复杂地质条件下薄煤层大俯角倾斜长壁工作面回采实践

浅谈倾斜长壁采煤法作者：司会兵来源：《中国科技纵横》2012年第23期摘要:倾斜长壁采煤法按推进方向不同分为仰斜开采和俯斜开采两种。

本文重点介绍倾斜长壁采煤法开采的特点,并论述了优化倾斜长壁采煤法开采的措施,采用倾斜长壁采煤法将有利于减少巷道维护工程量和维护费用,促进矿井的安全生产。

关键词:倾斜长壁采煤大倾角倾斜长壁采煤法是指在采煤工作面沿煤层倾斜方向向上或向下推进采煤,工作面运输巷和回风巷由走向长壁采煤法的沿走向方向布置改为沿倾斜方向布置,并可以取消采区上、下山的一种采煤方法。

1、倾斜长壁采煤法开采的分类及特点倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比,主要是采煤工作面布置及回采方向不同,并且取消了采(盘)区上(下)山巷道。

1975年,我国开始采用倾斜长壁采煤法。

实践证明,在一定的地质开采技术条件下,技术经济效益比较显著。

目前已有100多个矿井采用倾斜长壁采煤法,有的矿井已全部采用倾斜长壁采煤法,如西山东曲矿、神华集团大柳塔矿等。

多数矿井则根据地质条件分别在同一区域采用倾斜长壁采煤法,在另一个区域采用走向长壁采煤法,也有矿井再同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。

1.1 仰斜开采与俯斜开采倾斜长壁回采工作面按推进方向可分为倾斜开采和俯斜开采两种。

一般情况下,在顶板比较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自燃,需在采空区进行注浆时,宜采用仰斜开采;当煤层厚度和煤层倾角较大,煤质松软容易片帮或瓦斯含量较大时,宜采用俯斜开采。

有时由于回风大巷位置不同,也影响采用仰斜或俯斜开采的选择,应通过技术经济分析比较后确定。

对于倾角较小或近水平煤层、进回风大巷并列布置、煤层条件又无特殊要求时,可采用仰斜开采和俯斜开采相结合的方式,采煤工作面均向大巷方向以后退式推进,即运输大巷以上部分采用俯斜开采,以下部分采用仰斜开采。

这样,对于运输、通风、巷道维护均比较有利。

1.2 前进式、后退式和混合式回采顺序根据倾斜长壁工作面的推进方向与主要运输巷道或主要水平大巷的相互位置关系,其回采方式可分为前进式、后退式和混合式三种。

综采面伪倾斜开采技术及注意事项摘要：针对晋西北某矿综采工作面煤层倾角大的复杂地质条件，采用伪倾斜布置有效降低工作面倾角，解决了综采工作面回采工艺、机电设备管理、人员安全等诸多问题，对提高倾斜煤层回采率与经济效益具有一定的指导意义。

关键词：综采工作面；伪倾斜；开采安全；应用1 工程地质条件某矿井位于山西省吕梁市境内，矿井煤系地层倾角变化较大，西翼地层倾角在12°-25°之间，平均18°左右；东翼地层倾角平缓，一般为5°-10°左右。

矿井首采4号煤层厚度为5.71～8.08m，平均厚度7.56m，煤层由南向北逐渐变厚，全井田稳定可采。

4号煤层顶板多为砂质泥岩，其次为粉砂岩、泥岩，厚度平均2.90m左右，属半坚硬岩石；底板岩性为细砂岩、砂质泥岩、泥岩。

根据4号煤层赋存条件及顶、底板条件，该矿井回采工作面采用长壁后退式放顶煤综采工艺回采，全部垮落方法管理顶板。

但由于西翼部分区域工作面煤层倾角较大，无论是采用仰采或是俯采，实施起来都有很大难度，会对工作面顶板维护、采煤机械正常回采操作及作业人员安全造成影响，给工作面生产管理带来困难。

