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摘要：合山矿区是我国重要的产煤基地，煤矿资源储量巨大，但近几年来随易采煤层的减少，急倾斜煤层开采技术越来越受到关注。本文通过对合山煤矿产业环境以及急倾斜煤层开采具体因素的分析，针对急倾斜煤层开采提出几点建议，采用伪倾斜柔性掩护式支架采煤法的特殊支护技术，帮助急倾斜煤层开采作业安全可靠地进行，有利于合山煤矿储量得到更好的利用，有利于合山煤业的发展，促进采煤技术的进步。
关键字：急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护式支架采煤作业
中图分类号： P618.11 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
合山煤矿作为我国两广地区最大的产煤基地，产量占整个广西壮族自治区的百分之三十四左右，是我国煤炭产业百强企业，且合山煤田拥有五亿吨的地质储量。虽然合山矿区煤炭储量极其丰富，但是开采条件和分布类型相当不平衡，随着易采煤层近几年来的极剧减少，开采深度的加大，开采难度的增加，对大规模煤炭生产产生了最大的影响，而合山矿区倾角在35°以上的煤层储量庞大，对其开采技术的研究显得十分重要，确保合山矿区煤炭事业的稳定发展，实现矿井大规模集约化的紧迫任务，也是确保我国能源战略实施。
2 合山矿区急倾斜煤层开采面临的问题
合山矿区急倾斜煤层分布广阔，因其煤层倾斜角较大，矿山压力和煤层地质因素导致缓倾斜、倾斜煤层显现出较大的差异，所以在开采方式、采区巷道的布置、矿井的开拓方式的决定，及在通风方式的确定、安全技术措施的制定、采煤机械化设备的选择等各个方面都与平常有所不同。急倾斜煤层采矿作业难度大，急倾斜煤层的采煤方法也成为了采矿技术的难题。近几年来，随着越来越多的专家学者对此的不断研究，在急倾斜煤层开采技术方面已有了很大的进步，但是因现实开采条件特殊，提高机械化水平、改善技术经济指标与安全现状依然是这类矿井所面临的主要问题。
采煤作业面临的具体问题及其原因
（1）合山急倾斜煤层地质条件复杂，煤层不稳定，断层和褶曲多，厚度变化大等因素是导致开采技术难以提升的主要原因。另外，又因为急倾斜煤层的开采困难、储量少等特点导致采煤工作面生产能力小，企业形成不了规模，多为中型矿井或者小型矿井。
（2）当急倾斜煤层倾角比岩石或煤块安息角度大时，采煤作业中采过的煤可以自动下滑，方便了采煤的运输工作，但是这样也给采煤工作带来了安全隐患，下滑的煤和岩石容易危害到作业人员，对支架等设备造成破坏。由于急倾斜煤层围岩和煤层的节理较为发育，周期来压和初次来压显现的不是十分明显，导致容易发生突然的大面积冒顶垮落，从而导致顶板事故。所以急倾斜煤层生产的不安全因素较多，安全性差。
（3）因急倾斜煤层顶板压力垂直作用每个于作业支架或者煤柱上的分力相对缓倾斜煤层较小，而沿倾斜作用的分力比较大，致使煤层在开采后，地板和煤层顶沿着倾斜方向滑动、垮塌的可能性较大。这些因素导致作业支架容易发生扭曲或者倾倒，支架的稳定性差，因而导致急倾斜煤层作业支护工作难度加大。而在作业面超前支撑压力的作用下，煤层的煤壁松软破碎，导致片帮或引发端面事故，因此面临这些问题，要及时做好支护和支护相关措施。
（4）急倾斜煤层作业机械选择方面。在选择机械设备进行煤层作业时，必须结合合山当地的地质情况和具体环境，全面的思考机械工作时的防倒和稳定性问题，以及可靠性和适应性问题，对此国内外采煤机械还没有得到良好的解决方法，依然以风镐和爆破为主要作业方式，主要的支护方式有木支柱、伪倾斜柔性掩护式支架或单体液压支柱，使得急倾斜煤层矿井采煤机械化的程度低，工人劳动强度大，工作效率低，从而导致矿井的经济效益差。
