倾斜长壁采煤技术在煤矿生产中的应用研究

（山西煤炭运销集团三百子煤业有限公司 山西 036700）

引言

不同类型的地质情况，不同类型的开采需求，在选择使用倾斜长壁采煤法时，有着不同的设计，煤矿企业应从实际地质条件出发，在保证开采安全性的基础上，综合分析经济等各个方面的成本，科学选择使用倾斜长壁采煤法，更好提升煤炭资源开采的质量和效率。

1.倾斜长壁采煤法技术选择

(1)仰斜开采和俯斜开采的选择要点

从当前倾斜长壁采煤法的使用情况来看，根据煤层倾向和工作面实际推进方向的差别，整体可分为仰斜开采、俯斜开采及两者混合式开采等方式。选择使用混合式开采的方式，主要是工作面处于相邻位置，选择俯斜开采与仰斜开采相交替的接替方式，可取得较好的接替效果。从俯斜开采与仰斜开采实际操作来看，两者有着不同的适用条件与优缺点。

对于仰斜开采而言，其主要优势是顶板淋水可以直接进入到采空区中，因此，工作面整体的工作环境相对较好，装煤效果也较好，对于煤体自重可实现充分应用，装煤效率提升明显，工作面残留的煤量也相对较小。特别是采空区选择使用充填法进行开采时，整体的便利性非常明显，也可以便捷向采空区进行灌浆，对采空区火灾可实现较好的预防。但在仰斜开采过程中，也有着自身的不足之处，例如，若存在与工作面相平行的节理存在，煤壁容易出现片帮风险，特别是若顶板有局部变化出现，在支架的前方容易形成冒顶区域，若煤层整体的倾角相对较大，在落煤时，煤炭资源容易进入到输送机采空区的位置。此外，大量实践表明，选择使用仰斜开采时，若煤层的倾角超过了17°，采煤机容易出现翻车问题。综上分析，煤矿企业在选择使用仰斜开采方式时，一般要求煤层赋存应当较为稳定，煤质的硬度也应当偏大，不容易出现片帮的问题。对于煤层的厚度，应当以中厚以下为主，煤层的顶板、底板也应当能够较好渗水，通常情况下，角度应控制在17°之内，若角度在12°之内，整体的开采效果更佳。

对俯斜开采而言，其优势也较为明显，选择使用俯斜开采工艺，对于梁端冒顶事故能够实现较好避免，对于煤壁片帮问题也可以实现较好的避免。在采煤工作面也不容易出现瓦斯积聚问题，通风安全效果较好，在推溜和移架时，所需要施加的压力较小。同时，因为采煤机重心整体向煤壁倾斜，出现倾倒、翻转的可能性偏少，因此，采煤机在工作面有着相对较好的工作状态。但是从俯斜开采情况来看，缺点也较为明显，工作面在没有进行生产时，煤层顶板、底板在渗水的影响下，整体的工作面环境会出现明显恶化，对工作面设备运行环境带来了较大负面影响。同时，也表现出突出的工作面装煤效果不佳的问题。采煤机在工作中容易出现断链或者掉道的问题，导向装置在工作过程中也出现了较为明显的磨损问题。综上分析，技术人员选择使用俯斜开采的方式，通常情况下，煤层的厚度应当较厚，煤质也应当相对松软，特别是容易出现片帮的煤层，选择使用该开采方式，可以取得较好的开采效果。由于瓦斯密度相对于空气较小，因此，若煤层瓦斯浓度相对较大，选择使用俯斜开采方式在防治瓦斯方面要好于仰斜开采。对于煤层渗水性、顶板与底板渗水性要求较高。对于煤层角度的选择，一般情况下，角度也应当控制在17°的范围内，以12°以内为最佳。

对于两种模式混合开采来看，整体的开采优点非常明显，对于仰斜开采、俯斜开采的优点在混合开采情况下，均有着明显的效果。特别是对于倾角相对较小的煤层，在对回风大巷、进风大巷进行布置时，可采用图1的方式进行布置，形成俯斜开采、仰斜开采相互结合的开采方式，从工程实践表明，选择使用混合布置的方式，有利于回采期间的分带运输斜巷和分带回风斜巷的维护。

