李嘴孜矿急倾斜厚煤层分层开采工艺实践
急倾斜煤层煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析
急倾斜煤层煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析摘要：煤炭行业是我国经济发展较为重要的部分，伴随我国经济与科技的不断发展，对于采煤的技术和工艺不断改进。
现今所有的采煤工艺主要依据煤资源在地下的存储条件而定，煤层的深度厚度、强度与地质不同，所采用的采煤技术与工艺也不尽相同。
急倾斜煤层主要指坡度大于四十五度的地下煤层，要对该复杂地质的煤层进行开采就要采用适合的采矿工艺和技术，在原有的采矿工艺技术基础上进行改进与完善。
本文主要对急倾斜煤层煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术进行研究与分析，文章文分两个部分进行阐述，先给出了急倾斜煤层基本内容与其在煤矿采矿工程中的采矿工艺的发展情况，后对急倾斜煤层煤矿采矿工程中的采矿技术进行了基本分析。
关键词：急斜煤层；煤矿采矿工程；采矿工艺；技术一、急倾斜煤层基本内容及其采矿工艺发展情况煤炭是我国很多工业发展的主要资源，社会各个领域与行业的发展都与煤炭资源的开发有一定的联系，由于煤炭资源属于不可再生资源，故要在有限的资源量范围内将煤炭资源充分利用，提高其实际应用的效率。
介于我国煤炭资源所存储的地质条件不同，所含有的煤层基本地质强度等条件不尽相同，为了最大程度地将煤资源开采出来，就要依据其存储条件选取适合的开采工艺与技术。
目前使用最多的开采技术包括水采与旱采，水采主要包括倾斜与走向短壁式两种，旱采主要包括房式与房柱式两种用于整体层次的煤资源开采。
在对煤层进行开采前要对其基本特点进行充分了解，使用适合的开采工艺可使煤层的开采工作更加高效。
以下是急倾斜煤层在实际开采时的主要特征。
其一，急倾斜煤层主要的存储位置在地下地理地质情况较为复杂的部分，在实际开采时具有很大的难度，煤层的坡度值大于四十五度，比岩石的自然安息角度要大，在实际进行开采时煤资源的岩石块会出现自然滑落的情况；其二，煤资源岩石块自然滑落会填充位于下部位置的采空区，可在一定程度上方便于煤资源的装运，但当煤资源岩石块滑落时会严重影响实际采矿工作，严重时会对相关工作人员造成人体伤害，也会把采矿的支架击倒；其三，介于急倾斜煤层的倾斜角度较大，在受力分析的角度下，倾斜方向的分力会很大，导致支柱不够稳定使顶板在倾斜方向滑落，且当煤层比底板的岩石层次移动角度大很多时底板也会出现滑落的现象；其四，在急倾斜煤层进行采矿工作时很难对自然状况进行预防，在实际工作面上很难进行机械设备的操作，使实际运料运输作业出现难度，无形中增加了采矿的成本。
急倾斜中厚煤层回采工艺的改进
急倾斜中厚煤层回采工艺的改进摘要：一般而言，厚度在 3.5m 以上的煤层为厚煤层。
按照煤层的赋存状况，厚煤层的开采方法主要有分层开采和一次采全高。
本文主要分析了再生顶板及假顶、厚煤层一次采全高等回采工艺。
关键词：厚煤层；采煤法；回采工艺一般而言，厚度在 3.5m 以上的煤层为厚煤层。
按照煤层的赋存状况，厚煤层的开采方法主要有分层开采和一次采全高。
厚煤层倾斜方向可划分为几个中厚分层，用与单一煤层走向长壁式采煤法相同的回采工艺自上而下依次回采各分层，各分层均用全部垮落法管理顶板。
使用倾斜分层下行垮落采煤法采厚煤层时，通常采用长壁工作面，各分层的回采工艺也具有中厚煤层走向长壁工作面的特点。
最上分层的顶板是完整的岩层，这与一般的长壁工作面完全一样。
厚煤层中含有厚度大于 0.5m 的夹石层，它的位置适合时，要利用这一夹石层作为分层间的天然隔离层，即天然假顶。
如果无此条件，要利用已垮落的岩块形成再生顶板或制作人工假顶。