（5）在近距离煤层群开采作业中，急倾斜煤层倾角超过顶、底板岩石移动时，作业后煤层顶板和底板的移动垮塌发生的可能性较大，上部煤层开采和下部煤层开采之间互相影响，从而破坏还没有开采的煤层顶板和底板的完整性。因而在急倾斜煤层的开采过程中裂缝带、垮落带及下沉带的分布与倾斜、缓倾斜煤层恰好相反；同时，由于地质条件、开采技术、经济状况等客观因素的影响，采用先进的顶板管理方法难度较大。
4 有利于急倾斜煤层开采的方法研究
4.1 伪倾斜柔性掩护式支架采煤法的特殊支护技术解析
在接倾斜煤层开采技术上，伪倾斜柔性掩护式支架采煤法是得到很多实践证明的有效的常用方法，由于其与悬移支架和单体液体支架在支移方式和结构上存在差异，从而导致作业中所遇到的问题及处理方法也有很大的不同，因此正确地分析遇到的问题，寻求更好的解决方法，完善伪倾斜柔性掩护式支架采煤方法。
4.1.1 遇煤层变薄的处理方法
在急倾斜煤层作业中，当采煤遇到煤层变薄的作业带时，支架的下肢与上肢都与顶板接触，此时应该及时的沿竖向和横向打上加强支柱，预防落架过程中支架单向向底板或者顶板方向移动，为支架下落起到保障作用。同时，确保落架时柔性掩护式支架与顶板（或底板）的夹角不得大于其经计算出来的安全夹角，预防柔性掩护式支架出现反转现象，确保落架的安全。
4.1.2 遇到凹凸不平的顶、底板的处理方法
在作业过程中出现支架上肢遇到顶板顶板突然凸起或者切到顶板时，支架落架困难。解决该现象的方法应该是先用千斤顶向地板方向顶架，再通过使用加强支柱支撑下肢，最后用煤电钻或风动凿岩机等工具破掉凸出来的顶板，慢慢落架使其达到正常工作状态。如果作业中出现支架下肢切到地板突然突起时，应该用千斤顶向顶板板方向倾斜支架上肢，从而使下肢与地板分离，接下来对上肢使用加强支柱支撑成，然后通过使用煤电钻破掉突起底板，或者可以采用导链拉下肢的方法慢慢落架，使支护变为正常。在操作中柔性掩护式支架与顶板（或底板）的夹角不得大于其经计算出来的安全夹角，预防柔性掩护式支架出现反转现象。
4.1.3 遇到“啃顶”时的处理方法
在作业过程中，由于爆破参数不恰当等原因致使下肢在作业过程中运行的过快时就会出现“啃顶”现象，从而很容易造成窜矸问题。如遇到这种情况时，应该采用煤电钻或风动凿岩机等工具对顶板进行“超挖”处理，让支架上肢先行，同时要实施加强支柱，缓慢过度到正常位置。
4.1.4 窜矸现象的解决方法
窜矸现象是由于煤层变软或者顶板破碎等，使得煤层顶板与支架顶端之间的空隙较大时，上覆采空区矸石窜入工作区而形成的，窜矸现象影响作业的效率和安全。避免窜矸现象的出现，应该做到严禁将煤垫层放完，保证支架上方有2-3m的煤垫层。在出现窜矸现象以后，应该先加强支护，使得支架能够支撑住，再用木板或坑木等制作假顶堵塞孔间，缓慢过度到正常状态。
4.2 最优控制与侧向放煤协相协同的开采方法解析
在急倾斜煤层作业过程中，侧向放煤与最优控制相协同的开采方法可以有效帮助获得何时关闭放煤口涉及到的数据。其方法原理为通过协同调整沿工作面倾斜方向放煤口间距、放煤方式、间隔时间、放煤垂直高度等参数，确定放出椭球体发育成开始受边壁影响的极限边缘，使其能够达到垂直方向有弧度方向的煤体放出最大化，并且减少矸石混杂。
4.3 采煤工艺
对于急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护式支架采煤方法侧向放煤开采技术，开采工艺包括移架、侧向放煤、爆破落煤和运煤等工艺。
5 结语
急倾斜煤层开采技术一直是煤矿开采研究的重要问题之一，本文对急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护式支架采煤法侧向放煤协同最优控制开采原理进行了简单的讲解和分析，针对合山煤田具体条件，提出相应的作业方法和作业中需要注意的问题，以及出现问题后解决问题的方法。希望急傾斜煤层开采技术可以帮助合山煤矿对急倾斜煤层开采工作顺利进行，促进急倾斜煤层开采技术的发展，从而促进整个煤矿产业的发展。
参考文献：
［1］顾广义.关于用掩护支架采煤法开采急倾斜煤层的探讨［J］.华东科技：学术版，2012，9:362-362.
