急傾斜煤層俯偽斜走向分段密集采煤法應(yīng)用

鐘方洪

（貴州省煤礦設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550002）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的采礦技術(shù)也越來越先進。針對急傾斜煤層，傳統(tǒng)的采礦技術(shù)已經(jīng)無法滿足礦產(chǎn)資源的開采要求，存在滑底、采空區(qū)冒落矸石等問題，嚴重影響整個煤礦的開采效率。采用分段密集采煤法相比較傳統(tǒng)的倉儲采礦法，開采效率和開采質(zhì)量都得到了明顯的提升。因此，研究分析急傾斜煤層俯偽斜走向分段密集采煤法應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

1 俯偽斜走向分段密集采煤法

在進行俯偽斜走向分段密集采煤法應(yīng)用過程中，整個采礦作業(yè)面呈現(xiàn)俯偽斜線布置，減少了開采過程中壁片脫落所導(dǎo)致的人員傷亡事故，也避免了煤炭在自溜過程中，引入落入采空區(qū)所出現(xiàn)的丟煤現(xiàn)象，一定程度上推動了煤礦的機械化作業(yè)。

1.1 俯偽斜走向分段密集采煤法的優(yōu)勢

相比較傳統(tǒng)的采煤方法，采用俯偽斜走向分段密集采煤法，有效的提高了工作面煤壁的有效利用率?；谙嗤沫h(huán)境因素下，工作面的有效利用率可以提高至少30%，實現(xiàn)了煤礦開采作業(yè)的工作面單產(chǎn)的提高，同時也充分利用了空間，提高了開采的效率，加快了推進速度。

1.2 俯偽斜走向分段密集采煤法的缺點

但是該種采煤技術(shù)還存在一些缺點，如工作面進行支、回柱施工的工作量較大且施工難度較高，同時同一區(qū)段對比下煤柱的損失較高，幾乎占到該區(qū)域煤量15%左右。需要相關(guān)工作者應(yīng)當結(jié)合作業(yè)面現(xiàn)場實際情況，優(yōu)化俯偽斜走向分段密集采煤法，進一步提高煤礦采煤的工作效率。

2 實例概述

某煤礦資源采礦區(qū)，主要目的在于對殘煤進行安全回收，由于該煤礦的每層厚度均低于1.8 m，屬于薄煤層，且存在多個向背斜構(gòu)造，煤層傾角大多為60°以上，屬于急傾斜煤層，為了確保殘煤的開采安全，提高煤炭的開采效率。具體作業(yè)措施如下所示：

2.1 巷道布置

首先使用防爆柴油機車將輕車牽引到本采礦區(qū)的工作面區(qū)域，并開切眼往南運輸大巷。然后采用人工裝卸的方式，在該地點進行煤礦石的裝載，在車場牽引重車的作用下，經(jīng)過運輸大巷、主平硐區(qū)域直到地面的卸貨區(qū)域。

（1）對于本礦區(qū)的運輸大巷，作為主要的進風(fēng)區(qū)域，應(yīng)當按照一定的斜坡進行布置，斜坡坡度一般為千分之五左右。

（2）本礦區(qū)的采煤工作面到回風(fēng)巷、再到總回風(fēng)井，形成了一個內(nèi)部回風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，同時本礦區(qū)的初采開切眼采用抽坡設(shè)置而成。

2.2 回采工作面布置

對于本礦區(qū)的采煤工作面，按照整體走向采用長壁形式布置而成，并在長壁的下部設(shè)置行人安全、入風(fēng)眼以及臨時溜矸眼。為了實現(xiàn)對大巷的保護，對于作業(yè)面區(qū)域的煤柱應(yīng)至少留下5～8 m，并保持超前風(fēng)眼2～3個，形成“三眼兩巷”的回踩作業(yè)面布局形式。

2.3 采煤方法的選擇

結(jié)合本煤礦的實際情況，采煤工作面采用傾向俯偽斜走向長壁后退式采煤法，同時為防止采空區(qū)側(cè)大面積竄矸，采用分段走密集支護布置措施，支護作業(yè)面。

