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[摘 要]急倾斜煤层储量占全国总量的5%，这类煤层开采方法的应用非常重要。本文主要阐述了急倾斜煤层采煤的倒台阶采煤法、正台阶采煤法、柔性掩护支架采煤法、水平分层斜切分层采煤法等技术问题。
[关键词]急倾斜煤层 采煤 巷道
中图分类号：TD618 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0262-01
急倾斜煤層储量占全国总量的5%，这类煤层开采方法的应用非常重要。本文主要阐述急倾斜煤层的几种采煤方法。
1、倒台阶采煤法
（1）巷道布置特点。倒台阶采煤法是开采急倾斜薄及中厚煤层的一种走向长壁采煤法。在倒台阶工作面采煤法中，工作面和台阶的长度，主要根据煤层性质、落煤方法、顶板管理和生产管理等因素而定。当使用风镐落煤时，台阶长度一般按一台风镐的工作量确定，多数为10 m ～20m。为保证工作面下部出口畅通，最下台阶的长度比其他台阶要短些，约为5 m ～7m。
当采用全部冒落法时，为便于机械回柱和减少顶板悬露面积，所采用的错距较小，一般为16 m ～3 m；只是在最下台阶采取较大的错距。煤矿在采用爆破落煤和部分充填的倒台阶采煤工作面时为了使各台阶在工作面内保持单独的下煤路线，台阶错距取8 m ～10m。
（2）开采工艺。倒台阶工作面多数采用风镐落煤，有些煤矿煤质较硬，顶底板稳稳定，采用打眼爆破落煤。采空区一般采用全部垮落法处理，也可用充填法处理。
（3）评价和适用条件。倒台阶采煤法具有巷道布置简单，通风系统简单，掘进率低，采出率高，对地质条件变化适应性较强等优点。倒台阶工作面采煤法一船适用于厚度小于2m，或受地质条件限制而不适于采用掩护支架采煤法的急倾斜煤层。但是其生产工艺复杂，工作面支护不便，材料消耗大，安全条件差，近年来应用得较少。
2、正台阶采煤法
为克服倒台阶采煤法采场控顶面积大，坑木消耗高和工作面内行人、运料不便等缺点，一些煤矿试验成功采用了正台阶采煤法，即伪斜短壁采煤法、伪斜正台阶采煤法、斜台阶采煤法。一些煤矿采用伪斜短壁采煤法采煤法和倒台阶采煤法对比结果表明，在相同地质条件下，前者比后者工效提高了近45%，成本降低了近18%。正台阶采煤法优点是：工作面无瓦斯积聚，减少了自然发火危险，巷道布置简单；缺点是：短壁工作面多，溜煤互相干扰，煤尘大，工作面利用率低。
3、柔性掩护支架采煤法
柔性掩护支架采煤法是我国开采急倾斜煤层一种主要的开采方法，在一些煤炭矿区如开滦、徐州、淮南、七台河等地都有应用。
（1）采区巷道布置。由采区运输石门沿煤层倾斜掘进一套采区上山眼（溜煤眼、运料眼、行人眼），上山限间距为10m～12m，为便于施工，各上山眼之间沿倾斜每隔15m～20m掘一联络平巷。区段上、下煤层平巷由采区上山眼沿煤层走向跟底掘进，至采区边界后，再向上掘开切眼和相应的联络平巷，与区段回风平巷沟通。区段运输平巷之上的溜煤小眼，是在开采过程中根据生产需要超前掘出的。溜煤小眼的长度3m～5m，间距为5m～6 m。此外，还应在开采过程中，适时将两收作眼与相应的联络平巷掘出。
（2）采煤工艺。回采工艺主要包括准备开采、正常开采和收尾等三个阶段。
①准备开采阶段。主要是在回风平巷安装支架，调整支架成伪倾斜状态，为正常开采做准备。首先从采区边界将区段回风平巷扩大到煤层的垒厚扩巷之后，及时地进行挖地沟与护架安装工作。地沟位于护架中间位置，呈倒梯形，从初采斜巷以外5m开始挖掘。钢粱垂直于煤层走向放在钢丝绳上。安装支架时，一端靠顶板且垫高，使梁有3°～5°的倾角，便于连接钢梁和钢丝绳。前面依次安装架子，后面进行回柱放顶，使支架上有厚度为2m～3m矸石垫层。随后进行支架的调整下放，使支架从水平状态逐步变为伪倾斜状态，最后支架与水平面成25°～30°夹角。
②正常开采阶段。掩护支架下采煤主要采用炮采工艺。主要工序有打眼、装药、联线、爆破和铺溜槽溜煤等工序。炮眼布置与煤层厚度和支架宽度有关。工作面爆破后，从下到上铺设溜槽，把煤装入溜槽中自溜到运输巷中。与此同时，支架在自重和采空区矸石推力作用下就逐渐下落到新的位置。应始终注意对支架调整使之基本垂直于顶底板。出煤的同时，掩护支架自动下落，应该随时调整，使支架落到预定位置。架子的下放方式主要有两种工作面一次全长爆破和工作面分段爆破。工作面向前推进时，回风平巷要不断接长支架。同时，工作面下端要拆除一段支架。下端回收支架时先将地沟向两帮扩大用点柱支撑钢梁。然后卸下螺栓，将钢丝绳通过小眼拉到区段运输巷内.拆除点柱，回收钢梁。