［2］谢祖炎.柔性掩护支架使用中常见问题及处理方法［J］.江西煤炭科技，2012，3:41-41.
［3］赵帅.矿井急倾斜煤层开采技术的研究与应用［J］.山西煤炭管理干部学院学报，2012，25（4）:26-27,30.
关键字：急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护式支架采煤作业
中图分类号： P618.11 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
合山煤矿作为我国两广地区最大的产煤基地，产量占整个广西壮族自治区的百分之三十四左右，是我国煤炭产业百强企业，且合山煤田拥有五亿吨的地质储量。虽然合山矿区煤炭储量极其丰富，但是开采条件和分布类型相当不平衡，随着易采煤层近几年来的极剧减少，开采深度的加大，开采难度的增加，对大规模煤炭生产产生了最大的影响，而合山矿区倾角在35°以上的煤层储量庞大，对其开采技术的研究显得十分重要，确保合山矿区煤炭事业的稳定发展，实现矿井大规模集约化的紧迫任务，也是确保我国能源战略实施。
2 合山矿区急倾斜煤层开采面临的问题
合山矿区急倾斜煤层分布广阔，因其煤层倾斜角较大，矿山压力和煤层地质因素导致缓倾斜、倾斜煤层显现出较大的差异，所以在开采方式、采区巷道的布置、矿井的开拓方式的决定，及在通风方式的确定、安全技术措施的制定、采煤机械化设备的选择等各个方面都与平常有所不同。急倾斜煤层采矿作业难度大，急倾斜煤层的采煤方法也成为了采矿技术的难题。近几年来，随着越来越多的专家学者对此的不断研究，在急倾斜煤层开采技术方面已有了很大的进步，但是因现实开采条件特殊，提高机械化水平、改善技术经济指标与安全现状依然是这类矿井所面临的主要问题。
采煤作业面临的具体问题及其原因
（1）合山急倾斜煤层地质条件复杂，煤层不稳定，断层和褶曲多，厚度变化大等因素是导致开采技术难以提升的主要原因。另外，又因为急倾斜煤层的开采困难、储量少等特点导致采煤工作面生产能力小，企业形成不了规模，多为中型矿井或者小型矿井。
（2）当急倾斜煤层倾角比岩石或煤块安息角度大时，采煤作业中采过的煤可以自动下滑，方便了采煤的运输工作，但是这样也给采煤工作带来了安全隐患，下滑的煤和岩石容易危害到作业人员，对支架等设备造成破坏。由于急倾斜煤层围岩和煤层的节理较为发育，周期来压和初次来压显现的不是十分明显，导致容易发生突然的大面积冒顶垮落，从而导致顶板事故。所以急倾斜煤层生产的不安全因素较多，安全性差。
（3）因急倾斜煤层顶板压力垂直作用每个于作业支架或者煤柱上的分力相对缓倾斜煤层较小，而沿倾斜作用的分力比较大，致使煤层在开采后，地板和煤层顶沿着倾斜方向滑动、垮塌的可能性较大。这些因素导致作业支架容易发生扭曲或者倾倒，支架的稳定性差，因而导致急倾斜煤层作业支护工作难度加大。而在作业面超前支撑压力的作用下，煤层的煤壁松软破碎，导致片帮或引发端面事故，因此面临这些问题，要及时做好支护和支护相关措施。
（4）急倾斜煤层作业机械选择方面。在选择机械设备进行煤层作业时，必须结合合山当地的地质情况和具体环境，全面的思考机械工作时的防倒和稳定性问题，以及可靠性和适应性问题，对此国内外采煤机械还没有得到良好的解决方法，依然以风镐和爆破为主要作业方式，主要的支护方式有木支柱、伪倾斜柔性掩护式支架或单体液压支柱，使得急倾斜煤层矿井采煤机械化的程度低，工人劳动强度大，工作效率低，从而导致矿井的经济效益差。
（5）在近距离煤层群开采作业中，急倾斜煤层倾角超过顶、底板岩石移动时，作业后煤层顶板和底板的移动垮塌发生的可能性较大，上部煤层开采和下部煤层开采之间互相影响，从而破坏还没有开采的煤层顶板和底板的完整性。因而在急倾斜煤层的开采过程中裂缝带、垮落带及下沉带的分布与倾斜、缓倾斜煤层恰好相反；同时，由于地质条件、开采技术、经济状况等客观因素的影响，采用先进的顶板管理方法难度较大。
4 有利于急倾斜煤层开采的方法研究