因此为解决这一难题，对该矿井煤层倾角较大的回采工作面采用伪倾斜布置，即将正倾斜工作面调成伪倾斜工作面，回采工作面方向不是正倾斜方向，而是与正倾斜方向有一定夹角，这样就相当于减缓了回采工作面的煤层倾角，现在的倾角就是伪倾角。

走向长壁工作面伪倾斜布置开采巷道布置与普通的走向长壁采煤法基本相同，生产系统简单、安全保障性高[1~4]。

2 伪倾斜综放工作面相关参数伪倾斜布置综采放顶煤工作面技术参数的确定：（1）工作面伪斜角的确定tgθ＝L1/L2式中：θ——工作面与回风顺槽的伪斜夹角；L1——移架时两支架间允许最大空顶间距，取0.5m；L2——割煤步距，取0.6m。

根据上式，tgθ＝0.5/0.6＝0.833，θ＝39.81°,本次设计工作面伪斜角取35°。

147煤矿开采过程中倾斜长壁采煤法的应用是对一定条件下矿井进行拓宽、掘进条件的改善，以及对巷道设置的完善，主要是以沿水平的方式对开采工作进行准备的采煤方法。

倾斜长壁采煤法的应用实质就是将处于矿井范围内的水平煤层沿着仰斜或者是俯斜的方式对回采带进行划分，也就是沿着水平全高或者是沿着巷道阶段，从煤层运输大巷道中掘进一些倾斜巷道作为准备分区，于水平边界掘进切眼，进而与倾斜巷道连通构成回采带，通过在各个回采带中沿着煤层走向设置工作面，进而可以沿着倾斜方向进行煤矿开采推进。

1 倾斜长璧采煤法的优缺点分析倾斜长壁采煤法主要是沿走向布置工作面，沿倾斜推进，该种采煤方式生产系统简单，不会出现过多搬动工作面的情况，掘进率低。

在近水平煤层中，无论工作面采取的是俯斜推进亦或是仰斜推进的方式，具体工艺均类似于走向长壁采煤法。

随着煤层倾角不断加大，如若依旧采取与走向长壁采煤法相同的设备，出现困难的可能性便不断加大。

如若将该类设备与技术上的困难解决，则能凸显其优越性。

1.1 倾斜长壁采煤法的应用优点（1）巷道布置较为简单，准备时间较短，投产迅速且维护费用少。

倾斜长壁采煤法的应用减少了部分采区的，因此能够使巷道掘进工程量下降15%左右，大幅降低掘进费用，同时也可以使矿井建设时间大幅缩短。

完成较大巷道以及矿井底下车场的工程施工之后，即可进行采煤工作面的准备工作，不需要对巷道进行复杂的设置。

在煤矿开采过程中，由于巷道工程量减少，不但有利于采掘工作的快速推进，而且能够大大减少后期的巷道维护工作与维护费用。

（2）使用设备少，操作简单，运输费用低。

采煤工作面出煤要经过一系列的运输操作才能到达水平巷道运出地面，倾斜长壁采煤法所采用的运煤系统较为简捷，能够大大减少运输环节，实现对煤矿系统的简化，并且能够减少50%左右的操作人员。

（3）固定采煤方向。

倾斜长壁采煤法能够使采煤方向固定下来，进而能够保持回采工作面长度不变，避免了由于工作面长度发生较大改变而需要对工作面支架增减的进行较多工作量。

急倾斜煤层走向长壁后退式采煤方法的应用与探讨◎王光军（作者单位：亿达信能源有限公司宝源煤矿）近年来，在社会经济快速发展过程中，社会对煤炭需求量呈现出了急剧增长态势。

