文/彭志文

湖南煤業(yè)集團(tuán)寶源礦業(yè)公司北平硐煤礦進(jìn)入深部開采后，煤層的產(chǎn)狀（煤層的走向、傾向、傾角）和煤層的厚度以及礦井地質(zhì)構(gòu)造等影響煤礦開采的主要地質(zhì)因素均發(fā)生了很大變化，采區(qū)煤層均由淺部的緩傾斜煤層或傾斜煤層變成了急傾斜煤層，厚度也由中厚煤層變成了薄煤層。而傳統(tǒng)的急傾斜煤層采煤方法大多采煤巷道系統(tǒng)及回采工藝比較復(fù)雜，巷道工程量大、成本高，安全管理難度大。為此，寶源礦業(yè)公司北平硐煤礦對急傾斜薄及中厚煤層的采煤方法進(jìn)行了不懈的探索，將傳統(tǒng)上用于緩傾斜煤層開采的采煤方法應(yīng)用于急傾斜煤層開采，經(jīng)過不斷的摸索改進(jìn)，形成了正傾斜走向長壁后退式急傾斜煤層采煤法。這種采煤方法不僅巷道布置系統(tǒng)簡單，巷道掘進(jìn)工程量少，成本低，而且單位工作面產(chǎn)量、勞動生產(chǎn)率及煤炭回收率均有所提高，同時便于安全生產(chǎn)管理，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

一、正傾斜走向長壁后退式急傾斜煤層采煤法的采煤系統(tǒng)及回采工藝

1.采煤系統(tǒng)

（1）巷道布置系統(tǒng)。巷道布置非常簡單,與緩傾斜煤層或傾斜煤層開采時的巷道布置完全相同，如圖1所示。

在巷道布置時，當(dāng)上下區(qū)段石門見煤后，在區(qū)段上下分別沿煤層走向掘回風(fēng)巷和運輸巷，到采區(qū)邊界后，由運輸巷向上沿煤層正傾斜掘開切眼。

（2）煤炭運輸系統(tǒng)。由于急傾斜煤層坡度較大，工作面采下的煤炭一般可自溜到運道，工作面不需要安裝運輸設(shè)備。煤炭由安裝在運道里的刮板運輸機(jī)或皮帶運輸機(jī)一路運到采區(qū)集中煤倉，再裝車外運。

（3）通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流由采區(qū)運輸石門進(jìn)入，經(jīng)工作面運道到工作面，污風(fēng)經(jīng)工作面回風(fēng)巷進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門、采區(qū)回風(fēng)上山排出。

2.回采工藝

工作面采用鉆眼爆破落煤，單體液壓支柱帶帽點柱支護(hù)(頂板較堅硬完整穩(wěn)定地段),也可采用一梁二柱平行于工作面的傾斜（順山）棚子支護(hù)（頂板局部較破碎地段）。工作面的控頂方式與作業(yè)形式相配套，一般采用“三五排控頂”或“三四排控頂”，第一排支柱要緊靠煤壁支護(hù)，靠老塘側(cè)的支柱為特殊支護(hù)，采用密集支柱形式,用于隔離采空區(qū)的冒落矸石。頂板管理方法為全部垮落法管理頂板。

二、工作面生產(chǎn)組織與安全管理主要技術(shù)措施要點

1.工作面長度確定

圖1 正傾斜走向長壁后退式急傾斜煤層工作面布置示意圖

由于急傾斜煤層傾角較大,為便于安全生產(chǎn)管理,設(shè)計工作面斜長時應(yīng)根據(jù)煤層坡度大小來定，一般不超過80m，當(dāng)坡度大于55°時要適當(dāng)設(shè)計短些，以70m左右為宜,以便合理進(jìn)行勞動組織,減輕每班各道工序的工作量,保證正規(guī)循環(huán)作業(yè),加快工作面的推進(jìn)度,實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

2.工作面循環(huán)作業(yè)方式、控頂方式的選擇

應(yīng)根據(jù)各生產(chǎn)連隊的勞動力配備及所采工作面的具體情況（如工作面的長度、煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度等因素）而定，一般采用“兩采一準(zhǔn)”，即為兩班采煤，一班準(zhǔn)備。循環(huán)方式為每日一循環(huán)，采煤班每班推進(jìn)0.8～1.0m，日循環(huán)進(jìn)度為1.6～2.0m。選擇這種作業(yè)方式時，工作面的控頂方式一般為“三五排控頂”；如果采煤隊伍配備的勞動力較少或工作面的煤層賦存條件非常復(fù)雜，安全管理難度大，那么，工作面也可以采用“一采一準(zhǔn)”的作業(yè)方式，循環(huán)方式為每日一循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度為0.8～1.0m，工作面的控頂方式可改為“三四排控頂”。

