急傾斜煤層中采用不同采煤法聯(lián)合開(kāi)采的回采實(shí)踐

林永輝

煤礦中，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、圍巖破碎，往往致使回采工作面難于布置上風(fēng)巷，或上風(fēng)巷冒落無(wú)法修復(fù)。本文就如何開(kāi)采無(wú)上風(fēng)巷、上風(fēng)巷無(wú)法修復(fù)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(jìn)行探討。

一、急傾斜煤層開(kāi)采采用單一采煤法的缺點(diǎn)

無(wú)上風(fēng)巷、上風(fēng)巷無(wú)法修復(fù)的急傾斜煤層采用雙分斜坡分段壁式采煤法布置（見(jiàn)圖一），該布置方法存在以下缺點(diǎn)：

1、高位斜坡眼閑置時(shí)間長(zhǎng)，支護(hù)容易失效，增加小眼維護(hù)量。

2、高位斜坡眼掘進(jìn)量大，小眼掘進(jìn)率高，火工品消耗大，同時(shí)小眼準(zhǔn)備工期長(zhǎng)，工效、產(chǎn)量、收入受到影響，工人難以接受。

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

4、高位斜坡眼三岔口多，應(yīng)力集中，三岔口維護(hù)難度大。

5、上部工作面超前2米，懸頂面積增大，采面支護(hù)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(lái)困難。

7、無(wú)法實(shí)現(xiàn)正規(guī)長(zhǎng)壁推采，同時(shí)該布置方法為了防止上覆采空區(qū)冒落矸石下滑，采面上部需留設(shè)3-5米的擋矸煤柱，降低了采面回采率。

二、聯(lián)合開(kāi)采工作面的布置

根據(jù)上述分析以及現(xiàn)場(chǎng)煤層賦存條件情況，經(jīng)過(guò)探討，采用聯(lián)合開(kāi)采布置采面(見(jiàn)圖二），形成長(zhǎng)壁推采。

1、采面布置方法。在運(yùn)巷沿走向每隔4550米往外拉主斜坡，貫通工作面上部采空區(qū)或構(gòu)造帶后，貫通點(diǎn)退下20米范圍內(nèi)均勻布置兩條分斜坡往采區(qū)邊界施工。分斜坡施工到位后，搬入沿采區(qū)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(guī)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(dāng)工作面推至距第一道主斜坡口15米時(shí)，必須退出布置施工第二道主斜坡，以此類(lèi)推。

2、采面回采工藝特點(diǎn)。隨著工作面的推進(jìn)，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?yōu)椴捎弥猩羁撞擅悍ɑ夭?，同時(shí)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(guò)程中始終有多個(gè)安全出口，通風(fēng)、行人、送料、溜煤方便，工作面實(shí)現(xiàn)正規(guī)長(zhǎng)壁推采。

3、采面技術(shù)管理要求。第一，必須對(duì)采面開(kāi)采進(jìn)行技術(shù)論證，根據(jù)煤層賦存條件即煤層的傾角、厚度、硬度、頂?shù)装鍘r性等情況，做好采面開(kāi)采方案設(shè)計(jì)。第二，兩道分斜坡的正傾間距必須嚴(yán)格控制在68米。若間距過(guò)長(zhǎng)，中深孔采煤時(shí)，容易造成上部掛煤，出現(xiàn)丟煤現(xiàn)象。若間距過(guò)短，上覆采空區(qū)的壓力會(huì)作用于斜坡眼內(nèi)，增加小眼維護(hù)難度。第三，斜坡坡度必須盡量壓平，以煤能夠自溜為準(zhǔn)，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(lián)合開(kāi)采要求的技術(shù)水平、操作技能水平比較高，因此必須加強(qiáng)采煤工人的理論和技能培訓(xùn)，提高現(xiàn)場(chǎng)管理水平和操作技能水平。

4、適用條件。無(wú)上風(fēng)巷、上風(fēng)巷無(wú)法修復(fù)，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(lián)合開(kāi)采布置較為適用。

三、聯(lián)合開(kāi)采的優(yōu)點(diǎn)

1、保證安全出口。聯(lián)合開(kāi)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(gè)的上下安全出口。

2、提高單產(chǎn)水平。由于工作面實(shí)現(xiàn)正規(guī)生產(chǎn)，采面整體沿走向長(zhǎng)壁推進(jìn)，確保了正規(guī)循環(huán)作業(yè)和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，從而提高了工效和單產(chǎn)水平。

3、減少煤柱留設(shè)。采面在整個(gè)推采過(guò)程中不必留設(shè)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(zhǎng)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(zhǎng)壁推采高回柱率，大大降低火工坑木消耗，達(dá)到提效降耗的效果。

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

6、隊(duì)伍素質(zhì)得到鍛煉。由于聯(lián)合開(kāi)采要求作業(yè)人員既要熟練掌握工作面正常推采時(shí)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(shí)踐過(guò)程中隊(duì)伍的管理水平和隊(duì)伍素質(zhì)得到鍛煉和提高。

7、在上風(fēng)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(kāi)采中也可以推廣應(yīng)用聯(lián)合開(kāi)采采煤法進(jìn)行開(kāi)采。

四、生產(chǎn)實(shí)踐

本采煤法在豐海煤礦308采區(qū)-45C1NN工作面里段得以應(yīng)用試采，工作面參數(shù)：工作面走向長(zhǎng)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(jié)果比較如下：

五、結(jié)語(yǔ)

工作面煤層賦存條件決定采煤方法的合理選擇。對(duì)于條件適合的急傾斜煤層采用聯(lián)合開(kāi)采布置方法，實(shí)踐證明能實(shí)現(xiàn)正規(guī)長(zhǎng)壁推采，達(dá)到高產(chǎn)、高效、低耗、安全的效果。