（山西古交西山義城煤業(yè)有限責任公司 山西 030200）

引言

雖然我國對煤炭資源的消耗量相對于先前已經(jīng)有了明顯的下降，特別是隨著我國能源結構的深度調(diào)整，其他方面的能源的消耗也在持續(xù)增加，但是煤炭資源作為我國戰(zhàn)略性安全能源的地位并沒有發(fā)生改變。當前我國很多地區(qū)的煤礦已經(jīng)進入到深井開采階段，隨著煤礦開采深度的不斷增加，開采強度的不斷提升，對急傾斜煤層的開采數(shù)量也在持續(xù)增加，全面對急傾斜煤層開采方法進行優(yōu)化已經(jīng)成為了必然。因此，對急傾斜煤層開采方法優(yōu)化進行分析有著較為重要的意義。

1.急傾斜煤層常用的開采方法

急傾斜煤層在開采時，由于受到眾多因素的影響，特別是開采技術、地質條件等方面的影響，探索形成了各種類型的急傾斜煤層開采方法，從當前急傾斜煤層采煤方法來看，主要分為臺階式急傾斜煤層開采方法、水平分層采煤法。在進行具體采煤方式的選擇時，需要充分考慮急傾斜煤層的礦壓控制特點、巷道布置特點及采煤工藝種類等因素。

2.急傾斜煤層開采特點

首先，多數(shù)情況下急傾斜煤層整體的構造較為復雜，包含有較多的褶皺與斷層，所以，一般煤層厚度變化也較大，因此，在開采急傾斜煤層時，施工難度偏大，工藝較為復雜，也影響到整體煤礦的產(chǎn)能，因此，對于大型煤礦可選擇使用急傾斜煤層開采工藝。

其次，急傾斜煤層包含有較大的傾角，因此，所采的煤炭資源自動下滑傾向明顯，工作面裝運工作簡化明顯，但也帶來了較多的不安全因素，在下滑時，矸石、煤炭容易發(fā)生沖倒問題，導致工作人員出現(xiàn)受傷問題。

第三，急傾斜煤層開采時，工作面支護難度相對較大，頂板壓力給支架徑向分力作用較小，但是沿著傾斜方向的壓力較大，在進行煤層開采時，底板、頂板整體受到的力的作用明顯，會出現(xiàn)沿著傾斜方向滑落垮塌的問題，導致支架在外力的作用下，出現(xiàn)傾斜或者扭曲，影響到支架的穩(wěn)定性，在開采時，需要重點給與考慮。

3.急傾斜煤層開采方法優(yōu)化措施

(1)臺階式急傾斜煤層開采方法優(yōu)化措施

在急傾斜煤層開采過程中，常采用臺階式的方法進行開采，根據(jù)臺階布置的不同，可分為倒臺階、正臺階。見圖1所示。

圖1 倒臺階采煤示意圖

從倒臺階的開采來看，一般情況下，工作面布置長度在50m的范圍內(nèi)，臺階的長度通常在15m左右，主要沿著傾斜方向進行臺階的布置。為了保證通風、煤炭運輸及現(xiàn)場施工人員通行的需求，在設置最下面臺階時，通常情況下和上一個臺階之間形成5m左右的錯距，同時，將臺階長度進行適當?shù)目s短，一般縮短8m左右。從該種采煤方式來看，通風系統(tǒng)較為簡單，巷道的布置也較為簡單，所需要掘進的巷道較少，回采率可以達到80%。特別是對地質條件適應性較強。從現(xiàn)場使用情況來看，可對其中相關的環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，從而達到更好的開采效果。在具體實施時，可選擇使用爆破的方式進行落煤，盡量避免使用風鎬方式落煤。在爆破落煤時，應當采取分段的方式進行，防止出現(xiàn)爆破落煤量過大的問題，太大的落煤量可能將運輸機掩埋。在設置爆破參數(shù)時，應當有充足的依據(jù)，防止出現(xiàn)直接被破壞力沖倒的問題發(fā)生。此外，選擇使用單體液壓支柱的方式，可較好增強回柱時的安全性，特別是相對金屬支柱可有明顯的改善效果。

