薄及中厚急傾斜煤層斜坡采煤法優(yōu)化研究

簡(jiǎn)貴祥

摘 要：伴隨我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)煤炭資源的需求亦在不斷增加，這使得煤炭資源開采的范圍也在不斷擴(kuò)大，特別是針對(duì)急傾斜煤層等復(fù)雜條件下煤炭資源的開采，由于開采環(huán)境的多變性使得開采工作難度大幅提升。而斜坡采煤法作為針對(duì)復(fù)雜不穩(wěn)定煤層開采的有效措施，雖已獲得較為廣泛的使用，但在其實(shí)際使用中仍有許多有待解決的安全問題。文章以此為著手點(diǎn)，在充分分析斜坡采煤法開采優(yōu)缺點(diǎn)的同時(shí)，針對(duì)其存在的安全問題提出幾點(diǎn)解決措施，以期為廣大同行提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：急傾斜煤層；斜坡采煤法；優(yōu)化研究

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）18-0173-02

斜坡采煤法是由傾斜煤層中的小階段爆破采煤法以及分層放頂采煤法相互結(jié)合而逐漸形成的。這種方法對(duì)于多褶曲與多斷層復(fù)雜構(gòu)造地層中的不穩(wěn)地、多變化煤層的開采有著極好的適應(yīng)性，特別是在急傾斜煤層、雞窩狀煤層等無法使用機(jī)械長(zhǎng)壁采煤法和支架掩護(hù)采煤法的條件下均可獲得良好的應(yīng)用。正是由于其對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境優(yōu)良的適應(yīng)性，使得這種方法在我國(guó)南方諸多復(fù)雜煤田的開采中得到了廣泛的使用。

1 斜坡法特點(diǎn)分析

斜坡采煤法亦可稱之為偽傾斜巷道采煤法，是指在急傾斜煤層中依據(jù)一定的垂直高度，通過成組的偽傾斜巷道（回采斜坡），將煤層劃分成若干條斜形開采帶，在留有一定護(hù)頂煤的前提下，通過爆破法對(duì)煤炭經(jīng)銷逐層的回采，落下的煤則經(jīng)由傾斜的巷道直接自移到運(yùn)輸巷煤倉(cāng)中，從而實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)煤炭的無動(dòng)力輸送，構(gòu)成較為簡(jiǎn)便的采煤工藝。

1.1 斜坡采煤法的優(yōu)點(diǎn)分析

斜坡采煤采煤法所具備的的工藝優(yōu)勢(shì)可歸為以下幾點(diǎn)：

①鑒于其自身良好的適應(yīng)性，使得斜坡采煤法極適用于急傾斜煤層的開采，不僅能夠充分滿足生產(chǎn)所需的材料運(yùn)輸和人員通行，且還可依據(jù)煤層傾角的變化對(duì)采煤方向予以隨時(shí)調(diào)整，從而保證井下通風(fēng)的順暢，確保生產(chǎn)的安全、連續(xù)。

②斜坡采煤法可借助地勢(shì)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的無動(dòng)力輸送，這不僅有助于提升運(yùn)輸效率，更可以顯著節(jié)省運(yùn)輸成本。

③斜坡采煤法的回采工作面通常較大，不僅使得回采的方式極為靈活，更能夠極大地優(yōu)化回采流程，大幅減少回采耗時(shí)。

④在相同的開采條件下，斜坡采煤法無論是回采質(zhì)量還是回采效率均顯著優(yōu)于其他采煤方法。

1.2 斜坡采煤法的缺點(diǎn)分析

除了諸多優(yōu)點(diǎn)為，斜坡采煤法相較于一般開采方法也有諸多不足之處，大致可歸納為以下幾點(diǎn)：

①采用斜坡采煤法，在回采過程中極易發(fā)生頂板的冒落現(xiàn)象，這一定程度上增加了煤炭的回采難度。

②鑒于施工量相對(duì)較大，斜坡采煤多需分成大斜坡與小斜坡兩個(gè)階段進(jìn)行開采，雖會(huì)使得煤炭采出量有所增加，但亦會(huì)使得開采成本相對(duì)偏高。

③維護(hù)成本較高，大規(guī)模的斜坡開采往往會(huì)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)條件造成較為顯著額度影響，煤礦必須花費(fèi)巨額成本對(duì)地下環(huán)境予以維持。

④管理不易，鑒于所處開采條件的復(fù)雜多變，使得回采工作面各個(gè)巷道的管理風(fēng)險(xiǎn)較大，礦井安全生產(chǎn)任務(wù)艱巨。

2 有效解決斜坡采煤法安全問題的改進(jìn)辦法

2.1 依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件布設(shè)工作面，提升生產(chǎn)安全系數(shù)

2.1.1 增加安全出口

伴隨礦井開采深度的日益增加，礦山安全管理早已成為煤礦生產(chǎn)管理的核心要點(diǎn)之一，尤其是對(duì)于工作面安全出口的布設(shè)格外重要。在斜坡開采中，可在分斜坡眼上部五米處與下方40 m處分別挖設(shè)規(guī)格相同的新坡眼，通過這兩個(gè)坡眼不僅可以使主斜坡眼與分斜坡眼實(shí)現(xiàn)聯(lián)通，從而為后退式作業(yè)的順利進(jìn)行提供便利，還可充當(dāng)安全巷道，在出現(xiàn)井下事故時(shí)，便于工作人員快速有效的撤離。

