斜坡采煤法中的安全问题及解决措施研究

陈玉章

摘 要：急倾斜采煤工作面是煤矿开采与生产中常见的工作情况，由于其工作环境较为复杂，容易引起各类安全问题，对煤矿开采生产的安全性及生产效益等都存在着较大的不利影响，是煤矿开采与生产中研究和关注的重要内容之一。该文通过对斜坡采煤法及其采煤工作面布置、回采工艺等分析，对斜坡采煤法应用中存在的主要安全问题及其优化改进措施进行研究。

关键词：斜坡采煤法 安全问题 解决措施 研究

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0066-02

斜坡采煤法是进行急倾斜煤层开采应用的技术方法之一，尤其是在工作面煤炭资源量储存不多以及不能采用伪倾斜掩护支架进行开采、煤层赋存不稳定等应用中，具有十分显著的适用性。它是由倾斜煤层中小阶段爆破采煤技术与分层放顶采煤技术相互结合基础上形成的一种采煤方法，其在实际应用中不仅采煤工作面布置简单，且具有简便、快捷等特征，在南方较多复杂煤田开采中具有十分广泛的应用。该文将对斜坡采煤法存在的安全问题及优化改进措施进行研究。

1 斜坡采煤法及其回采工作面布置、回采工艺分析

斜坡采煤法在地质构造较为复杂的煤层以及三角煤、残留煤柱、边角煤回采中应用较为广泛，且具有较为突出的适用性。一般情况下，斜坡采煤法在进行上述煤层开采中，其开采工作面主要由主斜坡、分斜坡、行人眼、联络眼等组成。其中，主斜坡是沿着煤层大巷在适当位置开口后，沿着煤层正倾斜或者是伪倾斜方向向上掘进的最长沿煤小眼；而分斜坡则是从主斜坡向着两侧进行斜向掘进的沿煤小眼；行人眼一般设置在距离主斜坡10m位置处，是由大巷向上掘进的一个沿煤小眼，它与主斜坡之间相互连通，从而使整个开采工作面形成了两个下出口。此外，斜坡采煤的开采工作面中，针对上述工作面布置情况，由于整个开采工作面存在两个下出口，但是无上出口设置，因此，容易造成开采工作面的安全问题发生。为确保煤层开采的安全性，在距离工作面行人眼约10m位置处，由大巷向上掘进形成一个联络眼，联络眼和主斜坡之间形成高位贯通连接，以确保开采工作面煤巷通路的安全。

斜坡采煤法进行煤层开采应用中，其回采工艺流程主要为爆破落煤、工作面溜槽自溜或者是使用链板机运输、矿车运输、木支柱支护、全部垮落法管理顶板等。根据上述斜坡采煤法开采工作面及巷道布置情况，其斜坡采煤的主要顺序为以主斜坡为中心在两侧按照从上往下退采顺序进行交替开采掘进，即将主斜坡作为起点，在主斜坡布置到位后，以其顶部的一侧向伪斜方向进行煤层切割，在切割至上部采空区或者是压薄带后，需要退回到主斜坡，继续沿着伪斜方向进行煤层切割，并按照这样回采顺序进行循环操作，每次切割至主斜坡时应向后退出1m的距离再次进行煤层切割。通过这种片采方式，确保采煤工作面的煤壁呈伪斜状，采空区为三角形，并且在主斜坡一侧开采至一定程度，一般为采空区沿正倾斜方向的长度达到10m时，应停止片采后退出沿着伪斜方向进行分斜坡掘进，并在分斜坡掘进完成后先进行上帮煤炭开采，同时采用片采法对主斜坡对应侧的煤层进行切割开采，以通过左右交替完成煤层开采。

2 斜坡采煤法应用中存在的安全问题及解决措施

根据上述斜坡采煤工作面布置及其回采工艺顺序等情况，在具体实践中，斜坡采煤法虽然具有较为广泛的应用，但结合其工作面布置以及煤层回采时顶板压力变化规律，也存在着一些较为突出的安全问题，主要表现在以下几个方面。

2.1 斜坡采煤工作面无上安全出口问题及解决措施

首先，在进行三角煤回采中，由于其工作面布置中无上安全出口，通过主斜坡眼实现区段回风巷贯通后，在斜坡内形成上下两个出口，但是分斜坡的布置形成了断壁工作面，导致作业地点缺少上安全出口，工作人员只能通过下方分斜坡眼进出，从而容易引起堵眼后封闭出口，造成相应的安全事故与问题发生。针对这一情况，一般情况下，在工作面开采掘进中，为确保其安全，应禁止回柱。

2.2 斜坡采煤工作面顶板管理问题及解决措施

此外，在上述斜坡采煤工作面布置及回采工艺中，对顶板管理采用全部垮落法进行的，但是，由于采空区自由垮落情况，导致其与正规开采面的顶板垮落存在区别，因此，在实际开采掘进中也容易引起一些列不安全事件及问题发生，即开采工作面还存在着工作面的通风不可靠问题。由于实际开采生产中，斜坡采煤工作面中主斜坡眼能够实现区段回风巷工作面贯通作用，但是，由于三角煤回采中，工作面进入的唯一通道为斜坡眼，在采空区垮落后会导致工作面通风与空气流动被堵塞，仅通过采空区泄漏漏风流对其通风进行支持，明显不能满足其工作面通风要求，从而引起一系列不安全事件及问题发生，造成较为严重的不利影响。

针对这一情况，就需要在顶板管理中对采空区自由垮落导致的顶板管理问题，通过回柱放顶方式进行控制。同时，对斜坡采煤顶板压力变化及其安全隐患，也可以从斜坡采煤的顶板来压规律上，结合其与煤层赋存条件的关系，在不同煤层顶以及底板岩性条件下采取不同的控制措施进行控制和避免。

此外，对上述斜坡采煤工作面的采空区自由垮落引起顶板管理及工作面通风等不安全问题，还可以通过根据工作面的煤层厚度进行斜坡规格合理选择以及根据煤层倾角、顶板岩性、开采面位置等进行合理的斜坡支护方式选择应用，来有效避免其顶板管理问题导致的工作面通风不良等不安全事件发生。其中，根据煤层厚度进行斜坡规格合理选择中，对开采煤层厚度较薄并且煤质硬的情况，其斜坡宽度一般需要控制为2.5～3m，并设置4排点柱，以形成3个通道进行溜煤以及行人、通風、电缆铺设等应用；对开采煤层厚度为1.2m及以上且煤质较软的煤层，其斜坡宽度一般为2m，并设置三排点柱以形成两个通道进行溜煤、行人、通风等使用。在根据煤层倾角以及顶板岩性、开采工作面位置等进行斜坡支护方式正确选择中，对开采面倾斜且顶板岩性较好的煤层，一般选择戴帽点柱支护，而开采面倾斜且顶板岩层破碎煤层，需要采用架棚支护。

最后，针对斜坡采煤中的安全问题，还需要通过加强对一线工作人员的安全知识与业务技能培训，加强安全管理等措施入手，及时对各种安全隐患进行有效消除，以确保其煤层开采生产的安全性。

3 结语

总之，针对斜坡采煤法存在的安全问题及解决措施进行研究，有利于促进其在煤层开采生产实践中的推广应用，进而促进煤炭开采生产效率及安全性的提升，具有十分积极的作用和意义。

参考文献

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2020-07-16