(2)水平分層采煤法優(yōu)化措施

這種開采方法，主要是通過將急傾斜煤層劃分為多個分層的方式進行開采，一般情況下煤層的厚度在2.5m左右，在回采巷道中，依次布置各個回采巷道，按照分層的順序進行開采。在對水平分層采煤法進行優(yōu)化時，可以根據(jù)對采空區(qū)處置方式的不同，將其分為不同類型的開采方式，具體為：下行垮落法、上行充填法，從當前急傾斜煤層的開采情況來看，選擇使用下行垮落法進行開采的方式較多。通常情況下，煤礦企業(yè)在選擇分層采煤法時，沿著傾斜方向，劃分為5到6個高度在15m左右的區(qū)段，對于具體厚度的選擇，可從煤礦企業(yè)內(nèi)使用的支架高度不同出發(fā)，一般選擇在2.5m左右。選擇使用下行垮落法對巷道進行布置時，詳見圖2，對于水平分層煤層的厚度應當控制在10m范圍內(nèi)。

圖2 下行跨落采煤法的采區(qū)巷道布置系統(tǒng)

技術人員在第一區(qū)段進行施工時，可以將區(qū)段運輸巷與回風平巷同時施工，聯(lián)絡巷道在間隔25m左右的位置布置一個聯(lián)絡巷，將兩條巷道貫通，這對于提升巷道掘進效率較為明顯。在將回風石門和區(qū)段平巷在采區(qū)邊界連通之后，可以形成完整的通風系統(tǒng)。施工技術人員沿著掘進的方向，間隔5m左右的位置，可施工溜煤眼，通過溜煤眼將回風巷和運輸巷之間打通。在完成第2個溜煤眼的施工后，可以通過在前溜煤眼和回風平巷交叉的位置開掘煤門的方式，形成回采工作面起點，開始進行回采施工。

沿著水平方向煤層的厚度是整個采煤工作面長度，沿著徑向的方向，朝著采區(qū)邊界的方向進行掘進。同時，也可以采取回采工作直接從采區(qū)溜煤眼的位置到下個采區(qū)，這對于降低煤柱損失較為明顯。此外，為了確保通風與溜煤工作在第一分層持續(xù)掘進，施工人員應當將前方溜煤小眼及時掘進出來，保證在分層工作面控頂距的范圍內(nèi)留出溜煤眼，這對于保證工作面通風效果較為有效。

可選擇使用爆破法或者風鎬的方式，將水平分層落煤全部處理干凈。若采煤工作面整體的長度較短，一般可通過現(xiàn)場施工人員將散落煤塊鏟送到周邊的溜煤眼中。若煤層的厚度相對較大，可通過在煤層中間設置溜煤小眼的方式，或者設置分層平巷的形式，有效減少工人運輸煤炭的時間。選擇使用該種采煤法時，應盡量選擇使用單體液壓支柱，間隔設置在1m左右。工作面可設置6排液壓支柱進行頂板的控制。還應當鋪設假頂，材料選擇使用木板、金屬網(wǎng)等。主要考慮是，金屬網(wǎng)整體的材質較為堅硬，同時，鋪設完成之后，技術人員可多次重復使用，可較好提升回采的效率和質量。

(3)加大對急傾斜煤層開采方法優(yōu)化的研究力度

從當前急傾斜煤層在國內(nèi)煤礦內(nèi)的使用情況來看，對開采方法進行優(yōu)化并沒有一個固定的優(yōu)化方案，需要煤礦企業(yè)充分結合自身實際的開采條件，采取針對性的優(yōu)化措施，推動開采質量的提升。因此，煤礦企業(yè)若面臨較重的急傾斜煤層開采任務，可在煤企內(nèi)形成急傾斜煤層開采方案優(yōu)化專班，全面統(tǒng)籌研究分析急傾斜煤層開采方法優(yōu)化措施。同時，煤礦企業(yè)也可以通過與煤炭類高校、科研院所等合作的方式，結合煤炭企業(yè)面臨的急傾斜煤層地質特點及煤礦現(xiàn)有的開采技術設備，成立科研項目進行專題攻堅，這對于急傾斜煤層開采方法優(yōu)化效果的提升有較明顯的作用。

4.結束語

綜上分析，雖然國內(nèi)在進行急傾斜煤層的開采時，在很多方面已經(jīng)有了明顯的提升，但是由于急傾斜煤層所處地質條件等方面存在的差異，開采方法表現(xiàn)出千差萬別，對開采方法進行優(yōu)化已經(jīng)成為了必然，因此，這就需要煤礦企業(yè)充分認識到做好急傾斜煤層開采方法優(yōu)化的重要性，充分結合煤礦實際的急傾斜煤層開采方法特點，采取針對性的優(yōu)化措施，更好提升急傾斜煤層開采質量和效率。