倾斜煤层采煤方法的分析

周思伟

（贵州省煤矿设计研究院，贵州 贵阳 550025）

我国开采急倾斜煤层的产量比重不大，但开采急倾斜煤层的矿井甚多，研究和使用过的急倾斜采煤方法也很多。由于开采大倾角煤层有一些特殊的困难，在采煤机械化和改善生产技术经济指标方面都还存在不少问题，至今仍在研究先进有效的采煤方法。苏联、法国等发展的急倾斜煤层采煤机械化技术，可供我们借鉴。

1 小阶段液压支架爆破放顶煤采煤法

这一方法的实质是在小阶段爆破采煤法中应用了拱形掩护式液压支架。采区内划分为6-8m 高的小阶段。沿煤层底板掘小阶段的煤层乎巷，采用可缩性拱形金属支架支护。小阶段按下行后退式回采，上一小阶段工作面超前于下一小阶段工作面10～15m。需要时可3～5 个小阶段同时进行回来。小阶段乎巷掘进至采区边界后，在边界巷道中，安设硬CB只型掩护式液压支架。利用锚固装置撑紧巷道两侧，作为移架的支点。在支架顶部开有放煤天宙，由液压阀门启闭。支架中没有刮板转载机，可将放下的顶煤转载至乎巷刮板输送机。在靠放顶煤支架内例，没有导轨，其上安置两台电钻，用以向上打眼。

采煤过程是，先以电钻向顶煤打眼，而后拆除后面一段巷道支架，再移动拱形放顶煤掩护支架。在放顶煤支架掩护下，装药爆破，爆落的顶煤储存在支架上面，然后开天窗，放顶煤，由输送机运出。全部顶煤放完后，完成一个循环。每循环进度与层厚有关，层厚为2～4m 时，每循环进 2～3m，日进 6～9m；层厚为4～6m 时，日进4～6m。苏联库兹巴斯矿区以此法开采2～6m 厚的急斜煤层。这种方法能适应层厚变化大、顶板较难管理的煤层条件，每班出煤 80～100t，工作面效率 20～30t/工。

2 水平分层综采放顶煤采煤法

法国急斜厚煤层开采中，成功地应用了这一方法，取得了较好的效果。

2.1 回采巷道布置

与水平分层采煤法相同。分层高度一般为10m 左右。工作面装备有正面截割式短机身滚筒采煤机、输送机和放顶煤液压支架，实行综合机械化采煤。

2.2 放顶煤液压支架

法国的FE21-30S 型放顶煤支架 (马雷尔)，屑支撑掩护式支架。支架的项梁和掩护梁之间由单铰连接，输送祝铺设在支架的底座上。放煤窗口(断面0.71m2)开在掩护梁的后部，两扇天宙封闭宙口，各由一个千斤顶控制，放煤时，两扇天窗同时向下转开。在掩护板的下面，宙口中部没有香蕉形的液压劈，可上下摆动伸出敢煤宙口，用来破开掩护梁上的金属网，破碎天宙上面的大块煤或矸石，疏通阻塞的顶煤，加快放煤速度和提高煤的回收串。放煤窗口两例设有喷雾装置，掖压阀门打开能自动洒水灭尘。掩护梁上还有一个4100 圆m 的圆孔，平时用钢板盖严，必要时可以打开，通过它进行顶煤的打眼放炮或向来空区充填。底座为整体的，与掩护梁的连接可靠，稳定性好，能承受较大的例向和纵向力。支架前后部各铺有一台输送机。后部输送机放在支架的底座上，推移方便。掩护梁较长，有利于矿压落煤。后拄的后边空间较大，便于操作和行人。其主要技术特征为：支架最大高度为2980mm；支架最小高度为2060mm，移架步距为 600～750mm；支架初撑力为3000kN；支架工作阻力为4130kN；支架质量为13.35t。