就我国采煤现状来看，已经发展到了后期阶段。

煤层开采深度不断加深、开采难度逐渐加大。

针对一些倾斜角较大的煤层，更是在无形之中加大了工作难度。

在进行了深入研究之后，发现将走向长壁后退式采煤方法应用到倾斜角较大的地方，能够产生积极作用。

为此，在对该开采方法优势和应用时需要注意的事项进行了研究之后，将其运用到大井一区开采工作中，产生了应有的效果。

同时，对于急倾斜煤层回采方式的研究也提供了一定借鉴和技术性参考。

一、传统采煤方式的优缺点1.“穿花垛”式回采方式的优缺点。

将“穿花跺”式回采方式应用到具体工作中，其能够为后期顶板管理工作的顺利开展创造良好条件。

当顶板出现破碎状况时，利用这种开采方式，能够进一步提升顶板控制效果。

但是从另一方面来看，其也存在着一定的弊端。

其中，较为明显的便是单产低、煤炭资源浪费严重。

在回采率方面，仅能够达到总体的60％一80％。

另外，在回采时，还面临着通风系统管理难度较大的问题。

2.“仓储式”回采方式的优缺点。

从“仓储式”回采方式特点来看，在开采过程中，其所需要掘进的巷道量较大，=。

为了能够针对性解决行人和通风方面的问题，需要在每个仓为其设置一条上山。

在回来率方面，相比较于“穿花跺”，其优势更为明显。

从其弊端来看，单产量低、回采工序较为复杂等，都是其面临的主要问题。

另外，在放仓时，很容易出现堵仓情况。

在此过程中，如果发现出现了顶板劈碎问题，将会对风路管理产生一定影响。

整体上来看，这种方式虽然回采效率高，但如果发生了堵仓问题时，则会严重影响后期工作的顺利开展。

3.走向长壁后退式回采方式的优缺点。

就目前工作形势来看，在大井一区开展采煤工作时，都会利用到走向长壁后退式回采方式。

尤其是在急倾斜煤层区域中，其应用更为广泛。

结合相关调查和研究可以发现：这种回来率较高，并且丢煤现象发生较少。

2.5复杂条件下的巷道布置我国很多矿井自然条件很复杂，如地质构造和破坏、煤与沼气突出、冲击地压、水害等必须加以防治，在巷道布置方面也必须采取相应措施。

2.5.1受构造影响的巷道布置对矿井有地质构造的地区，要掌握构造的分布规律，合理布置巷道，以提高回采率，方便生产和节省巷道工程量。

一、受断支影响的巷道布置当区内断层较多时，可根据断层的类型，合理地技术服务倾斜长壁、伪斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。

鸡西矿务局小恒山矿在二水平西部，采用了这种混合式布置方式，具体布置如图2-5-1所示。

区内断层纵横交错，落差在1m以上的有14条，大致可分为4个较为规则的断块。

根据断块的形状和距主运大巷的距离，上部两个断块采用了倾斜长壁布置方式，下部两个断块采用了走向长壁布置方式。

区内只用一个综采工作面保产，最高产量达80万t/a，掘进率为100m/万t，回采率为72.9%。

巷道布置有三个突出特点：一是灵活，对断层处理适应性强；二是最大限度地扩大了工作面推进长度，扩大了综采有适用范围；三是大部分煤层巷道沿交面线布置，减少了岩石巷道工程量，在复杂条件下回采率高，巷道掘进率低。

从图2-5-1可以看出：区段与条带巷道布置的特点是基本上平行交面线布置；有的巷道受断层影响采用了折线式布置（图中13、14）；斜交和近似走向断层相交时，区段巷道灵活地采用了扇形布置（图中11、13）。

当断层落差较大时，可以断层作为采区境界。

一个断块走向长度较短时，可联合几个断块划归一个采区，采区上（下）山字正腔圆平行倾斜断层布置（图2-5-1中8、9）。

采区走向长度较长时，可将采区上山布置在采区中部。

图2-5-2鸡西小恒山矿薄煤层采区巷道布置图。

左右现金翼以断层为界，采区中部又有一斜交断层，落差亦较大。

将轨道上山和运输上山分别布置在断层的上、下盘。

这样既减少了联络巷道工程量，又避免了巷道交叉。

另外上山煤柱与断层煤柱合一，减少了煤炭损失，提高了采区回采率。

第十二章倾斜分层走向长壁采煤法目前，在我国缓斜、倾斜厚煤层中，广泛使用倾斜分层采煤法。

其采煤工艺与前述开采缓斜、倾斜薄及中厚煤层类似。

倾斜分层采煤法的主特点是：下分层是在上分层垮落的岩石下近行，为保证下分层采煤工作面的安全，上分层必须铺设人工假顶或形成再生顶板。

回采顺序：下行式（descending）—先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。

倾斜分层采煤法有两种回采方式：1、分层同采：同一区段内上下分层工作面可在保持一定错距的条件下，同时进行回采；第一节示例一、采区巷道布置特点1、阶段运输大巷 (1)和回风大巷 (2) 均布置在距煤层15 ~ 20m的底板岩石中。

