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(山東華源礦業(yè)集團有限公司,山東泰安 271200)

急傾斜煤層采煤方法的設(shè)計研究

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(山東華源礦業(yè)集團有限公司,山東泰安 271200)

隨著工業(yè)經(jīng)濟不斷的發(fā)展，對各類的礦產(chǎn)資源的需求量也不斷的提高。而工業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展離不開煤，因此煤的開采有重要的經(jīng)濟意義和社會意義。急傾斜煤層是地下煤層的傾角大于45°，這種煤層屬于難以開采的煤層，因為其具有煤層穩(wěn)定性差、回采率不高、機器設(shè)備使用程度低和安全性能差等特點，所以其煤層難以開采。本文主要是對急傾斜煤層的采煤方法進行研究和探討，分析了急傾斜煤層的特點，指出了急傾斜煤層采煤時的技術(shù)問題，并根據(jù)問題提出了解決的策略和急傾斜煤層開采的方法設(shè)計。

急傾斜煤層 采煤方法 設(shè)計研究

我國因為工業(yè)的迅速發(fā)展對煤的需求量大，而急傾斜煤層的產(chǎn)量不高，雖然不高，但開采急傾斜的煤礦企業(yè)也不少。急傾斜煤層一般是指地下開采時煤層傾角大于45°的煤層，其厚度越大，難度系數(shù)越高。現(xiàn)今也有很多技術(shù)人員在研究和使用急傾斜的采煤方法，但由于一些煤層傾角度過大使得開采難以進行。對于急傾斜煤層的采煤方法只有根據(jù)其煤礦區(qū)自身的條件和煤礦企業(yè)自身的條件進行合理選擇和運用，才能使經(jīng)濟效益和社會效益達到最合理的狀態(tài)。

1 急傾斜煤層開采的特點

急傾斜煤層開采的煤礦企業(yè)一般都是中型煤礦企業(yè)和小型煤礦企業(yè)。因為急傾斜煤層一般是指地下開采時煤層傾角大于45°的煤層，這類煤層的構(gòu)造較為復(fù)雜，其因為斷層和褶曲多，其厚度的變化也較大。而且煤層的可用煤資源較少、開采難度系數(shù)大，同時開采時又比較耗時耗力，因此其開采的工作壓力也較大。

在急傾斜的開采過程中，急傾斜煤層的傾角大于巖石安息角。其采到的煤礦資源能根據(jù)傾斜角度而下滑，因此可以將煤礦資源的裝運工作簡單化，但是這樣下滑的煤礦不宜掌控，因此在下滑的過程中極易沖倒采煤設(shè)備和支架，從而有可能砸傷來不及閃躲的采煤的工作人員。而在開采過程中，對急傾斜煤層沒有進行過多的勘測，其受壓能力也屬于未知數(shù)，因此急傾斜煤層在受到強力的壓迫時，容易導(dǎo)致煤層和圍巖的大面積的崩落，給開采工作人員的生命財產(chǎn)安全帶來隱患。

急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架或煤柱上的分力比緩傾斜煤層小，而沿傾斜作用的分力大，煤層開采后，煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動垮落，支架穩(wěn)定性差，易發(fā)生扭曲與傾倒。因而工作面支護工作的難度大[1]。

2 急傾斜煤層開采存在的問題

2.1 煤炭資源損失率過高

在斜坡式采煤方法、小分段爆破采煤方法、水力采煤方法和倉儲式采煤方法中，其因為那些采落的煤炭和采空區(qū)沒有進行一個隔離的設(shè)計，然后導(dǎo)致其煤炭的損失率高達40%～50%左右，而且這些煤炭的質(zhì)量遠遠沒有到位，通常都含有比較高的含矸率。其因為急傾斜煤層的開采大多數(shù)是中型煤礦企業(yè)和小型煤礦企業(yè)，因此其開采煤礦資源產(chǎn)量低、效率低、質(zhì)量差，經(jīng)濟效益差，但開采成本卻高。