2.3 水平分层放顶煤采煤法的应用

窑街矿务局二矿应用此法进行了工业性试验，并已获得成功。试采煤层平均厚220，倾角370～850，乎均为550。煤层顶权属Ⅱ级中等冒落性顶板，炭质泥岩伪顶，直接项为灰白色中细粒砂岩，煤层自然发火期为3～6 个月，属低沼气矿井。试验区按水乎分层采煤法布置，工作面净长20m，分层高10m，工作面采高2.5m，放顶煤高度7.5m，运输、回风顺福分别沿顶底板掘进，巷道断面为7.8m2：，巷道净高为2.5m，与工作面采高相等。

工作面生产采取单班循环方式，包括分层工作面的回采及放落顶煤。对分层工作面，采煤机斜切进刀。割煤后及时移架，而后推溜，先推移前部输送祝，后部输送机则在放完顶煤后购移。放顶煤从酿底摄的支架开始，自底板向顶板方向依次进行，视情况可一次一架、或同时故相邻两架。为使全工作面顶煤放落下降均匀，放顶煤在工作面全长分两轮进行，第一轮约放落一半，第二轮放露余下的一半。

3 走向长壁工作面采煤机械化

3.1 工作面无支护滚筒采煤机采煤

北京大台矿为解决坚硬煤层的采煤机械化，研制了MJW-80 型滚筒采煤祝，用于走向长壁工作面的回采。MJW-80 采煤机组由裁煤部、电动机、减速器、滚筒、顶轮支架、悬吊装置、滑撬和机壳组成。顶轮支架是使采煤机保持一定截割深度的导向装置，底轮支架是采煤机沿煤壁下放时起导向作用的机构，避免采煤机倾倒。悬吊装置连接牵引钢丝绳和采煤机，滑捐可使采煤机沿煤层底板上下滑动，减小阻力和避免滚筒截割煤层底板，滑撬安装在机壳一例，调整其位置即可适用左或右工作面。采煤机借助牵引绞车及天轮悬吊在工作面。

采煤机依靠自重和滚筒螺旋进刀，并由下而上沿底板滑行采煤，其截深为0.6m，割至上部后，利用天轮架的行程开关，使采煤机自动停止。然后，牵引绞车下放采煤机至塘口，松开天轮架支撑，用小绞车移动天轮架，再固定支撑，进行下一次截煤。

这种方法的适用条件为，煤层厚度1.0-2.0m，倾角大于500，地质构造稳定，煤层无坚硬夹石，底板乎整，顶底板坚固，不易冒落，无瓦斯和煤尘爆炸危险。

3.2 KT 型急斜薄煤层综采机械化

KT 型综采设备由M3t 型采煤机和KTK型液压支架组成，它用于开采层厚0.7～1.2m、倾角350～900、围岩松软的煤层。其主要特点为项梁和底座可覆盖90%的顶底板。采煤机与支架在动作上互相联系，支架靠煤壁例的支撑能力较高。

KTM 型采煤机有两个主滚筒，分别安装在机身两端，滚筒直径为700mm，截深为0.6-1.2m，牵引速度为6m/min，在工作面进行双向采煤。采煤机截煤后，支架由工人在邻架操作控制，带载移架，并用全部培落法管理顶板。采用这种设备的工作面长度可达140m，工作面通风顺槽有操纵台控制采煤机工作。

[1]梁飞林.土朱矿井急倾斜煤层采煤方法改进[J].中国安全生产科学技术,2009,(3).

[2]朱川曲,梁盛开.急倾斜煤层采煤方法选择的神经网络专家系统[J].湘潭矿业学院学报,1998,(04).

[3]田家裕.第一届国际厚煤层和急倾斜煤层采煤方法会议简介[J].安徽理工大学学报(自然科学版),1981,(00).

[4]刘国峰,殷永坤.急倾斜煤层走向长壁后退式采煤方法的应用与探讨[J].黑龙江科技信息,2003,(05).

[5]朱川曲，李成端，李之蜀.用层次分析法选择急倾斜煤层采煤方法[J].矿业安全与环保,1995,(03).

[6]陈久良.层次分析法在急倾斜煤层采煤方法选择中的应用 [J].科技进步与对策,2000,(06).

[7]邹永山.急倾斜不稳定煤层斜分段正台阶采煤方法的运用[J].江西煤炭科技,2009,(03).