③收尾阶段。在工作面推进到区段停采线时，在停采线一侧掘两条收作眼，即收尾上山，它们走向间距8m～10m，用联络眼贯通。支架安装到收尾上山处，不再接长。利用收作眼下放前端支架，使伪斜角逐渐变小，并拆除上端多余的支架，放平支架，拆除全部支架。
④评价及适用条件。伪倾斜秉性掩护支架采煤法的优点是：采用掩护支架，可简化工作面支护项工作，加快工作面推进速度；煤沿工作面溜槽下滑，运煤劳动强度低；掩护架的钢粱、钢丝绳等材料均可反复使用，料消耗少。因此，工作面产量大、效率高、成本低。其缺点是：对煤层赋存条件变化的适应性较差；当煤层的厚度与倾角变化较大时易丢煤或护架下放困难。
4、水平分层斜切分层采煤法
水平分层采煤法的实质是把急斜厚煤层的全厚度沿水平方向划分为若干分层开采。每个分层的厚度（采高）一般为2m～3m（当留煤皮时，可达6m），并在每个分层内布置开采巷道，形成采煤工作面，然后依次进行开采，工作面沿走向推进。斜切分层采煤法分为正斜切分层采煤方法和倒斜切分层采煤方法。一般情况下，分层与水平面成25°～30°的夹角。
这两种采煤法的主要优点是对煤层地质条件适应性强，能适应煤层倾角和厚度的变化，采出率较高。其缺点是：巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进量大，开采工序多，通风、运料困难，劳动强度大，尤其是水平分层工作面，人工攉煤繁重。由于这些缺点，采煤产量、效率较低，材料消耗较多。
参考文献
[1] 徐永圻：煤矿开采学，徐州，中国矿业大学出版社，2009.7.
[2] 程功林、汪佑武：煤矿开采技术，徐州，中国矿业大学出版社，2010.2.
[3] 杜计平：开采方法：徐州，中国矿业大学出版社，2006.7.
[4] 袁树来、张立明、王克武：薄煤层高产高效开采技术，北京，煤炭工业出版社，2011.3.
[5] 曹树刚、勾攀峰：采煤学，北京，煤炭工业出版社，2012.2.
[关键词]急倾斜煤层 采煤 巷道
中图分类号：TD618 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0262-01
急倾斜煤層储量占全国总量的5%，这类煤层开采方法的应用非常重要。本文主要阐述急倾斜煤层的几种采煤方法。
1、倒台阶采煤法
（1）巷道布置特点。倒台阶采煤法是开采急倾斜薄及中厚煤层的一种走向长壁采煤法。在倒台阶工作面采煤法中，工作面和台阶的长度，主要根据煤层性质、落煤方法、顶板管理和生产管理等因素而定。当使用风镐落煤时，台阶长度一般按一台风镐的工作量确定，多数为10 m ～20m。为保证工作面下部出口畅通，最下台阶的长度比其他台阶要短些，约为5 m ～7m。
当采用全部冒落法时，为便于机械回柱和减少顶板悬露面积，所采用的错距较小，一般为16 m ～3 m；只是在最下台阶采取较大的错距。煤矿在采用爆破落煤和部分充填的倒台阶采煤工作面时为了使各台阶在工作面内保持单独的下煤路线，台阶错距取8 m ～10m。
（2）开采工艺。倒台阶工作面多数采用风镐落煤，有些煤矿煤质较硬，顶底板稳稳定，采用打眼爆破落煤。采空区一般采用全部垮落法处理，也可用充填法处理。
（3）评价和适用条件。倒台阶采煤法具有巷道布置简单，通风系统简单，掘进率低，采出率高，对地质条件变化适应性较强等优点。倒台阶工作面采煤法一船适用于厚度小于2m，或受地质条件限制而不适于采用掩护支架采煤法的急倾斜煤层。但是其生产工艺复杂，工作面支护不便，材料消耗大，安全条件差，近年来应用得较少。
2、正台阶采煤法
为克服倒台阶采煤法采场控顶面积大，坑木消耗高和工作面内行人、运料不便等缺点，一些煤矿试验成功采用了正台阶采煤法，即伪斜短壁采煤法、伪斜正台阶采煤法、斜台阶采煤法。一些煤矿采用伪斜短壁采煤法采煤法和倒台阶采煤法对比结果表明，在相同地质条件下，前者比后者工效提高了近45%，成本降低了近18%。正台阶采煤法优点是：工作面无瓦斯积聚，减少了自然发火危险，巷道布置简单；缺点是：短壁工作面多，溜煤互相干扰，煤尘大，工作面利用率低。
