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【摘 要】本文主要对急倾斜煤层的钢丝绳锯走向长壁采煤方法、急倾料厚煤层分层采煤方法、伪针柔性掩护支架采煤方法等几种采煤方法进行了分析。
【关键词】煤矿；急倾斜煤层；采煤方法
在煤矿采煤生产中，急倾斜煤层开采由于倾角比较大，在开采技术、安全措施、运输能力、顶板管理等方面具有自己的特点，形成了不同的采煤方法。急倾斜煤层开采具有以下特点：一是因煤层倾角较大，采落的煤和冒落的矸石，可自动下滑，这简化了工作面的装运作业，而可能砸伤人和冲倒支架，因此，在开采技术上要采取相应安全措施。二是煤层顶板压力垂直作用在支架或煤体上的分力不大，沿倾斜方向作用的分力较大。支架不稳定，可能出现倾倒，护巷煤柱易于发生片帮，顶底板容易沿倾斜方向滑动。三是因煤层倾角大，沿倾斜方向的行人、运料及搬迁设备均出现困难。采区的走向和倾斜长度一般均比缓倾斜煤层的小。四是采煤工作面的各种工序操作相当困难，加大了机械化采煤的难度。五是急倾斜煤层顶板比缓倾斜煤层顶板很难冒落，步距也较大。冒落的矸石下滑充填采空区，对顶板起支撑作用。在正常开采期间，能发生明显的周期来压。急倾斜采煤法中的支护大部分是以掩护为主，支撑为辅。根上述特点要在采煤工作中，分析和运用各种采煤方法。
1、钢丝绳锯走向长壁采煤方法
这种采煤法是使用一条装有锯齿的钢丝绳，用它沿工作面往复运动掏槽，利用地压和煤的自重完成落煤。工作面通常长度在10m~30m。在采煤工作面两端的区段平巷中各装一台绞车，来带动条装有锯齿的钢丝绳，并通过导向轮与锯绳连接。在锯绳上每隔1m~1.5m装一个煤锯齿，锯绳紧压工作面煤壁，做上下锯动，锯齿在煤壁上拉出一条沟槽。随沟槽的不断加深，沟上下两帮的煤炭在地压和自重的作用下自行垮落，并沿工作面底板下滑，经工作面下端溜煤眼溜至运输平巷。
运用此方法工人可不进入工作面，仅在平巷中开动绞车和移动导向滑轮，安全可靠。工作面不用支护和顶板管理，这可减轻劳动强度，提高工效，减少材料消耗。但煤质不能保证，断绳不好处理。它只能用在煤厚2.0m以下，煤质松软无夹石层，煤层不粘顶和粘底，顶底板稳定的急倾斜煤层。
2、急倾料厚煤层分层采煤方法
急倾斜厚煤层的分层方法，有水平和斜切分层，后者还可分为正斜切分层和倒斜切分层方式。
水平及斜切分层采煤法是沿煤层倾斜方向把煤层分成几个分层，斜切分层时倾斜角度为25°~30°，每个分层厚度为2m~3m，并在分层内布置回采巷道，形成采煤工作面，按顺序进行回采，采煤工作面沿走向推进。分层间的开采顺序及采空区处理方法有下行垮落法或上行充填法，煤矿一般采用下行垮落法开采，回采时工作面采用爆破落煤，铰接顶梁支护顶板，铺设人工假顶。
水平及斜切分层采煤法对煤层地质环境适应性强，能适应煤层倾角和厚度变化，回采率较高。而存在的问题是巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进量较大，回采工序多，劳动强度大，机械化程度低。采煤的产量和效率较低，材料消耗大。其适用条件是：煤层厚度在大于4m~6m，埋藏条件复杂的急倾斜煤层。
3、伪针柔性掩护支架采煤方法
（1）采区巷道布置
伪斜柔性掩护支架采煤法的巷道布置如图1所示。
开掘顺序采区运输石门2 掘到煤层后，向上掘进一组上山眼，布置区段运输平巷7、回风平巷6，在距采区边界5m处开掘两条初采斜巷8，两巷相距5m~8m，沿倾斜每隔10m~15m用联络巷贯通，初采斜巷贯通回风巷后，在回风巷中安装掩护支架。用这两条斜巷将水平铺设的掩护支架下放在与水平面成25°~30°夹角的伪倾斜位置，形成伪倾斜工作面，再在掩护支架下回采。为有利于溜煤、行人、通风和运料，在工作面下端掘超前平巷，并沿走向每隔5m左右，由区段运输平巷向上开掘小眼，与超前平巷贯通。