1 假顶及铺设1.1 再生顶板及假顶1.1.1 再生顶板。
顶分层回采后，采空区内页岩或泥质成分含量较高的顶板岩层，在上覆岩层的压力作用下，经过半年左右时间，重新胶成一个整体，形成再生顶板。
若垮落的岩块吸水后，具有粘结性或因预防自燃发火而向采空区灌泥浆形成再生顶板，效果良好。
1.1.2 人工假顶。
它有荆笆假顶，竹笆假顶，金属网假顶等。
后者一般用 10-14 号镀锌铁丝编织而成，按网空形状有矩形网和菱形网。
1.2 假顶的铺设1.2.1 前者是把金属网假顶铺设在工作面底板上即铺底网。
综采工作面铺底网，依靠支架后的拖网装置，随支架前移，金属网的长边垂直工作面自行把网铺开。
网的长边搭接 150-300mm，短边搭接300mm，长边联一行，孔孔相联，短边联两行，孔孔相联。
每孔双丝三扣，联网后，再梳理成辫。
1.2.2 后者就是把金属网假顶铺设在液压支架的顶梁上。
即挂顶网。
它通常是金属网长边平行于工作面铺设。
急倾斜综采工作面采空区瓦斯治理技术研究
急倾斜综采工作面采空区瓦斯治理技术研究发布时间：2021-11-06T03:48:02.946Z 来源：《探索科学》2021年9月下18期作者：蒋精华王小朋[导读] 李子垭煤矿南二井开采的K1煤层为单一急倾斜突出松软煤层，采用综合机械化后退式开采，全部垮落法管理顶板；根据综采工作面采空区瓦斯来源及分布规律，提出了采空区瓦斯治理的方法。
四川省华蓥山煤业股份有限公司李子垭煤矿南二井蒋精华王小朋四川邻水 638507摘要：李子垭煤矿南二井开采的K1煤层为单一急倾斜突出松软煤层，采用综合机械化后退式开采，全部垮落法管理顶板；根据综采工作面采空区瓦斯来源及分布规律，提出了采空区瓦斯治理的方法。
关键词：综采工作面；采空区；瓦斯治理引言李子垭煤矿南二井开采的K1煤层为单一突出松软急倾斜煤层，31采区K1煤层最大原始瓦斯含量为19.8m3/t、瓦斯压力为3.6MPa，32采区K1煤层最大原始瓦斯含量为23.9019m3/t、瓦斯压力为5.3MPa。
2020年度矿井瓦斯等级鉴定结果：矿井绝对瓦斯涌出量为27.56m3/min、矿井相对瓦斯涌出量为47.97m3/t，采煤工作面最大绝对瓦斯涌出量为2.08m3/min，为煤与瓦斯突出矿井，矿井瓦斯灾害较为严重。
1.综采工作面基本情况1.1工作面位置关系矿井目前布置有一个综采工作面，即3103南工作面，该工作面运输巷标高为+301.8m～+322.4m、回风巷标高为+402.3m～+424.1m；东临井田下边界、西临3102运输巷、南起3103南工作面开切巷、北止3103南工作面采止线，上部为3102工作面采空区，约有5m的区段煤柱；地面处于古家坪、梁家屋基、和尚堡、大松树梁、沵水龙一带，有少量民房，无大的水体；地面标高+855～+1020m，工作面埋藏深度为495～650m。
工作面平均倾斜长度为130m，平均走向长度为1850m，运输巷走向长度为1857m、回风巷走向长度为1910m，可推进长度为1850m。
急倾斜极不稳定突出煤层的布置及开采——联合上山布置双引巷水平分层采煤法
２ 工 程 布 置
从 煤 层 底 板 运 输 大 巷 ． 隔 １０ ２ ｍ 掘 一 石 门 揭 穿 煤 每 ０ １０ 层 ， 该 石 门在 煤 层 底 板 布 置 一 条 提 升 、 煤 、 风 综 合 上 山 经 溜 回 至 上 区段 总 回 风 巷 ．然 后 从 综 合 上 山 由 上 向 下 每 隔 ２ ～ ５ ０ ２ｍ
层 或 沿 煤 层 中 ） 小 区 段 石 门 贯 通 ． 行 人 、 风 之用 ． 上 同 作 进 两
梁 、 体 垂 直 煤 单
壁横杠 子支 护 ：
