【复杂煤层开采问题分析与措施】急倾斜煤层的开采方法
时间：2020-03-28 07:22:42 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文简要介绍了苏桥煤矿的煤层构造，对复杂煤层开采存在的问题进行分析，并结合工作实践，阐述了复杂煤层开采时采取的对应措施，以达到提高工效和煤炭资源回收率，实现安全生产的目的。
关键词：煤矿 复杂煤层 问题分析 采煤 措施
0 引言
苏桥煤矿位于大田县广平龙山崎复式向斜的中南部，区内褶皱和断裂构造均十分发育，煤层赋存条件复杂，多为薄煤层、急倾斜，开采难度大。我们结合现场实际，对复杂煤层进行分析研究，采取有效的开采措施，在提高工作面煤炭资源回收率，提高劳动工效，降低材料消耗，保障安全生产等方面，都取得良好成效。
1 煤层构造概述
1.1 苏桥井田位于广平龙山崎复式向斜中段，含煤地层呈隐伏状态，总体构造形态为倒转向斜构造（Ⅰ级构造），地层倾角一般在25―45°，局部达60―70°；走向和倾向上均发育宽缓的背向斜（Ⅱ级构造）；Ⅱ级褶皱轴向总体为北东―北西向，轴面倾向南东―南西，倾角较陡，枢纽（均以褶皱与其上方断层相切的形态为准）走向北北东―北北西向，14线往北向南倾伏，14线往南向北北东倾伏。次级褶皱（Ⅲ级构造）发育，甚至出现更次一级的小褶（揉）皱倒转现象，地表已被推覆体掩盖。
1.2 苏桥井田主要开采层为童子岩组第二段（P1t2）和第三段（P1t3）。童子岩组第二段（P1t2）正常翼较稳定可采为2层，编号30、33号煤层，不稳定可采为1层，即28号煤层，有效含煤系数2.9%；倒转翼零星可采一层，编号30号煤层，有效含煤系数为1.3%；
童子岩组第三段（P1t3）含煤27―39层次，其中正常翼可采或大部可采为5层，自一段顶部往下编号为21、26、28、30、33号等煤层，厚度为0.7m-1.5m。倒转翼零星可采3层，编号为26、28、30号煤层，厚度为0.9m-1.2m。上述煤层顶板多为泥质岩，底板多为砂质岩，少数为泥质岩，泥质岩常含植物根茎化石。
2 复杂煤层开采问题分析
2.1 由于煤层受挤压、褶曲及断层等影响，造成煤层倾向、走向及厚度变化大。采煤工作面地质构造复杂，难以进行长壁推采，而多采取短壁式开采，增加采面小眼工程量，材料消耗大，资源回收率低，开采成本较高。
2.2 由于煤层受地层中灰岩覆盖影响，有良好的隔水层，因此，煤层干燥，井下地温高。采煤工作面开采时粉尘大、温度高，增加劳动强度。
2.3 由于煤层顶底板整体受构造影响，易生成伪顶或伪底；局部煤层底板为泥岩，开采松动后容易开裂或脱落。采煤工作面顶底板破碎，壁式推采过程中，易脱落造成倒柱、窜矸等现象，开采难度大。
2.4 由于煤层局部松散，采煤工作面开采时，容易造成片帮或小眼施工时冒顶。采煤工作面安全隐患多，安全管理难度大。
3 复杂煤层开采的对应措施
3.1 针对煤层褶曲断层多，煤层变化大的开采措施
3.1.1 灵活选择采煤方法。根据实际情况，一个采煤工作面可选择多种采煤方法。
主要有：一是采用斜坡陷落采煤法，以倾斜巷道为主要布置方式，以煤体自然陷落为主要落煤方式，此方法适用于急倾斜薄及中厚煤层。
二是采用斜台阶采煤法，使采场形成台阶状，上台阶超前于下台阶，两相邻台阶以30°的伪斜小巷相连，呈伪斜正台阶状。此方法具有改善顶板受力状态，增加顶板稳定性，提高工作面安全可靠性的优点，适用于急倾斜煤层。
三是中深孔爆破采煤法，即在巷道中打中深孔爆破落煤，此方法具有工艺简单、工作安全、劳动强度低，回采工效高，材料消耗少的优点，适用于急倾斜，走向及厚度变化大的煤层。