2、各分层采用集中（共用）上山、集中（共用）区段平巷—联合布置方式（之一）i、利用总回风巷（2）作为轨道集中巷，每隔200m左右开掘区段回风小石门（13）沟通各分层风巷。

（如采用采区小风井，则另开集中岩石巷）。

ii、从（10）每隔200~400m （一台刮板运输机有效铺设长度，当用吊挂胶带机时，联络眼间距可扩大到400m）掘溜煤眼（12）沟通各分层机巷，最后一个（12）距采区边界约200m。

5、分层同采时集中轨道巷（9）作用：●服务于各（顶、中、底）分层之辅助运输。

●探清煤层走向变化，为（10）定向；同时满足顶分层超前平巷施工定向和泄水●利用（9）掘二、三分层超前运输机巷，掘进煤由（12）—(10）运出；●物料由（9）—（11）。

采掘无干挠。

●缩短区段准备时间，利于接替二、巷道掘进顺序1、运大1→下部车场3→上山5、4→上部平车场6→回风大巷2；2、在第一区段下部掘中部车场的甩车场7区段回风石门8→集中平巷9、10→联络眼11、溜煤眼12→超前运输平巷14→开切眼；3、与2同时，在第一区段上部从回风大巷2→回风小石门13→超前回风平巷15与开切眼相通。

4、在掘进上述巷道的过程中，要掘进采区煤仓19、采区变电所16、绞车房17和区段溜煤眼等，检查安装好设备后既可生产。

收稿日期：2012－05－14作者简介：韩建锋（1982－），男，山西长治人，2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业，现在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿从事采煤技术管理工作。

大采高综采工作面过复杂地质构造带回采技术韩建锋（山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿，山西晋城048205）摘要：鉴于寺河矿多年来在大采高安全高效开采方面的实践经验，尤其是在工作面过复合地质构造带时回采技术难题的解决处理，文章以建矿以来构造最为复杂的东三盘区3303工作面为工程技术背景，制定了工作面过复杂地质构造带的安全技术措施，总结了过复合地质构造带技术方案的实践经验，减少了煤炭资源的浪费，为类似条件工作面安全、快速、顺利通过复杂构造带提供宝贵参考。

关键词：寺河矿;大采高工作面;复合地质构造带;回采技术中图分类号：TD823文献标识码：B 文章编号：1671－0959（2013）01-0054-03目前，寺河矿正处于“一矿两井”转型可持续发展阶段，面临着西井区较东井区瓦斯含量更大、地质构造条件更为复杂、技术规范标准要求更高和东井区运输路线不断延长、人员无用体力消耗过多、生产系统逐渐复杂的双重性开采现状。

鉴于东井区开采已数十年，在大采高安全高效开采方面已经积累了丰富的实践经验，尤其是大采高工作面过构造时回采技术难题的解决处理。

文章以东三盘区3303工作面为工程实践背景，总结探讨大采高工作面过构造时的技术方案经验和安全措施，为寺河矿东西两井区工作面通过复杂难采构造、打造高瓦斯千万吨精品矿井提供技术支撑，同时也给晋城矿区西部新建特大型矿井类似工作面安全、顺利、快速通过复杂地质构造带提出参考依据。

1工作面及地质构造概况寺河矿3303工作面采用大采高一次采全厚后退式采煤工艺、三进两回U +L 型巷道布置方式，全部自然垮落法管理顶板。

工作面长度为220m ，推进长度为3621m ，平均采高为6.2m ，倾角为3ʎ 9ʎ，平均4ʎ。