山 平 行 布 置 ， 距 ８ １ｍ 。 间 － ２ 中部 用 联 络 巷 联 通 ． 后 再 从 沿 煤 然 上 山 靠 顶 板 侧 上 山 两 帮 开 门 ． 煤 层 顶 板 走 向 顶 竹 帘 假 顶 作 沿 分层 进 风 顺 槽 。 煤 层 底 板 顶 分 层 竹 帘 假 顶 沿 走 向 做 工 作 面 沿
中 图分类 号 ： Ｄ ２ Ｔ ８２
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：６ ２ ９ ６ （０ ００ — ０ ２ ０ １ ７ — ０ ４２ １ ）６ ０ ４ — ２
回风 顺 槽 至 可 采 边 界 后 用 平 巷 形 成 切 眼 开 采 ． 区段 小 石 门 上
１ 煤 层 概 况
１ ． 煤 层 的 不 稳 定 性 １
茶 山岭煤矿含煤地层 系二迭系龙 潭组 ． 内含 １ ２层 煤 层 ．
将 用 作 下 区段 回风 石 门 。详 见 图 １ 图 ２ 、 。
３ 采 煤 方 法
３１ 布 置 方 法 ．
针对急倾斜中厚不稳定煤层采煤方法优化分析
针对急倾斜中厚不稳定煤层采煤方法优化分析摘要】受地质构造影响，局部地区易形成倾角大的急倾斜煤层，急倾斜煤层一般属于难采煤层，具有支架稳定性差、机械化程度低、回采效率低和安全状况差等问题。
本文针对中厚不稳定急倾斜煤层开采工艺进行了详细分析和优化，来提高中厚不稳定急倾斜煤层的开采效率。
【关键词】急倾斜；中厚；不稳定；采煤方法1.引言急倾斜煤层采煤方法较多，然而，在急倾斜煤层采煤方法改革的过程中，人们往往只注重工艺的创新，而忽视了采场围岩运动规律的研究，因而难以从根本上改善急倾斜煤层的开采效果。
2.中厚不稳定急倾斜煤层的采煤方法2.1 中厚不稳定急倾斜煤层走向长壁采煤法此采煤法主要包括：倒台阶采煤法、俯伪斜走向长壁分段水平密集支柱采煤法、普通机械化走向长壁采煤法和综合机械化走向长壁采煤法。
倒台阶采煤法具有巷道布置、通风系统简单、掘进率低、采出率高、对地质条件变化适应性较强等优点，但是，这种采煤方法不利于实现采煤机械化。
俯伪斜走向长壁分段水平密集支柱采煤法将工作面按照直线形以俯伪斜方向布置，沿走向推进；用分段水平密集支柱切顶、挡矸、隔离采空区和回采空间，工作面分段破煤，煤炭自溜运输。
这种采煤方法的优点是：工作面沿俯伪斜直线布置，减少了煤、矸的下滑速度，可防止冲倒支架和砸伤人员，改善了工作面安全生产条件；同时因工作面伪斜直线布置，改善了工作面顶底板受力状况，相对增加了稳定性，不易出现大面积推底和顶板拉裂现象。
这种采煤方法存在的主要问题是：工作面回柱工作量很大，工人操作不够方便；分段密集下方的“三角区”通风条件较差、易积聚瓦斯；煤层顶板有淋水时，劳动环境差。
俯伪斜走向长壁分段水平密集支柱采煤法通常用于顶板中等稳定，煤壁易片帮，采高不超过2.0m的低瓦斯急倾斜煤层。
综合机械化走向长壁采煤法将工作面沿煤层的倾斜方向以真倾斜方向布置，沿走向推进；从支架的整体性上做好防滑工作，大大改善了工作面的作业环境，但这一方法目前只在煤层倾角小于60°的条件下试验成功，煤层厚度在中厚以下。
淮南矿区“三下一上”开采实践
淮南矿区
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李佩全刘登宪 来自水 砂 层 下 、淮 河 河 床 下 的成 功 开 采 率 第 四 系 冲 积 层厚 度 变 化 大 。新 庄 孜 井
淮 南 矿 区 老 区城 镇 发 展 已 近６ Ｏ
先 取得 了 国 内水 体 下 开 采 的突 破 性 技 田第 四系 冲 积 层厚 约 ２ ０ｍ。李 嘴 孜 井 年 ， 面 建 （ ） 密 集 ， 地 构 物 国家 铁 路 及 矿
２开 采 实 践 ．
（） 集 矿 含 水 砂 层 下 急 倾 斜 厚 煤 １孔
