急倾斜煤层采煤方法的分析.pdf

◇能源科技◇ 科技目向导 2 0 1 0 年第2 3 期 急倾斜煤层采煤方法的分析 陈 新疆煤矿机械有限责任公司 琦 新疆乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 【摘要】急倾斜煤层开采的矿山压力的分布规律不清楚，急倾斜煤层开采的顶板管理复杂，顶板事故多。因此，通过对急倾 斜煤层采煤方法的分析与研究，提高急倾斜煤层回采率与经济效益，增加安全度，促进煤炭工业的健康与可持续发展。特别是南方 矿区的急倾斜煤层的开采具有十分重要作用和指导意义。 【关键词】急倾斜煤层；采煤方法；安全 1 ．急倾斜煤层开采的主要特点 1 ．1 急倾斜煤层的构造复杂．断层和褶曲多．煤层厚度变化 较大，开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采用难、采煤 工作面生产能力小。因此，开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小 型矿井。 1 ．2 急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角．采煤工作面采下 的煤能自动下滑．从而简化了工作面的装运工作．但下滑的煤 和矸石容易冲倒支架．砸伤人员．急倾斜煤层和围岩的节理发 育．初次来压和周期来压与不明显．易发生无预兆的大面积突 然冒顶垮落，造成顶板事故，给生产带来一些不安全因素。因此， 生产的不安全因素多．安全性差。 1 ．3 急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分 力比缓倾斜煤层小，而沿倾斜作用的分力大．煤层开采后．煤层 顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落．支架稳定性差．易发生 扭曲与倾倒。因而工作面支护工作的难度大。 2 ．急倾斜煤层开采技术存在的问题 总的来说．目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存 在很多问题．这些问题主要表现在以下几个方面 2 ．1 煤炭损失率高 主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设 施的采煤方法，如斜坡式、，J 、分段爆破、水力采煤、仓储式等。这 些采煤方法的煤炭损失率有的高达4 0 ％一5 0 ％．与此同时．生产 的煤炭往往有较高的含矸率。煤炭损失率高．不但给煤炭自燃 创造了条件，而且浪费资源，缩短矿井寿命。 2 ．2 巷道掘进率高 这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进 的掩护支架等采煤方法中。这些采煤法．有相当大的一部分巷 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很 大。 2 ．3 通风条件差 这一问题。大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存 在，而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严 重。这些采煤方法中，通风系统复杂。有的采煤工作面为独头通 风。工作面风流中，煤尘和瓦斯的含量较高，对工人的健康和安 全危害较大。 2 ．4 工人劳动强度大 这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点．由于煤层赋存 条件的限制．急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间 小，工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难，劳动强度 大。 ’ 2 ．5 开采效益差 与倾斜或近水平煤层比较，急倾斜煤层的开采不仅单产 低、工效低，而且成本高、煤质差，因此，这类急倾斜煤层矿井规 模小、效益差。 3 ．急倾斜煤层采煤方法的分析 3 ．1 合理划分采区。加大采区尺寸尽量加大采区尺寸．加大 采区的煤炭储量。划分采区时，根据生产设备及回采工艺的要 求，避免人为地划分采区边界．适当加大采区的走向长度。加大 阶段垂高。 3 ．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。要提高 矿井开采的机械化程度．可以从局部机械化和全局机械化两个 方面来考虑。局部机械化指的是从支护方式、落煤方式以及运 输方式几个方面单独考虑改进方法．以提高矿这几个方面的机 械化程度。全局机械化是采用综合机械化采煤方式。从破煤、装 煤、运煤以及支护四个方面来实现机械化。 具体做法为加大采区走向长度．改进回采工艺．合理确定 采煤工作面的支护方式等。在通常情况下．急倾斜煤层采区的 走向长度比较小，可采储量少。只能满足几个月的正常生产。造 成采面搬迁频繁．而且需要留设大量的保护煤柱．影响资源回 收率。这不仅影响矿井的正常生产．增加无效工时．同时也造成 了资源浪费，降低了工作面设备的使用效率．影响机械化程度 的提高。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。 3 ．3 改进巷道布置．优化生产系统 选择巷道布置方式时．首先要满足安全生产的要求．保证 每个采区、回采工作面均至少有2 个安全出口．实现工作面全 负压通风。其次．巷道布置方式要与采煤方法一致。同回采工艺 结合，充分考虑水平巷道、倾斜巷道各自的优缺点．尽量不采用 垂直巷道，提出系统简单、布置合理的准备、回采巷道。 4 ．结论 我国开采急倾斜煤层的历史悠久．由于经济欠发达．受科 学技术、国家产业政策和生产力发展水平等的限制。大、中、小 矿井并存，且中、小型煤矿特别多，冈此采用的采煤方法很多。 本文总结与提升急倾斜煤层的采煤方法与采场矿山压力显现 的规律并针对目前开采存在的主要技术难题．提出急倾斜煤 层开采的发展方向与对策．指导急倾斜煤层的安全生产实践． 提高企业经济效益，促进急倾斜煤层采煤方法的发展斌 【参考文献】 [ 1 ] 粱飞林．土朱矿井急倾斜煤层采煤方法改进阴．中国安全生产科学 技术，2 0 0 9 ， 3 ． [ 2 ] 李树军．急倾斜煤层仰斜采煤法的探索及应用叨．煤炭技术，2 0 0 8 ， 1 1 ． [ 3 ] 段红民．薄及中厚急倾斜煤层采煤方法优化研究阴．煤炭科学技术， 2 0 0 8 ， 2 ． 万方数据