薄及中厚急倾斜煤层斜坡采煤法优化研究

简贵祥

摘 要：伴随我国现代化建设的不断进步，社会经济对煤炭资源的需求亦在不断增加，这使得煤炭资源开采的范围也在不断扩大，特别是针对急倾斜煤层等复杂条件下煤炭资源的开采，由于开采环境的多变性使得开采工作难度大幅提升。而斜坡采煤法作为针对复杂不稳定煤层开采的有效措施，虽已获得较为广泛的使用，但在其实际使用中仍有许多有待解决的安全问题。文章以此为着手点，在充分分析斜坡采煤法开采优缺点的同时，针对其存在的安全问题提出几点解决措施，以期为广大同行提供些许借鉴。

关键词：急倾斜煤层；斜坡采煤法；优化研究

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0173-02

斜坡采煤法是由倾斜煤层中的小阶段爆破采煤法以及分层放顶采煤法相互结合而逐渐形成的。这种方法对于多褶曲与多断层复杂构造地层中的不稳地、多变化煤层的开采有着极好的适应性，特别是在急倾斜煤层、鸡窝状煤层等无法使用机械长壁采煤法和支架掩护采煤法的条件下均可获得良好的应用。正是由于其对于复杂地质环境优良的适应性，使得这种方法在我国南方诸多复杂煤田的开采中得到了广泛的使用。

1 斜坡法特点分析

斜坡采煤法亦可称之为伪倾斜巷道采煤法，是指在急倾斜煤层中依据一定的垂直高度，通过成组的伪倾斜巷道（回采斜坡），将煤层划分成若干条斜形开采带，在留有一定护顶煤的前提下，通过爆破法对煤炭经销逐层的回采，落下的煤则经由倾斜的巷道直接自移到运输巷煤仓中，从而实现采区内煤炭的无动力输送，构成较为简便的采煤工艺。

1.1 斜坡采煤法的优点分析

斜坡采煤采煤法所具备的的工艺优势可归为以下几点：

①鉴于其自身良好的适应性，使得斜坡采煤法极适用于急倾斜煤层的开采，不仅能够充分满足生产所需的材料运输和人员通行，且还可依据煤层倾角的变化对采煤方向予以随时调整，从而保证井下通风的顺畅，确保生产的安全、连续。

②斜坡采煤法可借助地势实现对煤炭的无动力输送，这不仅有助于提升运输效率，更可以显著节省运输成本。

③斜坡采煤法的回采工作面通常较大，不仅使得回采的方式极为灵活，更能够极大地优化回采流程，大幅减少回采耗时。

④在相同的开采条件下，斜坡采煤法无论是回采质量还是回采效率均显著优于其他采煤方法。

1.2 斜坡采煤法的缺点分析

除了诸多优点为，斜坡采煤法相较于一般开采方法也有诸多不足之处，大致可归纳为以下几点：

①采用斜坡采煤法，在回采过程中极易发生顶板的冒落现象，这一定程度上增加了煤炭的回采难度。

②鉴于施工量相对较大，斜坡采煤多需分成大斜坡与小斜坡两个阶段进行开采，虽会使得煤炭采出量有所增加，但亦会使得开采成本相对偏高。

③维护成本较高，大规模的斜坡开采往往会对矿区地质条件造成较为显著额度影响，煤矿必须花费巨额成本对地下环境予以维持。

④管理不易，鉴于所处开采条件的复杂多变，使得回采工作面各个巷道的管理风险较大，矿井安全生产任务艰巨。

2 有效解决斜坡采煤法安全问题的改进办法

2.1 依据实际生产条件布设工作面，提升生产安全系数

2.1.1 增加安全出口

伴随矿井开采深度的日益增加，矿山安全管理早已成为煤矿生产管理的核心要点之一，尤其是对于工作面安全出口的布设格外重要。在斜坡开采中，可在分斜坡眼上部五米处与下方40 m处分别挖设规格相同的新坡眼，通过这两个坡眼不仅可以使主斜坡眼与分斜坡眼实现联通，从而为后退式作业的顺利进行提供便利，还可充当安全巷道，在出现井下事故时，便于工作人员快速有效的撤离。