理 论 深 度 。特 别 是 矿 区独 自完 成 的两 顶板 ） 原 群 薄层 灰 岩 、 陶系 厚 层 灰 层 （ Ｃ ） 验 开 采 制 定 的技 术 安 全 太 奥 Ｂ、 组 试 带 观测 系统 等 方 面 的研 究 、建 立 的顶 岩岩溶水水害 ， 岩溶陷落柱水 害 ， 老空 措 施 是 “ 阶段 、 走 向 、 歇 开 采 方 小 长 间
维普资讯
孔 塌 淮 南 矿 区 “ 下 一 上 ” 采从 １ ６ 开 了以介绍淮南“ 三 开 ９０ 三下一上 ” 开采 经验 李 嘴 孜 、 集 矿 还 存 在 地 表 淮 河 、 陷
组 年开始 ． 先后 经 历 了含 水 （ ） 层 下 、 为 主 题 的经 验 交 流 会 ，其 所 取 得 的 技 区积 水 的 威 胁 。 后 期 开 采 Ａ 煤 时 则 流 砂 淮 河 河 床 下 、 路 下 、 筑 物 下 、 岩 术 成 果 为 我 国“ 下 一 上 ” 铁 建 灰 三 开采 技 术 进 底 板 岩 溶 水 构 成 矿 井 主 要 充水 水 源 。
术 成 果 ， “ 下 一 上 ” 采 技 术 领 域 田约 ４ 潘 集 区 则 达 １ ０ ３ ０ ｍ． 区 铁 路 纵 横 交 错 ．其 中 自营 的潘 谢 铁 在 三 开 ０ ｍ， ２～６ 谢
李子垭煤矿南二井急倾斜煤层综采工艺及绩效
１ ０倾 角 的工 作 面可 以用综 ．￣ ５
采 ．并 取 得 良好 的 经 济 社 会 效 益 ：
模数 增大 到 ５ ． ５ ７ ６保 证 采 煤 机 润 滑 的 措 施 分 ． 腔润 滑 、 点强制 润滑 。 多 ７ ．为 防 采 煤 机 跑 车 增 加 的 措 施 。 除 常 规 防 滑 制 动 装 置 外 ． 用 利 销 轨 为 采 煤 机 增 设 了 第 二 防 跑 车
面 最 好 采 用 下 行 通 风 ： 进 顺 槽 时 掘 发 生 的 煤 与 瓦 斯 突 出 会 给 回 采 时
度 、 善通风 、 改 改善 职工 作 业 环 境 等社会 效益 。
五 、 题 和 不 足 问
１ ．粉 尘 对 工 作 面 推 进 速 度 影 响 大 由 于 倾 角 大 ． 煤 机 割 下 的 采 煤 加 速 往 下 飞 窜 ． 窜 过 程 中 煤 被 飞
护 措 施 。 作 面 下 出 口设 横 式 端 头 工 支 架一套 （ ３架 ） 。 ５ ．增 强 采 煤 机 行 走 系 统 的 措 施 。 工 作 面 运 输 机 销 轨 节 距 增 大 将
到 １ ７ ｍ． 而 使 采 煤 机 行 走 轮 齿 ７ｒ 从 ａ
１０ ｔ每 年 增 收 ９ ０ ８ ｋ． ０ ０万 元 ． 套 一 综 采设 备 约 ３ ０ ５ ０万元 ．经济 寿命 ６年 ， 济效益 十分 显著 。另外 ， 经 因
补 打 措 施 孔 、 煤 机 割 煤 过 去 就 必 采
（ 者单位 ： 作 四川 煤炭 产 业 集 团华 蓥 山 广 能公 司 １
（ 任编 辑 ： 永 厚 ） 责 庞
１三 机 运 行 效 果 前 ３ 月 故 ． 个
急倾斜中厚煤层走向长壁仰斜开采方法在桃山煤矿的应用
（1）单产从月产2000吨左右，提高到月产5000~6000吨，是原来两倍以上，达到矿下达的生产指标，产量提高，工人收入明显增加。
（2）自采用该种采煤方法实现了安全生产，从未发生过太面积漏顶、片帮伤人事故，因为该种采煤方法主要是以爆破落煤、支护顶板、严格控制顶板暴露面积和时间，适时放出炮后的松散煤量，一般为爆破松散煤体的25％左右，保证了工作面有一定的工作空间和通风断面，从而达到安全生产的目的。
该井在投产初期，因煤层较厚，倾角大等因素，一直采用倾斜条带式采煤方法进行回采，该采煤方法缺点很多。
（1）通风管理困难，经常出现风筒不到位，放炮崩风筒，工作面易出现死角造成瓦斯积பைடு நூலகம்，出现瓦斯事故。
