急倾斜煤层的特点及采煤工艺.doc

急倾斜煤层的特点及采煤工艺 摘要介绍了急倾斜煤层的开采条件及特点，以及适于急倾斜煤层的开采工艺方法 关键词急倾斜煤层；开采；条件；特点；工艺 1、急倾斜煤层开采条件及特点 （1）急倾斜煤层多为不稳定的复杂煤层，常给开采工作带来了很大的困难； （2）由于煤层倾角大，支架的支撑能力较小，必须充分考虑支架的稳定性； （3）在顶板岩石性质相同的条件下，工作面采过后，与缓倾斜煤层相比顶板不易垮落； （4）破落下来的煤岩会自动下滑，有利于工作面内煤炭运输和矸石的自重充填，但煤岩块的自动滚落容易伤人和冲倒支架，对作业安全不利； （5）不仅煤层顶板会垮落，底板也会滑落。所以，在开采急倾斜近距离煤层群时，除了开采下层会影响上层以外，开采上层也会影响下层； （6）由于垮落矸石从上向下滚落，可对下部采空区起充填作用，所以冒落带呈漏斗状； （7）采急倾斜煤层时，对煤层自然发火的防治比较困难。当采空区已经发火时，往往难以隔离处理，尤其在开采下区段时，上区段采空区的火源会冒落到下区段； （8）在急倾斜煤层中，人员沿倾斜方向上下行走不方便。 2、适于急倾斜煤层的开采工艺方法 2.1伪斜开采 伪斜开采可以克服急倾斜煤层开采中人员沿倾斜方向上下行走不便，以及煤岩块滑动滚落速度大，容易伤人和冲倒支架的缺点，而且利用了急倾斜煤岩块可以自动下滑，便于煤炭自溜运输和矸石自重充填等有利因素。因此，可以取得良好的技术经济效果。利用伪倾斜开采的采煤工艺方法有伪斜柔性掩护支架采煤工艺、斜切分层采煤工艺、斜坡法采煤工艺、伪斜工作面走向长壁矸石充填采煤工艺等。 2.2倒台阶工作面开采 这种开采的工作面由下向上依次拉开台阶工作面，回采工作即从此开始，向着采区石门推进。工作面从台阶上角沿台阶逐步向下采煤，煤沿工作面底板自溜于运输平巷上方溜眼，用漏斗装车运出。工作面要设置溜煤挡板防止煤溜入采空区。工作面支架必须非常牢固，它不仅要支撑顶底板，防止其滑动，还要能承受煤和矸石的冲击及作为工人操作时的脚手架。采用全部垮落法管理顶板时，大体上与走向工作面相同，放顶可分段进行，尽量缩短台阶面的控顶距。这种开采对煤层地质条件适应性强；巷道布置简单，掘进率低；便于分段平行作业；通风系统简单；回采率高，适用于顶底板较稳固，煤层厚为0.7-1.5m的薄及中厚煤层。具体的采煤工艺有工作面走向短壁矸石充填采煤工艺、钻机采煤工艺、斜坡爆破采煤工艺等。 2.3迭巷道采煤 该采煤方法以倾斜方向分段，折线式设上山伪斜巷道，每段内平巷每隔20-30m用山眼连通。落采用放炮。回采以后退式顺序撤除棚子，然后将悬空的顶煤采下，并适当留下一些煤垛支撑顶底板。煤经溜煤眼溜至大巷装车。一般而言，迭巷道采煤就是沿倾斜每隔一定距离，沿走向开掘一些重叠巷道，回采从上分段边界后退式推进，上下分段同时回采时必须保持一定的错距，分段间距可视具体而定。 迭巷采煤回采率较高，坑木消耗少，比较安全。适用于厚度2m以下，倾角较大（30以上）的煤层。这种采煤的工艺方法有水平巷柱式爆破工艺、局部充填采煤工艺、水平分层采煤工艺、无支护采煤工艺、仓储采煤工艺等。 2.4充填开采 充填开采，无论是矸石自重充填还是水砂充填，都可以有效地控制煤层顶底板的移动量，使上下层的开采不致互相影响，保证急倾斜近距离煤层的正常开采，还可以有效地解决急倾斜煤层开采的防火困难问题。充填开采可以减轻冲击地压以及减轻地表的槽形塌陷，对保护地面有利。充填开采便于布置伪斜工作面，实现伪斜开采。具体的采煤工艺方法有伪斜工作面走向长壁矸石充填采煤工艺、伪斜仰斜工作面矸石充填采煤工艺、类似于*型工作面水砂充填采煤工艺、局部充填采煤工艺等。 2.5无支护无人开采 这种开采技术利用急倾斜煤层顶板的正压力小，顶板比缓倾斜煤层难于垮落和煤炭可以自溜运输的特点，工作面不作支护，人员在回采顺槽内进行回采作业，而不进入回采空间内，从而克服了煤岩块滚落容易伤人和容易冲倒支架的缺点，以及工作面内沿倾斜方向上下行走不便等缺点。换句话说，这种开采方法，是充分利用急倾斜煤层顶板的自撑能力，可以维持一定的面积而不冒落，将破落的煤炭运出工作面的工艺极为简单的方法。因而，可以有效安全地开采急倾斜煤层。这类采煤工艺包括巷道长壁爆破采煤工艺、钢丝锯采煤工艺、斜坡爆破采煤工艺、水平巷柱式爆破采煤工艺、水力采煤工艺、深孔爆破采煤工艺、钻机采煤工艺、局部充填采煤工艺等。 2.6短壁柱式开采 由于急倾斜煤层地质条件复杂，许多地方很难采用长壁式采煤法，而采用短壁柱式方法开采，尤其是无支护的无人开采法，可以较好地适应这种复杂的条件，而且可以简化采煤工艺，提高回采作业的安全性。所以，短壁柱式开采方法是开采急倾斜煤层较为普遍的方法，其具体的采煤工艺包括无支护无人采煤工艺、斜切分层采煤工艺、水平分层采煤工艺、仓储采煤工艺。