4.1 伪倾斜柔性掩护式支架采煤法的特殊支护技术解析
在接倾斜煤层开采技术上，伪倾斜柔性掩护式支架采煤法是得到很多实践证明的有效的常用方法，由于其与悬移支架和单体液体支架在支移方式和结构上存在差异，从而导致作业中所遇到的问题及处理方法也有很大的不同，因此正确地分析遇到的问题，寻求更好的解决方法，完善伪倾斜柔性掩护式支架采煤方法。
4.1.1 遇煤层变薄的处理方法
在急倾斜煤层作业中，当采煤遇到煤层变薄的作业带时，支架的下肢与上肢都与顶板接触，此时应该及时的沿竖向和横向打上加强支柱，预防落架过程中支架单向向底板或者顶板方向移动，为支架下落起到保障作用。同时，确保落架时柔性掩护式支架与顶板（或底板）的夹角不得大于其经计算出来的安全夹角，预防柔性掩护式支架出现反转现象，确保落架的安全。
4.1.2 遇到凹凸不平的顶、底板的处理方法
在作业过程中出现支架上肢遇到顶板顶板突然凸起或者切到顶板时，支架落架困难。解决该现象的方法应该是先用千斤顶向地板方向顶架，再通过使用加强支柱支撑下肢，最后用煤电钻或风动凿岩机等工具破掉凸出来的顶板，慢慢落架使其达到正常工作状态。如果作业中出现支架下肢切到地板突然突起时，应该用千斤顶向顶板板方向倾斜支架上肢，从而使下肢与地板分离，接下来对上肢使用加强支柱支撑成，然后通过使用煤电钻破掉突起底板，或者可以采用导链拉下肢的方法慢慢落架，使支护变为正常。在操作中柔性掩护式支架与顶板（或底板）的夹角不得大于其经计算出来的安全夹角，预防柔性掩护式支架出现反转现象。
4.1.3 遇到“啃顶”时的处理方法
在作业过程中，由于爆破参数不恰当等原因致使下肢在作业过程中运行的过快时就会出现“啃顶”现象，从而很容易造成窜矸问题。如遇到这种情况时，应该采用煤电钻或风动凿岩机等工具对顶板进行“超挖”处理，让支架上肢先行，同时要实施加强支柱，缓慢过度到正常位置。
4.1.4 窜矸现象的解决方法
窜矸现象是由于煤层变软或者顶板破碎等，使得煤层顶板与支架顶端之间的空隙较大时，上覆采空区矸石窜入工作区而形成的，窜矸现象影响作业的效率和安全。避免窜矸现象的出现，应该做到严禁将煤垫层放完，保证支架上方有2-3m的煤垫层。在出现窜矸现象以后，应该先加强支护，使得支架能够支撑住，再用木板或坑木等制作假顶堵塞孔间，缓慢过度到正常状态。
4.2 最优控制与侧向放煤协相协同的开采方法解析
在急倾斜煤层作业过程中，侧向放煤与最优控制相协同的开采方法可以有效帮助获得何时关闭放煤口涉及到的数据。其方法原理为通过协同调整沿工作面倾斜方向放煤口间距、放煤方式、间隔时间、放煤垂直高度等参数，确定放出椭球体发育成开始受边壁影响的极限边缘，使其能够达到垂直方向有弧度方向的煤体放出最大化，并且减少矸石混杂。
4.3 采煤工艺
对于急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护式支架采煤方法侧向放煤开采技术，开采工艺包括移架、侧向放煤、爆破落煤和运煤等工艺。
5 结语
急倾斜煤层开采技术一直是煤矿开采研究的重要问题之一，本文对急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护式支架采煤法侧向放煤协同最优控制开采原理进行了简单的讲解和分析，针对合山煤田具体条件，提出相应的作业方法和作业中需要注意的问题，以及出现问题后解决问题的方法。希望急傾斜煤层开采技术可以帮助合山煤矿对急倾斜煤层开采工作顺利进行，促进急倾斜煤层开采技术的发展，从而促进整个煤矿产业的发展。
参考文献：
［1］顾广义.关于用掩护支架采煤法开采急倾斜煤层的探讨［J］.华东科技：学术版，2012，9:362-362.
［2］谢祖炎.柔性掩护支架使用中常见问题及处理方法［J］.江西煤炭科技，2012，3:41-41.
［3］赵帅.矿井急倾斜煤层开采技术的研究与应用［J］.山西煤炭管理干部学院学报，2012，25（4）:26-27,30.