不穩(wěn)定型急傾斜煤礦開(kāi)采技術(shù)和其應(yīng)用探析

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1、不穩(wěn)定型急傾斜煤礦開(kāi)采技術(shù)和其應(yīng)用探析【摘要】隨著煤炭資源不斷的被開(kāi)采，賦存條件好的煤層越來(lái)越少。煤炭開(kāi)采技術(shù)的革新，讓煤炭開(kāi)采工作由簡(jiǎn)單的地質(zhì)層深處逐步向結(jié)構(gòu)復(fù)雜的內(nèi)部擴(kuò)展延伸。在地質(zhì)層內(nèi)部，大部分都是斷層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致礦井地壓顯著增大，所以，煤炭開(kāi)采的難度逐漸的增大。本文主要探討不穩(wěn)定型急傾斜煤礦開(kāi)采技術(shù)及其應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】急傾斜；煤礦開(kāi)采；應(yīng)用在我國(guó)煤礦開(kāi)采中，經(jīng)常遇到急傾斜煤層，急傾斜煤層條件復(fù)雜，瓦斯突出、自然發(fā)火、水害威脅、沖擊地壓等問(wèn)題給急傾斜煤層的開(kāi)采帶來(lái)巨大安全隱患，近年來(lái)經(jīng)常引發(fā)重特大安全事故。

2、因此，急傾斜煤層的開(kāi)采，必須選擇安全可靠、合理適用的技術(shù)方案，合理布置采掘工作面，不斷提高機(jī)械化水平，建立健全安全生產(chǎn)措施。下面，本文以急傾斜煤層為例，結(jié)合實(shí)際開(kāi)采工作，就井下傾斜開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)進(jìn)行探討。1?急傾斜薄煤層的定義在世界范圍內(nèi)，對(duì)薄煤層的定義存在差異。在我國(guó)，通常把煤層厚度低于1.3米以下的稱為薄煤層，前蘇聯(lián)為1.2m以下，波蘭為1.0m以下，而比利時(shí)為0.6m以下。急傾斜薄煤層的傾角大于45度，是不穩(wěn)定型煤層的代表。急傾斜煤層傾角大的特點(diǎn)，決定了它的在開(kāi)采技術(shù)的是設(shè)計(jì)上與傾斜煤層有所差異：(1

3、)急傾斜煤層采下的煤塊能順著通道自動(dòng)滑落下來(lái)，地面裝運(yùn)工作相對(duì)簡(jiǎn)單，但煤塊容易滑出通道外而撞到支架，甚至傷到工作人員，存在安全隱患。(2)急傾斜煤層的頂?shù)卓赡芟蛎簩觾A斜的方向移動(dòng)，導(dǎo)致護(hù)巷煤柱支撐不住而出現(xiàn)塌落，回采和支護(hù)工作的難度變大了。(3)急傾斜煤層傾角大，增加了工作人員采煤、運(yùn)料等的工作量，降低了工作效率，提高了工作成本。(4)開(kāi)采急傾斜煤層的采煤機(jī)械與開(kāi)采緩傾斜煤層的工具不能通用，要單獨(dú)設(shè)計(jì)。2.不穩(wěn)定型急傾斜煤礦開(kāi)采的不安全因素開(kāi)采過(guò)程中，急傾斜煤層從開(kāi)采技術(shù)、安全管理方面都具有獨(dú)自的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)

4、在以下幾點(diǎn)：2.1采空區(qū)竄殲頂、底板作用力主要表現(xiàn)為對(duì)煤層側(cè)壓，垂直作用力分布相對(duì)較小，在頂?shù)装骞芾砩?，上一道分斜坡回采后，冒落的砰石覆蓋在下一道煤層上，回采下一道時(shí)，殲石容易竄入工作面，不但影響了煤的含殲率，而且容易造成傷人。2.2頂煤突出和掛頂煤頂煤突出即指的是放頂后出現(xiàn)不規(guī)則的突出表面；掛頂煤指爆破后無(wú)法按要求預(yù)計(jì)的爆破高度進(jìn)行爆破的。在深孔的炮眼布置深度控制不好時(shí)，裝藥爆破不合理時(shí)，容易出現(xiàn)煤柱表面不規(guī)則及掛頂煤出現(xiàn)，在工作面煤出玩后，突出的頂煤會(huì)隨采動(dòng)再次垮落，而掛頂煤沒(méi)辦法進(jìn)行二次爆破回采，工人在存

