿区作业面的交接，甚至对矿井的通风都会带来一定的影响。尤其是在采用斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法的矿井中，这些矿井的部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的，维护这些巷道的工作量大，尤其在有冲击地压危险的煤层中，巷道对煤体切割过多，增加了冲击地压的危险。

3.3 通风条件差

急倾斜煤层的通风条件十分复杂，尤其是在采用斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法的矿井中。这些矿井往往存在大量的煤尘，而且瓦斯含量也高，再加上极差的通风条件，特别容易发生安全事故，对开采人员的健康也会产生不利影响。

3.4 工人劳动强度大

受急倾斜煤层复杂的开采条件的限制，开采人员在煤层开采中普遍存在工作面坡度大、空间小，开采中落煤、支护、运料十分困难、行走不便的问题。这些问题就带来了大量的高强度劳动，开采人员得不到足够的休息。

3.5 开采效益差

与倾斜或近水平煤层比较，急倾斜煤层成本高、质量差、开采难度大、规模小、效益低。

4 急倾斜煤层采煤的改进方法

4.1 合理划分采区，加大采区尺寸

矿区煤层采区的划分对煤炭开采具有重要影响。急倾斜煤层在划分采取时应在避免人为划分的基础上尽量加大采区的尺寸、走向长度和阶段垂高。这样可以加大煤炭储量，提高效益。

4.2 优化回采工艺，提高生产效率

目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后，绝大多数矿井采用炮采工艺和风镐落煤工艺，工人劳动强度大，安全状况差。优化回采工艺最主要的就是提高回采机械化程度。提高机械化程度可以大大改善矿区的安全状况，减少工人劳动强度。矿区技术人员应该根据矿区的具体条件寻求最适宜的采煤方法，经常分析矿区开采环节，寻找薄弱地方，及时发现，及时解决。通过完善工艺系统和开采技术等措施来有效地提高工作面单产。如加大采区走向长度，改进回采工艺。在生产过程中，根据矿井地质条件的变化，加大采区走向长度，不仅可以增加采区储量和服务年限，减少工作面搬迁次数，而且还能减少区间煤柱的损失，减少准备巷道的掘进工程量，进而增大采区生产有效工时比率。加大采区的走向长度，还可以增加采区同时开采的工作面个数，能提高采区的生产能力，有利于采区和矿井的集中生产。

4.3 改进巷道布置，优化生产系统

布置巷道对急倾斜煤层的开采有重要影响，改进巷道布置是十分重要的。巷道的布置方式应与采煤方式相辅相成，充分考虑矿区的具体条件，尽量不采用垂直巷道，要保证矿区每个回采工作面至少有两个出入口，而且必须保障通风。要将安全生产与巷道布置紧密结合，布置一个合理安全、符合自身矿区的巷道。

5 急倾斜采煤的发展趋势

现阶段，全球均处于资源紧缺状态，煤炭是我国的主要能源，煤矿的开采十分重要，急倾斜煤层的开采不可忽视。我国急倾斜煤层的开采应注重机械化，研究符合矿区煤层开采的轻型机械，并在实践中优化开采模式。同时，要注重急倾斜煤层的采煤方法的改革，积极实践水平分段综采放顶煤采煤法、巷道放顶煤采煤法等先进方法，并加以改进，以期更大限度地实现效益最大化。

6 结束语

我国是资源大国，煤炭储量居世界第三。由于受经济、生产力水平、科技、国家政策等限制，我国急倾斜煤层开采技术普遍存在许多问题。文章作者总结了我国急倾斜煤层特点、问题，并给出了一定的解决方法，提出了我国急倾斜采煤的发展趋势，为急倾斜采煤的发展提供了意见。煤炭企业应该重视急倾斜采煤技术的创新，在实践中总结经验，提高生产效率。

参考文献

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