急倾斜煤层开采方法研究

久爱奥鹏晓林

急倾斜煤层开采方法一直是采矿技术中的难题，已经引起国家有关部门的重视。长期以来，人们对此作出了不懈的努力，并取得了可喜的进展。然而，由于急倾斜煤层开采条件的特殊性，开采方法仍然是这类矿井改善技术经济面貌的主要障碍。急倾斜煤层储量占我国煤炭总储量的4%，而南方地区80%的矿区赋存有急倾斜煤层。因此，关于急倾斜煤层开采方法的研究对我国煤炭工业的发展仍具有十分重要作用。
       2.急倾斜煤层开采方法的历史沿革
    我国急倾斜煤层开采技术的改革，从解放初期到现在，大致经历了以下四个发展阶段[1]：
    第一阶段：五十年代初，进行了采煤方法的改革。各矿区根据不同的煤层赋存条件，推行倒台阶工作面、水平分层、巷道长壁和沿俯斜推进的掩护支架等采煤方法。
     第二阶段：六十年代开始，急倾斜煤层开采技术的进步主要表现为改风镐落煤为电钻打眼爆破落煤。为扩大掩护支架的使用范围，淮南、开滦、徐州等矿区先后在掩护支架采煤法中成功应用“八字”型等掩护支架，克服了平板型支架的一些缺点，取得了较好的技术经济效果；此外，一些开采急倾斜煤层的矿井还进行了矿井开拓和巷道布置方面的改革，降低了掘进率，改善了巷道的维护条件；同时也对工作面回采工艺进行了改革，开始应用金属支柱和金属铰接顶梁，在水平分层工作面中采用金属网假顶，或因地制宜地利用竹笆、荆笆等作假顶材料，均取得了较好的技术经济效果。
    第三阶段：七十年代中期，以淮南矿区首创的伪斜柔性掩护支架采煤法获得成功为标志。
    这种采煤法具有产量大、生产系统简单、巷道掘进量小、回采工序少、生产安全、材料消耗低和劳动效率高等优点。
第四阶段：八十年代末九十年代初，急倾斜煤层采煤方法得到进一步的改进，工作面长度加大、单产提高、安全条件进一步改善。   
几十年来，我国在研究和改进急倾斜煤层开采技术方面已作了大量的工作，取得一个又一个重大的技术成果，开采急倾斜煤层矿井的技术经济面貌也在不断得到改善。
    3.急倾斜煤层主要开采方法评述
    3.1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，在一些主要矿区如开滦、徐州、淮南及四川、广东等地均有应用。
    3.2俯伪斜走向长壁分段密集采煤法
    俯伪斜走向长壁分段密集采煤法是四川芙蓉矿务局巡场矿研究试用的一种急倾斜煤层采煤方法，于1987年8月率先在地质条件较复杂，倾角在38～52°的薄及中厚煤层内应用成功。目前这种方法已推广到四川广旺矿务局、湖南白沙、涟邵以及江西萍乡等矿区。
    3.3仓储采煤法
    仓储采煤法是我国较早应用于开采急倾斜薄及中厚煤层的一种开采方法，从50～60年代开始，开滦、六枝、乌鲁木齐、北京等矿区使用这种开采方法。由于这种开采方法对煤层及围岩条件要求苛刻、安全性较差，在上述矿区已较少采用，但仍在江西乐平、广东四望幛、新疆石河子、四川攀枝花等矿区应用。
    3.4长孔爆破采煤法
    急倾斜煤层壁式工作面炮采开采方法普遍存在作业条件艰苦、劳动强度大、安全条件差等问题。而长孔爆破采煤法回采工艺比较简单，人员不进入回采工作面，基本解决了上述问题。北京矿务局的长峪沟煤矿、湖北香溪矿务局、福建省陆家地煤矿、铅坑煤矿、宁化煤矿、江西棠浦煤矿等均采用了这种采煤方法。
    3.5滑移顶梁支架放顶煤采煤法
    滑移顶梁液压支架是介于单体液压支柱和机械化液压支架之间的一种过渡型支架，我国于上世纪八十年代中期在急倾斜煤层中使用这种支架放顶煤。
    3.6水平分段放顶煤采煤法
    我国传统的开采急倾斜特厚煤层多用高落式采煤法、水平分层或斜切分层采煤法以及伪倾斜柔性掩护支架采煤法。随着近水平厚煤层综采放顶煤技术的发展，综采支架放顶煤技术已被成功引入急倾斜煤层的开采。在辽原梅河矿、窑街矿务局二矿、乌鲁木齐六道弯矿先后进行了急倾斜煤层水平分段综采放顶煤采煤法试验，均取得了良好的开采效果。急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法的试验成功，是急倾斜煤层采煤法及其回采工艺的重大改革。