（2）顶板管理难度大，由于工作面宽度一般都需在5米以上，工：作面暴露面积大，如支护不及时易出现顶板脱落，造成人员伤害。
（3）由于煤层倾角大、工作面煤口较松，极易出现煤层片帮，作业人员工作困难，另外工作面煤层较厚，炮后极易出现罩头伞檐，给工人增加了-定难度。
（4）坑木消耗量大，万吨坑木消耗量一般都在50~70m3。由于工作面煤层倾角大，造成运料困难，增加了工人的劳动强度。
（5）回采率低，带式采煤回采率一般都在65％以下，造成煤炭资源浪费。
（6）产量低，采用带式采煤，工作面产量难以提高，因为它几乎是以送掘进的方式出煤，出煤量受到限制，月产量一般都在3000吨以下。
我井根据采煤工作面的煤层特征和煤层顶底板的岩性，煤层倾角、煤层厚度，经过矿有关领导研究制定方案，结合我井的现场实际，最后制定出现在的急倾斜长壁后退式仰斜采煤法，它结合了走向长壁采煤法和仓储式采煤法的优点，取其精华去其糟粕，得以发挥它的优势，此种采煤方法它具有生产能力大，开采进度快、效率高，操作技术易于掌握及安全较好等优点。
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3232 （ 3 ） 工作面位于李嘴孜矿东二采区东翼二 # 东起 F c － 2 断层附近， 西至 － 530 m 2 轨道石 阶段， 门， 上限 － 440 m， 下限 － 530 m， 走向长 904 ～ 1 138 / 1 021 m， 倾斜长 106 ～ 173 /139 m， 倾角 31° ～ 53° / 45° ， 总体为一单斜构造区， 煤层倾角自东向西逐渐 F01 断层走 增大。回采段内主要受 2 条正断层影响， 222° ， 132° ， 40° ， 1． 8 m 。 F c － 1 断层 向 倾向 倾角 落差 走向 90° ， 倾向 0° ， 倾角 77° ， 落差 0 ～ 1． 5 m。 该块段在东二采区内属较稳定的厚煤层， 煤厚 4． 5 ～ 7． 5 /5． 6 m。 直接顶板为砂质黏土岩， 厚度为 8． 3 m； 直接底为黏土岩， 厚度 2． 3 m； 老底为细砂 3 岩， 厚 2． 2 m； f = 0． 3 ～ 0． 8 。相对瓦斯涌出量 5 m /
1
开采地质条件
分层跟底综采开采 3 种方案， 经比较认为分层跟顶 综采开采时工作面沿顶板回采， 有利于顶板管理， 安 全系数大， 采煤工艺相对简单， 劳动强度低， 煤质可 ［1 － 3 ］ 。 集团公司潘三矿 1251 （ 3 ） 、 潘北 以得到保证 矿 1111 （ 3 ） 、 新庄孜矿 56206 等工作面局部留底煤 开采， 通过采取适当的管理措施， 已有成功开采经 平均 5． 6 验。3232 （ 3 ） 工作面煤厚为 4． 5 ～ 7． 5 m， m， 因此工作面分为上、 下 2 层开采， 上分层采高确 定为 3 m， 下分层采高确定为 2． 6 m， 先回采上分层。 2． 1 采煤方法及巷道布置参数 该工作面采用走向长壁后退式综合机械化分层 开采采煤法。上风巷采用 3 m × 2． 8 m × 2． 8 m 工字 钢梯形棚支护， 西头和机巷采用 5 m × 3． 6 m × 1． 4 m（ 巷底 × 巷高 × 墙高） U 形棚支护。 工作面开切眼 沿 C13 煤层顶板侧施工， 开切眼断面初期采用 3． 0 m × 2． 8 m × 2． 8 m 工字钢梯形棚支护， 净宽 × 巷高 为 4． 3 m × 2． 3 m， 后期扩刷至 6． 4 m × 2． 3 ～ 2． 6 m。 2． 2 采煤工艺 1 ） 工作面采用 MG300 /700 － QWD 型采煤机落 SGZ764 /630 型刮板输送机运煤， ZZ4200 / 煤、 装煤， 18 /38 支撑掩护式支架支护顶板， 初采期间两端头
