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1、 基于不稳定型急倾斜薄煤层实用性开采技术的研究 摘要：本文指出了煤炭在国民经济发展中的重要性。本文还介绍了研究不稳定急倾斜煤层开采的实际意义。介绍了不稳定急倾斜煤层的特点及其指导方法和开采技术。基于煤矿生产实践，对不稳定类型急倾斜薄煤层开采技术进行了研究，在陡峭的煤层不稳定类型进行实践，采用短壁开采方法的伪倾斜坡可以解决技术问题严重倾斜薄煤层的开采，收到了明显的经济效益，值得借鉴。关键词：不稳定型；急倾斜薄煤层；开采技术；研究1前言煤炭是我国的主要能源，在我国国民经济的发展中发挥着极其重要的作用。煤炭生产和消费占能源生产和消费总量的70%左右。近年来，随着煤炭资源开采历史的增加和采矿强度的增加
2、，具有良好条件的煤层逐渐减少。随着矿山生产水平的不断扩大，从简单到复杂的地质条件，断层结构越来越多的矿井压力显著增加，煤矿开采难度明显增加。然而，由于国民经济发展中对煤炭的需求日益增加，对开采条件差、地质变化大、地质结构复杂的煤层研究势在必行。2不稳定型煤层的开采在生产实践中，煤层厚度和围岩厚度、倾角、构造带的变化都是比较大的，还伴随着断层、褶皱和陷落柱、火成岩侵入，煤层的复杂地质构造和煤层赋存状况不稳定、围岩压力不稳定等被称为不稳定煤层。不稳定型煤炭产量占总煤炭产量的比重不大，但在矿区范围内，不稳定煤层的开采也是矿井中经常遇到的实际问题。在中国东部和南部省份，不稳定煤层的比例较大。因此，研究
3、不稳定煤层开采具有重要的现实意义。由于煤层不稳定的特点，不可能仅采用一种适合于不稳定煤层开采的巷道布置和采煤方法，需采用适合各种特点和统一通用的开采方法。在长期生产实践中的工程技术人员总结了一些不稳定型采煤方法的指导意见：正确使用地质勘查资料和井下巷道的实际揭露情况进行分析，可以有效的指导生产，在矿井的日常生产中，应加强矿山地质工作，不断从施工中收集地质资料，适宜的布置矿区巷道，选择适当的采煤方法，可以减少生产成本。3急倾斜薄煤层特征急倾斜薄煤层中的不稳定煤层是比较普遍的，其煤层倾角大于45，煤层厚度低于1.3米，极薄煤层厚度低于0.8米，煤层厚度、倾角变化大，地质构造不稳定，开采难度较大。急
4、倾斜不稳定煤层，采煤技术与缓倾斜煤层不同：（1）急倾斜煤层开采煤炭和在煤矸石可以自动下滑，还可以简化工作面的装运工作，但也容易破采场、工作面及生产设施，给生产带来不安全的因素；（2）急倾斜煤层的顶板压力在向下倾斜方向上较大，而垂直于工作面支架或煤柱的压力小于平缓倾斜煤层。因此，支护时必须考虑迎角压力、支柱下滑等因素，增加了采煤和支护工作的难度。由于煤层的倾斜度大、开采条件恶劣、运输材料和采煤条件恶劣，不适宜用开采缓倾斜煤层的采煤方法及采煤机械来开采急倾斜不稳定型薄煤层。4不稳定型急倾斜煤层开采技术不稳定型急倾斜薄煤层开采巷道布置方法为：集中布置和分区布置。采煤方法主要有：房室和柱式，其包含长壁
5、式开采方法、短壁式开采方法、台阶式采煤方法、钻井式方法等，煤的落煤方法主要有：爆破、切割、机械、水力、人力等。在安徽、湖南、江西和贵州等一些省份，有很多开采不稳定型急倾斜薄煤层的煤矿。由于地质赋存条件的差异，采用的采煤及落煤的方法有也很大不同，实践证明，机械落煤的方法适用于不稳定型急倾斜薄煤层，而爆破落煤法相对来说更加实用，也是实际生产时主要选用的落煤方法；而在采煤方法的选择上，短壁式、台阶式相对于其它方法来说更加实用。4.1选定采煤方法例如煤层的基本地质条件为：11采区1171回采工作面位于0m水平东翼，上标至+50m水平，下标至0m水平，北至0m水平主运输巷，南至矿井矿界，西至0m水平西一