2.1.2 布設(shè)風(fēng)簾，改善通風(fēng)

通過布設(shè)上下坡眼雖對(duì)井下開采環(huán)境實(shí)現(xiàn)了有效的改良，但并未實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)問題的改善，鑒于礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的多變性，使得上下風(fēng)眼存在進(jìn)回風(fēng)困難、通風(fēng)不暢的情況，這為下區(qū)段回采工作的順利實(shí)施造成了一定的阻力，為有效改善這一現(xiàn)象，可在在上下坡眼之間安設(shè)一個(gè)風(fēng)簾，從而實(shí)現(xiàn)上坡眼的回風(fēng)與下坡眼的進(jìn)風(fēng)，進(jìn)而改善進(jìn)行通風(fēng)環(huán)境。

2.1.3 增強(qiáng)對(duì)不同煤柱回采的重視度

在進(jìn)行急傾斜煤層的開采時(shí)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)形態(tài)各異的煤柱，為確保回采工作的順利進(jìn)行，可通過帶采的方法進(jìn)行煤柱的開采。具體實(shí)施時(shí)，若煤層厚度<2 m，則應(yīng)在工作面上部的分斜坡眼處安設(shè)底梁柱，隨后在做足準(zhǔn)備工作后即可進(jìn)行煤柱的帶采作業(yè)，通過這種方法可以顯著提升急傾斜煤層開采的難度。

2.2 積極引進(jìn)先進(jìn)的開采技術(shù)，提升回采質(zhì)量與效率

相較于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家而言，斜坡采煤法在我國(guó)急傾斜煤層開采中的應(yīng)用起步較晚，現(xiàn)階段無論是在理論研究上還是在技術(shù)實(shí)踐上都存在一定的不足之處，開采工藝科技水平的偏低，不僅使得回采工作效率低下且對(duì)于工作人員的安全亦造成一定威脅。若有效緩解這一問題，實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的高效、有序進(jìn)行。

首先，就必須依據(jù)自身實(shí)際需求，積極引進(jìn)國(guó)外相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)工藝，增強(qiáng)薄及中厚煤層急傾斜斜坡開采的機(jī)械化程度，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全與生產(chǎn)效率的雙贏。與此同時(shí)，煤礦管理層還應(yīng)增強(qiáng)對(duì)井下生產(chǎn)的日常管理工作。首先，煤礦應(yīng)制定完善的管理規(guī)程，組織專人定期對(duì)井下回采工作開展調(diào)研并對(duì)其真實(shí)狀況予以客觀的評(píng)定，為礦井后續(xù)生產(chǎn)管理的調(diào)控提供必要的借鑒。

其次，增強(qiáng)對(duì)各個(gè)工藝技術(shù)的監(jiān)管，確保對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與治理，有效避免安全事故的發(fā)生。對(duì)于多數(shù)礦井而言，其設(shè)備安全管理工作向來是管理的薄弱環(huán)節(jié)，特別是近些年煤炭需求量的增多，使得管理者過于追求生產(chǎn)效率，而忽略了對(duì)各類設(shè)施的安全監(jiān)管，使得井下工作環(huán)境不斷惡化，生產(chǎn)人員安全難以得到保障。其中在急傾斜煤層的開采中，最突出的安全問題就是礦井支護(hù)安全問題，由于地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜多變，巷道支護(hù)極易發(fā)生變形破壞，煤礦技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視對(duì)這一問題的探究，積極改良原有的支護(hù)工藝，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下回采順利進(jìn)行的必要保障。

2.3 優(yōu)化巷道布置，改良生產(chǎn)系統(tǒng)

井下巷道布置一直共其回采工作有著密切的聯(lián)系，一般來說，煤炭的開采回收率受到開采深度的直接影響，所以巷道布置應(yīng)當(dāng)是井下生產(chǎn)管理的重點(diǎn)工作之一，只有確保巷道功效的正常發(fā)揮，方可實(shí)現(xiàn)對(duì)回采質(zhì)量與效率的根本保障。在急傾斜煤層的斜坡法開采中，井下巷道布設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長(zhǎng)采區(qū)的走向長(zhǎng)度，這不僅有助于提升回采處理，減少煤柱損失，避免工作面的頻繁搬移而中斷生產(chǎn)，更能充分發(fā)揮工作面機(jī)械設(shè)備的使用功效，提升生產(chǎn)的機(jī)械化程度與集中化程度。

3 結(jié) 語

總體而言，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展與工業(yè)生產(chǎn)工藝的日益進(jìn)步，我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)于煤炭資源的需求量亦在不斷增加。雖然我國(guó)擁有長(zhǎng)久的采煤歷史，但現(xiàn)代化采煤技術(shù)仍相對(duì)落后，特別是在我國(guó)南方等煤層賦存條件相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)，煤炭開采的難度與危險(xiǎn)系數(shù)等仍較大。面對(duì)這一現(xiàn)狀，煤礦企業(yè)必須采取積極主動(dòng)的措施，增強(qiáng)對(duì)煤田地質(zhì)條件調(diào)研的同時(shí)，進(jìn)一步完善原有的開采工藝，充分依據(jù)煤層地質(zhì)條件的差異性，采取針對(duì)性的采煤方法進(jìn)行煤炭開采，在實(shí)際生產(chǎn)中不斷提升生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全的根本性提升，從而為煤企的長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力。

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