工作面落下的煤炭自溜到工作面下部，经溜煤眼13至区段平巷7，运至采区溜煤眼4，在运输石门处装车外运。新鲜风流由采区运输石门2进入行人眼5，经区段运输平巷7到达采煤工作面。污风从工作面经区段回风巷6到采区回风石门1排出。
（2）采煤工艺
准备回采阶段。在回风平巷内安装掩护支架，并下放支架使工作面成伪倾斜工作面，为回采做准备。在安装支架前，要把回风平巷断面扩大到煤层顶底板，从初采斜巷以外5m处挖出地沟，挖好一段，就可安装掩护支架。一端紧靠顶板并垫高，使梁有3°~ 5°的倾斜，以方便下放支架时转动。前面依次安装架子，后面进行回柱放顶，使支架顶上有厚度为2m~3m矸石垫层，来保护支架、缓冲围岩垮落时对支架的冲击，再进行架子的调整下放，使架子由水平状态不断下放成伪倾斜状态，直至成为具有25°~30°倾角的采煤工作面。在支架下放到工作面下端时，再调格回水平位置。
正常回采阶段。炮眼的布置要按架宽和煤的硬度而定，随着出煤，掩护支架自动下落，要随时调整，使掩护支架落到预定位置。在工作面往前推进时，要在回风巷中不断接长掩护支架，及时拆除掩护支架下端的一段支架，下端回收架尾时，要把地沟向两帮扩大，用点柱支撑钢梁，然后卸下螺栓，把钢丝绳经小眼送到运输平巷，然后，取下钢梁经采区运料眼运到回风平巷中的支架安装地点，可重复使用。
优点：工作面倾角变缓，工作面较长，采区巷道掘进量小，煤炭损失小，回采率高；工人在掩护支架下工作，工作安全；利用掩护支架将工作空间与采空区隔开，简化顶板管理，解決工作面支柱、回柱的体力劳动，为安全生产和出煤创造条件；煤炭自滑运输，不用人工攉煤，减轻劳动强度，通风系统简单，坑木消耗量低；方便管理。
缺点：掩护支架的宽度不能自动调节，不能适应煤层厚度的变化；采煤工艺落后，工作面是单点出煤，机械化程度低；在含有夹石的煤层中采用此方法，不能排除矸石；工作面煤尘大，工作环境差。伪斜柔性掩护支架采煤法适用于煤层稳定、厚度变化小、倾角不大、煤层厚度在2m~6m的急倾斜厚煤层。
【关键词】煤矿；急倾斜煤层；采煤方法
在煤矿采煤生产中，急倾斜煤层开采由于倾角比较大，在开采技术、安全措施、运输能力、顶板管理等方面具有自己的特点，形成了不同的采煤方法。急倾斜煤层开采具有以下特点：一是因煤层倾角较大，采落的煤和冒落的矸石，可自动下滑，这简化了工作面的装运作业，而可能砸伤人和冲倒支架，因此，在开采技术上要采取相应安全措施。二是煤层顶板压力垂直作用在支架或煤体上的分力不大，沿倾斜方向作用的分力较大。支架不稳定，可能出现倾倒，护巷煤柱易于发生片帮，顶底板容易沿倾斜方向滑动。三是因煤层倾角大，沿倾斜方向的行人、运料及搬迁设备均出现困难。采区的走向和倾斜长度一般均比缓倾斜煤层的小。四是采煤工作面的各种工序操作相当困难，加大了机械化采煤的难度。五是急倾斜煤层顶板比缓倾斜煤层顶板很难冒落，步距也较大。冒落的矸石下滑充填采空区，对顶板起支撑作用。在正常开采期间，能发生明显的周期来压。急倾斜采煤法中的支护大部分是以掩护为主，支撑为辅。根上述特点要在采煤工作中，分析和运用各种采煤方法。
1、钢丝绳锯走向长壁采煤方法
这种采煤法是使用一条装有锯齿的钢丝绳，用它沿工作面往复运动掏槽，利用地压和煤的自重完成落煤。工作面通常长度在10m~30m。在采煤工作面两端的区段平巷中各装一台绞车，来带动条装有锯齿的钢丝绳，并通过导向轮与锯绳连接。在锯绳上每隔1m~1.5m装一个煤锯齿，锯绳紧压工作面煤壁，做上下锯动，锯齿在煤壁上拉出一条沟槽。随沟槽的不断加深，沟上下两帮的煤炭在地压和自重的作用下自行垮落，并沿工作面底板下滑，经工作面下端溜煤眼溜至运输平巷。