6、石门，东至11采区边界，采面总长度约70米，煤质较硬。开采煤层为7煤，黑色粒状、条带状半亮型煤，不稳定，局部可采。矿区揭露厚度02.69m，平均0.60m；倾角4267度，平均58度。本采区范围内巷道见煤厚度0.31.0m，平均0.69m，点可采率为86%，煤厚变异系数为32%，倾角4663度，平均56度，属不稳定型急倾斜薄煤层，为局部可采煤层。顶板以灰黑色薄层砂质泥岩、泥岩为主，次为泥质粉砂岩、细粒石英砂岩、细粒长石石英砂岩。厚1.5029.94m，平均13.76m。煤层的地质构造发育，在回采过程中经常遇到小断层和小错层。在此类地质条件下，原设计的开采方法已经不适用，需要重新设计，结合煤炭开
7、采技术水平和经济成本因素，决定选用伪斜坡短壁式进行开采。4.2确定开采技术参数根据伪倾斜坡短壁式采煤法的技术特点，确定工作面的技术参数。对拟选用的伪倾斜坡短壁采煤法的工作面要在技术上进行论证，严格把握各项技术参数，在开采过程中需要更多的思考和技术指导。在比较了不同的方案和经济技术指标后，采用如下基本方法：首先根据采区、工作面做好上、下沿煤巷，再沿煤层倾向做25度左右伪斜坡与上引巷贯通，并每隔2030米沿煤层走向做一个中间平巷，用联络巷贯通，使工作面成区、段式，以绕过构造及不可采区。回采时，按从上往下的顺序开采每一小段斜坡。在开采第一个斜坡时，下一阶段的平巷和联络巷应及时掘进，以保证回采的连续性
8、。4.3回采工艺技术管理伪倾斜坡短壁开采方法的技术特点是，开采过程相当的机动灵活，并可根据开采条件进行调整，操作性强。在伪倾斜坡短壁回采过程中，最关键的工序是支护和采煤，这也是最耗时的部分。因此，有必要尽可能地创造条件，并在煤矿安全规定的允许范围内实现并行操作，从而缩短作业循环时间。在劳动组织、定员时，应根据工艺特点，合理安排开采工序和时间，明确分工合作，要求作业人员严格按照循环作业图表进行操作。技术管理的核心是确保正常循环作业和制定完善可靠的顶板管理制度，制定适应煤层的地质条件和伪倾斜坡短壁采煤法的安全技术措施，以保障施工安全。4.4安全技术措施伪倾斜坡短壁采煤法的工作面采用梁、柱、鞋相结合
9、进行支护，用以控制顶、底围岩，结合地质条件和围岩性质确定最大与最小控顶距，掌握初次来压、周期来压特性，制定顶板管理、放顶、开采等安全技术措施，突出安全性。工作面的质量管理也是关键，应安排专门的安全员在工作面盯守，为采煤作业提供安全保障，对不符合要求的支架、设备、操作要及时维修更换或制止，消除不安全因素。采用分段式开采，可以减少采空区的面积及采面长度，缩短循环作业时间，减小作业人员的劳动强度，减少单班作业人数和材料消耗。4.5煤炭质量伪倾斜坡短壁式采煤法有效的绕开了地质构造及煤层不可采区域，既能解决煤与矸石混合的现象，可以保证煤的质量，降低煤矸石的含量，还有节省煤、矸石分离的二次工序，降低生产成
10、本。5结束语：采用伪倾斜坡短采煤法，平均月产量可以达到设计标准，提高了采掘面产量水平，提高采煤工作面安全生产标准化水平。在深部不稳定型急倾斜薄煤层开采过程中，解决开采过程中煤容易丢失的问题，提高煤炭采出率，从而延长矿区的使用寿命和矿井的生产寿命。改进了采煤方法，减少了人工及材料的消耗，降低了生产成本，改进围岩管理模式，提高了生产安全系数，保证了工人的安全生产。综上所述，在不稳定急倾斜煤层中采用了伪倾斜坡短壁采煤法，较好地解决了不稳定型急倾斜薄煤层开采中的技术问题，取得了明显的经济效益。参考文献：1刘栋.不稳定煤层的爆破采煤J.煤炭技术，2008（7）：782赵景镛.不稳定煤层开采方法M.徐州：中国矿业大学出版社，2012：1-2.3徐永圻.煤矿开采学M.徐州：中国矿业大学出版社，2009：141. -全文完-
