1、 1 论大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法论大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法 摘摘 要要 煤层倾角是影响煤层开采难度高低的关键因素之一。大倾角特厚煤层由于其 倾角处于急倾斜和倾斜的过渡阶段，现有的倾斜缓倾斜特厚煤层开采方法和急倾斜特厚 煤层开采方法都很难适用。 窑街矿区的主要可采煤层大部分为倾38-49、 厚度13.5 23m的特厚易燃煤层，研究这类大倾角特厚煤层的安全高效开采方法对窑街矿区具有重 要现实意义。本文根据窑街矿区大倾角特厚煤层的具体条件，首先通过分析比较认为， 窑街矿区的大倾角特厚煤层应该采用走向长壁综放顶煤采煤方法，并通过综合理论分 析、现场试验，对大倾角特厚煤层采用走向长壁
2、综放采煤方法时的工作面主要巷道的布 置方式和回采工艺方式及主要参数等基本问题进行了比较深入的分析研究，较好地解决 了大倾角特厚煤层走向长壁综放工作面支架围岩系统稳定性差、工作面端头支护困难 等关键技术难题；研究得出了工作面合力回采工艺方式和主要参数。在窑街矿区的工程 实践取得了良好的技术经济效果。 关键词关键词 大倾角特厚煤层；走向长壁综采放顶煤；工作面布置；巷道布置 2 论大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法论大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法 一、一、论文选题的背景和研究意义论文选题的背景和研究意义 近十几年来，综采放顶煤开采技术在我国得到了迅速发展，并取得了显著的技术经 济效果，目前已成为
3、特厚煤层开采最为有效的方法之一。煤层倾角是影响煤层开采难度 高低的关键因素之一。大倾角斜特厚煤层是倾角处于急倾斜和倾斜过渡阶段（一般认为 35-55）的特厚煤层，倾斜缓倾斜特厚煤层综采放顶煤开采技术和急倾斜特厚煤层 水平分段综采放顶煤开采技术都难以直接适用。因此，大倾角特厚易燃煤层的综采放顶 煤开采起步较晚，目前还处于研究之中。在我国这样一个产煤大国，急倾斜、大倾角特 厚煤层却占有相当大的比重，尤其在我国西北地区的新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西等 地区大倾角特厚煤层占有相当大的比重，而这些煤层主要还都使用传统的倾斜分层开采 技术或水平分段开采技术。水平分段综采放顶煤采煤法，其运输平巷沿煤层底板布
4、置， 底板侧很难放出的死角三角煤量大，资源回收率低，而且工作面单产低、回采周期短、 搬家倒面频繁。传统的倾斜分层走向长壁开采，其运输平巷与切眼下端头斜面连接，下 出口有1.5m 台阶，行人、通风、运料不畅通，材料消耗量大，巷道掘进率高，劳动强 度大，生产成本高，且由于工作面单产低，为了保证矿井设计生产能力，必须布置多个 工作面同时开采，占用设备数量多，生产管理复杂，开采经济效益差，不利于矿井实现 高产高效。窑街煤电集团三矿矿井井田东西走向长8.5km，倾斜宽3.5km，面积约25 km2， 矿井地质储量3.8 亿t。成煤时期为中晚侏罗纪，含煤5层，主采一、二两层煤，平均煤 厚分别为3.98m
5、和14.79m，为倾斜（25-45）和急倾斜（45-72）煤层。煤炭分类为 弱粘煤和不粘煤，是“三低一高”的优质环保动力煤和民用煤。矿井属高瓦斯矿井，煤 尘具有爆炸性，爆炸指数为36.33%，自然发火期3-5 个月，最短为28 天。窑街三矿采 用小型片盘斜井群开拓，布局 “小、密、散”，井田走向短，水平储量少，服务年限 最多可维持5-10 年左右，各井接续问题日益突出，工作面搬家频繁，造成矿井万吨掘 进率居高不下、能耗高、资源浪费，生产成本高，矿井效益差，已不能适应现代化矿井 生产的需要。窑街煤电集团三矿开采煤层的倾角大部分在40 左右，煤层厚度在720m 之间，原一直采用倾斜分层走向长壁炮采
6、和水平分段轻型综采放顶煤开采，矿井同采工 作面数目多，巷道掘进率高，劳动强度大，生产成本高，管理复杂，经济效益不好。为 了加快窑街三矿高产高效矿井的建设步伐，实现企业跨越式发展战略目标，窑街三矿开 展大倾角特厚煤层采用走向长壁综采放顶煤开采技术的研究工作。到2008 年，窑街三 矿大倾角特厚煤层采用走向长壁综采放顶煤开采方法的现场试验研究取得了重大进展。 3 大倾角特厚煤层综采放顶煤开采中存在很多需要深入研究和总结的重要技术问题，工作 面巷道布置和回采工艺就是其中关键问题之一。采取科学合理的工作面巷道布置和回采 工艺是提高工作面生产能力，保证工作面安全的重要基础条件之一，也是工作面实现高 产高效的基础。大倾角特厚煤层采用走向长壁综放开采时的工作面布置、回采巷道布置 及其相应的巷道支护技术、工作面回采工艺都具有特殊性，传统的走向长壁综放工作面 布置方式，工作面回采巷道布置方式和回采工艺难以满足矿井安全高效生产的要求。探 求科学合理的工作面巷道布置方式和合理的回采工艺参数是大倾角特厚煤层走向长壁 综放开采获得安全高效的基础。因此深入研究、实践和总结大倾角特厚