3.工作面各工序安排和勞動組織形式

為使工作面中的各工序在時間上及空間上合理配合，勞動力組織和調(diào)配得更為合理，從而保證工作面安全高效生產(chǎn)，工作面如打眼和放頂?shù)炔糠止ば蛟诓扇“踩胧┑那闆r下可實行分段作業(yè)的形式，但最多只能允許將工作面劃分為上下兩段，每段1個作業(yè)組，兩段之間必須打牢安全檔，兩個作業(yè)組必須保持30米以上的安全距離。而如放炮、攉煤等工序則嚴(yán)禁分段平行作業(yè)。

4.工作面的支護(hù)方式

根據(jù)煤層頂?shù)装宓姆€(wěn)定性確定工作面的支護(hù)形式：一是如果頂?shù)装宥急容^堅固穩(wěn)定，可只用單體液壓支柱打帶帽點柱支護(hù)；二是如果局部頂板比較破碎，就應(yīng)采用方木或半圓木架設(shè)一梁二柱的順山棚的支護(hù)形式，如果底板也比較松軟破碎有滑動的危險，還應(yīng)鋪設(shè)底梁。兩種形式的支護(hù)，工作面所有支柱均應(yīng)打成對山并有3°～5°迎山角以抵抗頂板向下滑移。工作面一般不宜采用單體液壓支柱配金屬懸臂梁或∏型梁支護(hù)。

5. 工作面打支柱要點

工作面打支柱時，采取由下往上逐根架設(shè)，為防止打液壓支柱時支柱移動，必須每根支柱用薄木板下好地墊。為防止工作面的單體液壓支柱失效倒柱傷人，要求單體液壓支柱初撐力必須達(dá)到90KN以上，班班進(jìn)行二次注液。每支一根支柱，即用特制的小鋼絲繩連鎖一根。另外，作業(yè)過程中，要加強(qiáng)對工作面內(nèi)支柱的檢查，嚴(yán)禁有倒地支柱或不連鎖支柱存在的現(xiàn)象，不合格的支護(hù)必須及時整改好，失效的支柱必須及時退出工作面。

6. 防止老塘串矸措施

為防止老塘串矸，切頂線采用密柱支護(hù)形式，柱距不大于300 mm，一般每空支2根密柱，同時還要沿切頂線掛好擋矸簾或塑料網(wǎng)擋矸。

7.防煤矸滾落傷人措施

為防煤矸滾落傷人，工作面每隔5～10m必須設(shè)置一道擋矸檔，擋矸檔高度不小于0.6m，或與煤厚等高。

8.放炮與攉煤措施

放炮作業(yè)只能由下向上進(jìn)行，每次放炮長度5～10m，當(dāng)頂板破碎或有裂隙及地質(zhì)變化帶時，每次只能放1～2個炮眼。每次放炮后，應(yīng)安排專人（1個組）對煤幫、頂板及支護(hù)進(jìn)行全面檢查，按由上往下的順序依次進(jìn)行，挖掉松動的傘檐煤矸、攉煤，嚴(yán)禁平行作業(yè)。

9.工作面回柱放頂措施

放頂只能分2個作業(yè)組，上下作業(yè)組交口處必須沿走向打1排密集支柱作為擋矸檔，密柱沿走向方向長度為3.5m，支柱必須打成對山并迎山有力，密柱上方用長木板背好，長木板規(guī)格：長×寬×厚=2000mm×200mm×30mm，擋矸檔高度不低于煤層厚度。

三、結(jié)論

寶源礦業(yè)公司北平硐煤礦正傾斜走向長壁后退式采煤法在急傾斜薄及中厚煤層開采中的成功應(yīng)用，是當(dāng)前急傾斜煤層采煤方法的一種新的突破，用這種采煤方法至今共開采了4個急傾斜薄及中厚煤層工作面，目前技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，為賦存條件復(fù)雜的急傾斜煤層的開采提供了新的寶貴的經(jīng)驗，有效提高了開采技術(shù)水平，為具有類似煤層條件的礦井實現(xiàn)安全高效開采找到了一條新的路徑，起到了重要的示范作用。