图1 仰斜与俯斜混合开采方式

(2)分带前进式开采和分带后退式开采选择要点

根据工作面推进方向和带区共用巷道或者与水平运输大巷共用巷道之间的位置关系，可以将倾斜长壁采煤法分为分带前进式开采、分带后退式开采及两者混合式开采的方式。具体的选择要点为：

对分带前进式开采，从运输巷道中设置的联络巷位置开始，将回风斜巷与分带运输斜巷开掘出来，在与运输巷道保护煤柱的位置，通过开切眼的方式，将两个巷道连接为一个巷道，在将设备按要求布置到位后，向着分带与运输巷道相同的方向进行推进，然后进行回采，形成分带前进式开采，部分情况下，可形成一次性掘出，或者采用沿空留巷的方式，将相邻分带回采巷道掘出来。选择使用这种方式的优势也相对明显，工作面可以较早投入到生产中，出煤的速度也相对较快。随着工作面的不断推进，需要在采空区的边缘位置将回采巷道留出来，但是对巷道支护有着较高的要求，支护技术相对复杂，所需要的维护费用也相对较高。因为工作面后边位置的采空区边缘巷道有出现漏风的风险，采空区中滞留的瓦斯也会进入到回风流、进风流中，整个工作面通风的难度相对较大，因此，对采空区防灭火工作提出了较高的要求。此外，因为采取的是边开采边掘进巷道的方式，采煤与掘进之间有着明显的干扰问题，整个采掘施工管理难度相对较大。因为没有预先将工作面前方的回采巷道开掘出来，所以，对于工作面之前的地质变化情况较难掌握，非常不利于形成稳定的生产关系，因此，从国内煤矿开采情况来看，该种开采方式，在我国整体使用量相对偏少。

对于分带后退式开采，从开掘运输巷联络巷开始，将分带从开切眼的位置、回风斜巷位置、运输斜巷等位置开始，将设备布置到对应的位置之后，从运输巷道逐渐进行推进、回采，形成分带后退式回采的模式。选择使用这种模式，由于将回采斜巷一次性全部掘进出来，能够提前将煤层的变化全部探明，掘进施工和回采使用之间没有任何干扰，因此，整个工作面接替的连续性较好，可以实现稳定可持续生产。同时，完整煤体中回采斜巷容易进行维护，开采之后就报废。但是，从实际开采来看，因为前期需要的掘进施工量相对较大，工作面准备时间也非常长，也带来了一定的弊端。

对于混合式开采。为有效将工作面搬迁距离缩短，对巷道掘进工作量有效减少，煤矿企业可选择使用后退与前进相结合的方式，形成混合式开采，对于优势与劣势，在一定程度上可实现有效“中和”，取得较好的开采效果。

2.提升倾斜长壁采煤效果的相关措施

首先，持续加大对倾斜长壁采煤技术的研究，很多情况下，该项采煤方法是否适合煤矿，需要进行深入的研究分析。在具体实施中，煤矿企业应当充分结合自身地质条件，通过采取自身深入研究或者与高校、煤炭类科研院所进行合作的方式，精准掌握该项技术是否适合煤矿企业使用，若符合使用条件，具体的支护参数、开采设备、通风类型等也应当进行针对性的设计，推动采煤方法与实际工程使用相匹配。其次，持续加大对技术人员的培训力度。针对当前倾斜长壁采煤在煤矿开采中取得较好效果的实际，对技术人员应当加大培训力度，通过多方面培训的方式，精准掌握倾斜长壁采煤方法具体的操作技术要点，为倾斜长壁采煤方法作用的发挥更好的贡献力量。此外，对倾斜长壁采煤方法在具体使用过程中，各项技术措施落实情况，全面加强监督与管理，推动各项技术措施能够严格按照要求落实到位。

3.结束语

综上分析，在当前开采技术条件下，选择使用倾斜长壁采煤法已经较为成熟，但是从该方法的具体使用情况来看，在很多方面还有着较大的提升空间，煤矿企业应坚持原则性与灵活性的统一，不仅对具体的倾斜长壁采煤法进行科学选择，同时也可以将倾斜长壁采煤法与其他开采方法配合使用，更好提升煤炭资源开采的质量和效率。