2.2 巷道掘進率過高

巷道掘進率過高的問題主要表現(xiàn)在斜坡式采煤方法、小分段爆破采煤方法和沿傾斜推進的掩護支架采煤法等。這類的采煤法，在采煤的過程中，有很大的一部分采煤巷道是在承受巖石的壓力，進行采煤掘進和維護工作，維護這些巷道的工作量巨大，浪費了工作時間、人力和物力。巷道掘進率過高，其負面增加了采煤企業(yè)對巷道掘進維護的費用，影響了采煤工作的進程，其對通風(fēng)也有一定的影響。

2.3 通風(fēng)差、勞動強度大

通風(fēng)條件差這一問題，在多數(shù)的急傾斜每層的采煤過程中都會存在，只是程度有些不同。在采煤方法里，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計較為復(fù)雜，有些采煤方法中，其有些采煤工作面的通風(fēng)是獨立式通風(fēng)，而在這個風(fēng)流中，其包含了大量的煤屑和瓦斯等有毒氣體，工作人員要是長期性吸入，對身體健體有嚴重的危害。

3 急傾斜煤層開采的策略

3.1 對采煤區(qū)進行合理劃分

在對急傾斜煤層進行開采時，應(yīng)當對煤層區(qū)域進行一個準確的煤資源的勘測，然后再將勘測得到的數(shù)據(jù)給煤層進行一個合理的劃分，只有在進行了合理的劃分之后其在開采的過程中也就能對煤炭資源的儲存量有一個合理的把握。其在劃分采區(qū)時，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備及回采工藝的要求，避免人為地劃分采區(qū)邊界，適當加大采區(qū)的走向長度，加大階段垂高[2]。只有對采煤區(qū)進行了合理的劃分，才能對急傾斜煤層的開采有一個良性的開展，同時也能保證采煤的開采效率和煤炭資源的質(zhì)量。

3.2 提高采煤效率和回采率

提高煤炭的開采效率，其主要是要將開采的工藝和開采的設(shè)備進行一個系統(tǒng)上的配置和分析。其可以改善開采過程中的薄弱環(huán)節(jié)，將開采工藝進行一個系統(tǒng)完善等。其著有這樣才能將煤炭的開采效率穩(wěn)步提高。如加大采區(qū)的走向長度，完善回采工藝，將支護方式合理化等?，F(xiàn)今我國的急傾斜采煤技術(shù)有限，在采煤區(qū)也經(jīng)常發(fā)生安全事故。其提高回采率就是要提高機械化回采率，只要是從全程機械化和局部機械化方面進行著手，其主要是要將煤礦資源的開采過程進行一個綜合性的考慮。

3.3 完善采煤系統(tǒng)，優(yōu)化巷道布置

選擇巷道布置方式時，首先要滿足安全生產(chǎn)的要求，保證每個采區(qū)、回采工作面均至少有2個安全出口，實現(xiàn)工作面全負壓通風(fēng)[3]。其在開采過程之前就應(yīng)當對采煤過程中會出現(xiàn)的緊急突發(fā)情況進行預(yù)設(shè)，然后在根據(jù)預(yù)設(shè)的情況提出相應(yīng)的解決措施，避免出現(xiàn)安全事故。其次，對巷道的布置要進行優(yōu)化，其巷道布置的方式要與急傾斜采煤的方法要統(tǒng)一，并且要考慮各巷道的優(yōu)缺點，在急傾斜煤層的巷道中盡量不要采用垂直的巷道，并且在一定程度上要準備回采的巷道。

4 結(jié)語

綜上所述，雖然我國的急傾斜煤層的開采也有一段時間的歷史了，但是由經(jīng)濟欠發(fā)達，科學(xué)技術(shù)受到限制，又加上我國的煤炭企業(yè)的發(fā)展也不穩(wěn)定、不平衡，因此其采煤的方法也是多種多樣。本文主要是研究分析了急傾斜煤層開采的特點，指出了急傾斜煤層開采存在的問題，并提出了急傾斜煤層開采的策略，其目的是提高急傾斜煤層開采的安全性，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，促進我國煤炭的發(fā)展。

[1]周思偉.傾斜煤層采煤方法的分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,02:143.

[2]郭志強.急傾斜煤層采煤方法分析[J].才智,2010,17:202.

[3]陳琦.急傾斜煤層采煤方法的分析[J].科技致富向?qū)?2010,23:233.