5、在僥幸心理時(shí)，偷偷進(jìn)入采空區(qū)扒煤或作業(yè)，不利于安全管理。2.3其它不安全因素煤采完后，采空區(qū)采用自然垮落法，人員禁止進(jìn)入采空區(qū)進(jìn)行出煤，迎頭采取設(shè)置防護(hù)柱后，人員出煤站在防護(hù)柱外小眼迎頭內(nèi)，與采空區(qū)間距只有1-3m,特別在急傾斜薄煤層開(kāi)采中受煤層厚度影響，操作空間更小，有限的空間容易影響人的安全操作。煤層開(kāi)采均采用了中深孔進(jìn)行布置炮眼，通過(guò)一次性放全高進(jìn)行采煤，采下的煤靠自重下滑，雖簡(jiǎn)化了工作面的裝運(yùn)工作，但在出煤過(guò)程中，特別在處理塊煤時(shí)，會(huì)存在塊煤沖出，在防護(hù)柱設(shè)不到位時(shí)，容易砸人和沖倒支架、影響安全。3.不

6、穩(wěn)定型急傾斜煤層開(kāi)采技術(shù)的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用地質(zhì)條件的差異，決定了急傾斜煤層的開(kāi)采技術(shù)和賦存條件簡(jiǎn)單的緩傾斜煤層的開(kāi)采技術(shù)在采煤方法上有所不同。根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在對(duì)不穩(wěn)定型急傾斜煤層的采煤主要以爆破為主。以某煤礦為例：隨著表層煤礦的開(kāi)釆和礦井水平的提高，煤礦開(kāi)采逐步深入地質(zhì)內(nèi)部，煤層的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，大多數(shù)都是急傾斜薄煤層。通用的壁式釆煤法和中深孔爆破采煤法不再適用。工程技術(shù)人員根據(jù)煤礦自身的特點(diǎn)，對(duì)急傾斜煤礦薄煤層的開(kāi)采方法進(jìn)了改進(jìn)，找到了一種新的巷道布置形式和采煤方法：3.1采煤方法的確認(rèn)案例煤層的地

7、質(zhì)條件是：煤層的地質(zhì)條件為：延二釆區(qū)±0-50,回采面位于延二±0水平，東至+60水平，西至±0水平，北至±0-50石門，南至F65斷面。頂板比較完整，含黃鐵結(jié)核層，但在回采過(guò)程中很容易坍落?；夭擅婷簩雍穸葹?.8-0.9m,傾角達(dá)到了70度以上，回采面斜長(zhǎng)75米,整體煤質(zhì)堅(jiān)硬，在回采面的向前推進(jìn)工作中，經(jīng)常碰到錯(cuò)動(dòng)層和小斷層。在這種情況下，原來(lái)設(shè)計(jì)的斜坡中孔采煤法不再適用該類型煤層的開(kāi)采。結(jié)合該煤層的特點(diǎn)，考慮了現(xiàn)有采煤技術(shù)和經(jīng)濟(jì)成本后，決定采用偽傾斜斜坡短壁采煤法。3.2開(kāi)采技術(shù)參數(shù)的設(shè)定根據(jù)偽傾斜斜坡短壁

8、采煤法的要求和特點(diǎn)，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了開(kāi)采技術(shù)參數(shù)。這種采煤方法對(duì)采面的各項(xiàng)技術(shù)要求都比較嚴(yán)格，它要求布置較多的順槽和炮眼，要對(duì)炮眼布置、裝藥方式等炮眼設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整。綜合考慮后，決定采用偽傾斜開(kāi)順槽方式，具體的操作是：把工作面主斜坡布置為沿煤層偽傾斜23°-24°,一直推進(jìn)到工作面邊界上，再在主斜坡上間隔25m-35m沿煤層偽傾斜25°挖掘數(shù)條斜坡，同上一直推進(jìn)到工作面