2.1.2 布设风帘，改善通风

通过布设上下坡眼虽对井下开采环境实现了有效的改良，但并未实现对通风问题的改善，鉴于矿区地质构造的多变性，使得上下风眼存在进回风困难、通风不畅的情况，这为下区段回采工作的顺利实施造成了一定的阻力，为有效改善这一现象，可在在上下坡眼之间安设一个风帘，从而实现上坡眼的回风与下坡眼的进风，进而改善进行通风环境。

2.1.3 增强对不同煤柱回采的重视度

在进行急倾斜煤层的开采时时常会出现形态各异的煤柱，为确保回采工作的顺利进行，可通过带采的方法进行煤柱的开采。具体实施时，若煤层厚度<2 m，则应在工作面上部的分斜坡眼处安设底梁柱，随后在做足准备工作后即可进行煤柱的带采作业，通过这种方法可以显著提升急倾斜煤层开采的难度。

2.2 积极引进先进的开采技术，提升回采质量与效率

相较于欧美发达国家而言，斜坡采煤法在我国急倾斜煤层开采中的应用起步较晚，现阶段无论是在理论研究上还是在技术实践上都存在一定的不足之处，开采工艺科技水平的偏低，不仅使得回采工作效率低下且对于工作人员的安全亦造成一定威胁。若有效缓解这一问题，实现煤炭生产的高效、有序进行。

首先，就必须依据自身实际需求，积极引进国外相关的先进技术工艺，增强薄及中厚煤层急倾斜斜坡开采的机械化程度，从而实现生产安全与生产效率的双赢。与此同时，煤矿管理层还应增强对井下生产的日常管理工作。首先，煤矿应制定完善的管理规程，组织专人定期对井下回采工作开展调研并对其真实状况予以客观的评定，为矿井后续生产管理的调控提供必要的借鉴。

其次，增强对各个工艺技术的监管，确保对潜在风险的及时发现与治理，有效避免安全事故的发生。对于多数矿井而言，其设备安全管理工作向来是管理的薄弱环节，特别是近些年煤炭需求量的增多，使得管理者过于追求生产效率，而忽略了对各类设施的安全监管，使得井下工作环境不断恶化，生产人员安全难以得到保障。其中在急倾斜煤层的开采中，最突出的安全问题就是矿井支护安全问题，由于地质构造的复杂多变，巷道支护极易发生变形破坏，煤矿技术人员应当重视对这一问题的探究，积极改良原有的支护工艺，实现对井下回采顺利进行的必要保障。

2.3 优化巷道布置，改良生产系统

井下巷道布置一直共其回采工作有着密切的联系，一般来说，煤炭的开采回收率受到开采深度的直接影响，所以巷道布置应当是井下生产管理的重点工作之一，只有确保巷道功效的正常发挥，方可实现对回采质量与效率的根本保障。在急倾斜煤层的斜坡法开采中，井下巷道布设时应当适当延长采区的走向长度，这不仅有助于提升回采处理，减少煤柱损失，避免工作面的频繁搬移而中断生产，更能充分发挥工作面机械设备的使用功效，提升生产的机械化程度与集中化程度。

3 结 语

总体而言，随着现代科技的不断发展与工业生产工艺的日益进步，我国现代化建设对于煤炭资源的需求量亦在不断增加。虽然我国拥有长久的采煤历史，但现代化采煤技术仍相对落后，特别是在我国南方等煤层赋存条件相对复杂的地区，煤炭开采的难度与危险系数等仍较大。面对这一现状，煤矿企业必须采取积极主动的措施，增强对煤田地质条件调研的同时，进一步完善原有的开采工艺，充分依据煤层地质条件的差异性，采取针对性的采煤方法进行煤炭开采，在实际生产中不断提升生产工艺，实现生产安全的根本性提升，从而为煤企的长久可持续发展提供动力。

参考文献：

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[2] 陈阳光.当前斜坡采煤法中的安全问题及改进办法[J].煤炭技术，2005，（9）.

[3] 段红民，胡喜明，巫仕振.薄及中厚急倾斜煤层采煤方法优化研究[J].煤炭科学技术，2008，（2）.