运用此方法工人可不进入工作面，仅在平巷中开动绞车和移动导向滑轮，安全可靠。工作面不用支护和顶板管理，这可减轻劳动强度，提高工效，减少材料消耗。但煤质不能保证，断绳不好处理。它只能用在煤厚2.0m以下，煤质松软无夹石层，煤层不粘顶和粘底，顶底板稳定的急倾斜煤层。
2、急倾料厚煤层分层采煤方法
急倾斜厚煤层的分层方法，有水平和斜切分层，后者还可分为正斜切分层和倒斜切分层方式。
水平及斜切分层采煤法是沿煤层倾斜方向把煤层分成几个分层，斜切分层时倾斜角度为25°~30°，每个分层厚度为2m~3m，并在分层内布置回采巷道，形成采煤工作面，按顺序进行回采，采煤工作面沿走向推进。分层间的开采顺序及采空区处理方法有下行垮落法或上行充填法，煤矿一般采用下行垮落法开采，回采时工作面采用爆破落煤，铰接顶梁支护顶板，铺设人工假顶。
水平及斜切分层采煤法对煤层地质环境适应性强，能适应煤层倾角和厚度变化，回采率较高。而存在的问题是巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进量较大，回采工序多，劳动强度大，机械化程度低。采煤的产量和效率较低，材料消耗大。其适用条件是：煤层厚度在大于4m~6m，埋藏条件复杂的急倾斜煤层。
3、伪针柔性掩护支架采煤方法
（1）采区巷道布置
伪斜柔性掩护支架采煤法的巷道布置如图1所示。
开掘顺序采区运输石门2 掘到煤层后，向上掘进一组上山眼，布置区段运输平巷7、回风平巷6，在距采区边界5m处开掘两条初采斜巷8，两巷相距5m~8m，沿倾斜每隔10m~15m用联络巷贯通，初采斜巷贯通回风巷后，在回风巷中安装掩护支架。用这两条斜巷将水平铺设的掩护支架下放在与水平面成25°~30°夹角的伪倾斜位置，形成伪倾斜工作面，再在掩护支架下回采。为有利于溜煤、行人、通风和运料，在工作面下端掘超前平巷，并沿走向每隔5m左右，由区段运输平巷向上开掘小眼，与超前平巷贯通。
工作面落下的煤炭自溜到工作面下部，经溜煤眼13至区段平巷7，运至采区溜煤眼4，在运输石门处装车外运。新鲜风流由采区运输石门2进入行人眼5，经区段运输平巷7到达采煤工作面。污风从工作面经区段回风巷6到采区回风石门1排出。
（2）采煤工艺
准备回采阶段。在回风平巷内安装掩护支架，并下放支架使工作面成伪倾斜工作面，为回采做准备。在安装支架前，要把回风平巷断面扩大到煤层顶底板，从初采斜巷以外5m处挖出地沟，挖好一段，就可安装掩护支架。一端紧靠顶板并垫高，使梁有3°~ 5°的倾斜，以方便下放支架时转动。前面依次安装架子，后面进行回柱放顶，使支架顶上有厚度为2m~3m矸石垫层，来保护支架、缓冲围岩垮落时对支架的冲击，再进行架子的调整下放，使架子由水平状态不断下放成伪倾斜状态，直至成为具有25°~30°倾角的采煤工作面。在支架下放到工作面下端时，再调格回水平位置。
正常回采阶段。炮眼的布置要按架宽和煤的硬度而定，随着出煤，掩护支架自动下落，要随时调整，使掩护支架落到预定位置。在工作面往前推进时，要在回风巷中不断接长掩护支架，及时拆除掩护支架下端的一段支架，下端回收架尾时，要把地沟向两帮扩大，用点柱支撑钢梁，然后卸下螺栓，把钢丝绳经小眼送到运输平巷，然后，取下钢梁经采区运料眼运到回风平巷中的支架安装地点，可重复使用。
优点：工作面倾角变缓，工作面较长，采区巷道掘进量小，煤炭损失小，回采率高；工人在掩护支架下工作，工作安全；利用掩护支架将工作空间与采空区隔开，简化顶板管理，解決工作面支柱、回柱的体力劳动，为安全生产和出煤创造条件；煤炭自滑运输，不用人工攉煤，减轻劳动强度，通风系统简单，坑木消耗量低；方便管理。
缺点：掩护支架的宽度不能自动调节，不能适应煤层厚度的变化；采煤工艺落后，工作面是单点出煤，机械化程度低；在含有夹石的煤层中采用此方法，不能排除矸石；工作面煤尘大，工作环境差。伪斜柔性掩护支架采煤法适用于煤层稳定、厚度变化小、倾角不大、煤层厚度在2m~6m的急倾斜厚煤层。