3、柔性掩护支架采煤法
柔性掩护支架采煤法是我国开采急倾斜煤层一种主要的开采方法，在一些煤炭矿区如开滦、徐州、淮南、七台河等地都有应用。
（1）采区巷道布置。由采区运输石门沿煤层倾斜掘进一套采区上山眼（溜煤眼、运料眼、行人眼），上山限间距为10m～12m，为便于施工，各上山眼之间沿倾斜每隔15m～20m掘一联络平巷。区段上、下煤层平巷由采区上山眼沿煤层走向跟底掘进，至采区边界后，再向上掘开切眼和相应的联络平巷，与区段回风平巷沟通。区段运输平巷之上的溜煤小眼，是在开采过程中根据生产需要超前掘出的。溜煤小眼的长度3m～5m，间距为5m～6 m。此外，还应在开采过程中，适时将两收作眼与相应的联络平巷掘出。
（2）采煤工艺。回采工艺主要包括准备开采、正常开采和收尾等三个阶段。
①准备开采阶段。主要是在回风平巷安装支架，调整支架成伪倾斜状态，为正常开采做准备。首先从采区边界将区段回风平巷扩大到煤层的垒厚扩巷之后，及时地进行挖地沟与护架安装工作。地沟位于护架中间位置，呈倒梯形，从初采斜巷以外5m开始挖掘。钢粱垂直于煤层走向放在钢丝绳上。安装支架时，一端靠顶板且垫高，使梁有3°～5°的倾角，便于连接钢梁和钢丝绳。前面依次安装架子，后面进行回柱放顶，使支架上有厚度为2m～3m矸石垫层。随后进行支架的调整下放，使支架从水平状态逐步变为伪倾斜状态，最后支架与水平面成25°～30°夹角。
②正常开采阶段。掩护支架下采煤主要采用炮采工艺。主要工序有打眼、装药、联线、爆破和铺溜槽溜煤等工序。炮眼布置与煤层厚度和支架宽度有关。工作面爆破后，从下到上铺设溜槽，把煤装入溜槽中自溜到运输巷中。与此同时，支架在自重和采空区矸石推力作用下就逐渐下落到新的位置。应始终注意对支架调整使之基本垂直于顶底板。出煤的同时，掩护支架自动下落，应该随时调整，使支架落到预定位置。架子的下放方式主要有两种工作面一次全长爆破和工作面分段爆破。工作面向前推进时，回风平巷要不断接长支架。同时，工作面下端要拆除一段支架。下端回收支架时先将地沟向两帮扩大用点柱支撑钢梁。然后卸下螺栓，将钢丝绳通过小眼拉到区段运输巷内.拆除点柱，回收钢梁。
③收尾阶段。在工作面推进到区段停采线时，在停采线一侧掘两条收作眼，即收尾上山，它们走向间距8m～10m，用联络眼贯通。支架安装到收尾上山处，不再接长。利用收作眼下放前端支架，使伪斜角逐渐变小，并拆除上端多余的支架，放平支架，拆除全部支架。
④评价及适用条件。伪倾斜秉性掩护支架采煤法的优点是：采用掩护支架，可简化工作面支护项工作，加快工作面推进速度；煤沿工作面溜槽下滑，运煤劳动强度低；掩护架的钢粱、钢丝绳等材料均可反复使用，料消耗少。因此，工作面产量大、效率高、成本低。其缺点是：对煤层赋存条件变化的适应性较差；当煤层的厚度与倾角变化较大时易丢煤或护架下放困难。
4、水平分层斜切分层采煤法
水平分层采煤法的实质是把急斜厚煤层的全厚度沿水平方向划分为若干分层开采。每个分层的厚度（采高）一般为2m～3m（当留煤皮时，可达6m），并在每个分层内布置开采巷道，形成采煤工作面，然后依次进行开采，工作面沿走向推进。斜切分层采煤法分为正斜切分层采煤方法和倒斜切分层采煤方法。一般情况下，分层与水平面成25°～30°的夹角。
这两种采煤法的主要优点是对煤层地质条件适应性强，能适应煤层倾角和厚度的变化，采出率较高。其缺点是：巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进量大，开采工序多，通风、运料困难，劳动强度大，尤其是水平分层工作面，人工攉煤繁重。由于这些缺点，采煤产量、效率较低，材料消耗较多。
参考文献
[1] 徐永圻：煤矿开采学，徐州，中国矿业大学出版社，2009.7.
[2] 程功林、汪佑武：煤矿开采技术，徐州，中国矿业大学出版社，2010.2.
[3] 杜计平：开采方法：徐州，中国矿业大学出版社，2006.7.
[4] 袁树来、张立明、王克武：薄煤层高产高效开采技术，北京，煤炭工业出版社，2011.3.
[5] 曹树刚、勾攀峰：采煤学，北京，煤炭工业出版社，2012.2.