3 急傾斜煤層俯偽斜走向分段密集采煤法應(yīng)用

3.1 支護作業(yè)

本煤礦的作業(yè)面支護采用單體液壓支護，根據(jù)本礦區(qū)的實際情況，所采用的單體液壓支護型號為DW16-200/100，而支架則采用金屬鉸接頂梁而成，實現(xiàn)對頂板的支護。同時沿著原有走向棚柱，設(shè)置了一排密集支柱，相鄰支柱之間的距離約為20～30cm。每排支柱的長度約為4 m。在密集支護之后，緊隨著采礦工作面，實現(xiàn)前添后回，交錯布置而成，具體工作面支護布置如圖1所示。

3.2 頂板管理

本煤礦的工作面采用“三、四”控頂，全部垮落法管理頂板。相鄰排之間的距離控制在1.0 m，相鄰柱之間的距離控制在0.7 m，同時確?？仨斁嚯x最高不超過4.2 m，最低不低于3.2 m。工作面頂板及采空區(qū)側(cè)采用長1 m，寬8 cm的楠竹片間距20 cm結(jié)合竹芭折（長1 m，寬0.5 m）搪頂，必須搪背嚴密。在工作面切頂線的支柱中間增加密集支柱（使用木楔帶帽）或戧柱。柱窩深度不低于20 cm。

3.3 關(guān)鍵施工工藝

（1）在施工過程中，分成若干組按照由下而上的順序，采用人工回柱的方式分段進行延回密集。每一個分段都是在采空區(qū)沿著煤壁先進行延，再進行回。

（2）為了提高作業(yè)的安全性，在進行支密集柱施工之前，應(yīng)首先進行保險柱的施工，且每個保險柱應(yīng)當與底梁進行鉸接，然后沿著底梁完成密集柱的施工。在此過程中，杜絕使用不同規(guī)格的鉸梁進行施工，同時還需要采取有效措施將密集柱和保險柱進行固定牢固，避免安全事故的發(fā)生，本工程在每排支柱采用直徑為5 mm的鋼絲繩用纏繞法套牢在支柱頂端，形成連接整體。及時用8#鐵絲系好單體與金屬鉸接頂梁，系緊系牢，防止松動，在回柱未完全卸壓時，嚴禁拆掉鐵絲。

（3）在施工作業(yè)過程中，為了確保作業(yè)的安全性，除了注液槍施工人員以外，無關(guān)人員嚴禁位于支柱以下。此外，在進行注液槍施工之前，應(yīng)對頂板做好預(yù)處理工作，確定單體柱的位置。操作過程中，相關(guān)工作人員需要側(cè)對注液槍，并緩慢分布進行注液操作，杜絕出現(xiàn)一次足液注液。

（4）回柱施工過程中，還需要現(xiàn)場設(shè)置專人聽頂，施工人員需要至少距離回柱3m以上的距離，對其進行遠距離卸載處理，然后將卸載完成的柱子，利用專業(yè)工具拉回。撿柱之前，需要先觀察是否安全，且等待至少120s后方能操作撿柱。

（5）回柱施工過程中，必須嚴格按照有關(guān)施工工藝要求，將其至少回到最小空頂距，并完成工作面點柱及超前支護作業(yè)。對于最大空頂距，應(yīng)確保按照響炮前距離最末一排柱到煤壁的距離控制在240 cm，對于最大空頂距，應(yīng)確保其按照響炮前移柱后工作面最后一排柱到煤壁的距離為80 cm。

4 結(jié)語

綜上所述，為了提高煤礦開采的工作效率，減少安全事故的發(fā)生，俯偽斜走向分段密集采煤法的應(yīng)用越來越廣泛。但是在實際應(yīng)用過程中，該方法仍存在一些缺點，需要相關(guān)工作者積極研究，不斷創(chuàng)新，引入先進的技術(shù)和設(shè)備，進一步提高俯偽斜走向分段密集采煤法的應(yīng)用效率，推動采礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。