3 t， 瓦斯绝对涌出量为 5． 23 m / min。 自然发火期为
1 ～ 3 个月， 煤尘爆炸指数为 39． 93% ， 工作面回采时 3 3 最大涌水量为 9． 0 m / h， 正常涌水量为 3． 0 m / h。 2 开采工艺
通过对李嘴孜矿 3232 （ 3 ） 工作面采煤方法进行 了专题论证， 提出分层跟顶综采开采、 放顶煤开采、
应用·实践
采用铰接顶梁（ 半圆木） 配合单体支柱支护顶板。 2 ） 工艺流程： 端头管理→采煤机割煤 → 超前管 理顶板→移架→推移刮板输送机。 3 ） 分层开采， 工作面沿 C13 顶板回采， 采高为 2． 2 ～ 3． 0 m， 两端头铰接顶梁采宽为 1． 2 m， 采煤机 截深为 0． 63 m。 工作面因地质构造带影响需下降 沿走向每米落差不超过 0． 2 m； 支架顶梁 或上漂时， 要对齐成线相邻两架落差不得超过 0． 2 m。 2． 3 顶板管理方法及作业方式 采用自然垮落法管理顶板。 采用“三八制 ” 作
装备及安全防护措施并在李嘴孜 3232 （ 3 ） 工作面试验， 实现急倾斜工作面最高月产约 开采技术、 5 万 t， 无安全事故的优异成绩。 关键词： 急倾斜厚煤层； 分层开采工艺； 综采装备 + 中图分类号： TD823． 21 3 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 10 － 0146 － 03
The Practice of Slice Mining Process at Steep － inclined Thick Coal Seam in Lizuizi Coal Mine
HU Shao － yin （ Huainan Mining Group，Huainan 232098 ，China） Abstract： Due to the large inclined angle，thick coal seam of steep － inclined coal seam in Huainan Lizuizi coal mine，the control of roof and coal wall is difficult to ensure the safety of mining． Huainan mining group combined with other units to study comprehensive mechanization ，safe and efficient mining technology，equipment and safety measures for steep － inclined thick seam，which is tested in 3232 （ 3 ） working face of Lizuizi coal mine． The excellent result of the highest monthly production of about 50 000 t with no safety accidents is achieved． Key words： steep － inclined thick coal seam； slice mining process； mechanized mining equipment
· 146·
（ 第 43 卷第 10 期）
应用·实践
李嘴孜矿急倾斜厚煤层分层开采工艺实践
胡少银
摘
要： 由于淮南李嘴孜矿急倾斜煤层的倾角大 ， 煤层厚， 煤层顶板、 煤壁管理难度大， 安全难以 保证， 开采非常困难。淮南矿业集团联合其他单位共同研究急倾斜厚煤层综合机械化安全高效