3.1.2 适时改造断层、压薄带。对于煤层出现压薄、褶曲、向背斜和小断层时，及时组织工程技术人员进行现场分析，掌握地质构造特征，适时制定工作面改造措施。主要是采用风钻打眼、爆破，开拓巷道，穿越断层、压薄带，重新找回煤层。
3.2 针对采煤工作面粉尘大、温度高的开采措施
3.2.1 完善采煤工作面通风系统。一是合理布置回风巷或施工专用回风斜巷，缩短风流路径，减小通风阻力，解决工作面的通风问题，达到降尘降温的目的；
二是定期对各个工作面进风总量进行检测，设置风站、风门等通风设施，优化风量配置；
三是对已结束的运巷进行密闭封堵，防止漏风；
四是对风门及风站进行定期检查，发现漏风，及时补漏；
五是调整煤层的开采顺序，并根据工作面的设置及时调整通风布局。
从而有效提高采煤工作面的通风质量，达到降尘降温的效果。
3.2.2 推广应用煤层注水技术：煤层注水技术具有良好的减尘、降温效果。在我矿已经推广应用，由去年的1个采面增至今年的3个采面。制定采煤工作面注水技术规程和考核办法，严格落实煤层注水措施，奖优罚劣，当月兑现，促进采煤工作面的注水工艺的实施，达到减尘和降温的效果，提高劳动工效。
3.2.3 加强防尘洒水喷雾：一是在进风运巷增加水幕喷雾，净化风流，每隔100米设置一道；
二是在装车口及小眼口上方3米处装设喷雾，能有效降低粉尘，同时也有利于降温；
三是在回风巷设置洒水喷雾装置。同时加强管理，确保洒水喷雾装置正常使用，现实降尘、降温效果。
3.3 针对煤层顶板底板易开裂或脱落的开采措施
3.3.1 采用斜坡短壁推采工艺时,上部采用留设挡矸煤柱，在煤柱下方采用密柱进行加固，可有效防止采空区顶板脱落，造成窜矸的现象。
3.3.2 采用中深孔回采工艺时，采空区侧采用双排密柱进行防窜矸，在密柱下部留1.0×0.5m的出煤口，用长耙子进行出煤，能有效防止窜矸现象，提高安全可靠性。
3.3.3 采用高位贯通采煤工艺时，由于倾向上变化较大，上部采用留设5-8m煤柱，用密柱进行控制推采至最大控顶距时，采用中深孔进行放煤，以减小工作面压力，同时提高煤炭资源的回收率。在底板控制方面，支护沿破碎底板施工一排密柱，进行控制底板，点柱施工柱脚往下挖至实底或支护底部挖10-15cm，防止底板滑落。
3.4 针对煤层局部松散，易造成片帮的开采措施
3.4.1 采面小眼施工过程中，严格控制钻眼深度，角度及方向，避免小眼超宽、震动等造成片帮冒顶。
3.4.2 做好超前控顶和支护工作，防止采面的片帮和垮落，造成工作面的冒顶。
3.4.3 采面回采过程中，加强采面上、下出口的支护，采用加密或丛柱加固。采面支护要求按《煤矿安全规程》规定，进行支护管理。
3.4.4 采用炮采工艺时，要做好采面防倒柱措施，在放炮后要进行检查，对倾倒的支柱要进行及时修复，禁止空项作业。
4 结束语
复杂煤层开采，对于煤层构造复杂的南方中小型矿井尤为重要，在提高煤炭资源回收率，延长矿井开采服务年限等效益巨大。但复杂煤层开采难度大，机械化程度低，成本高，工效相对较低仍是主要问题。要根据具体情况，因地制宜，严格按照《煤矿安全规程》制定切实可行的作业规程和技术措施，落实开采工艺，确保安全生产。
参考文献：
[1]《煤矿开采技术》中国矿业大学出版社，2010年2月.
[2]《大倾角构造复杂煤层开采技术研究》辽宁工程技术大学，文振明编写.
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