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[摘要]本文结合江西萍乡矿业集团青山煤矿的生产实践，介绍了地质条件复杂、煤层倾角较大的煤层开采方法，对于其它条件复杂的急倾斜煤层的开采提供了良好的参考。
[关键字]青山煤矿 巷道 采煤
[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2012）-10-59-2
1 青山煤矿概况
青山煤矿位于江西省萍乡市西北部，距萍乡市区6km左右，始建于1954年，1958年进行改扩建，设计生产能力45万吨/年。井田开采向斜北翼，煤层倾角为60°～85°，属急倾斜煤层群。煤矿开采青马煤田，成煤于三迭纪，属于安源煤系。煤系有3个含煤组，含可采煤层9层，现主采煤层为下煤组的大槽、硬子槽和管子槽煤层。煤层走向为：N50°E；走向长大槽煤层为3500m、硬子槽和管子槽煤层均为1000m。煤层厚度为：大槽煤层最厚达30～40m，平均厚度为5.6m；
管子槽最厚达5.74m，平均厚度为2m；硬子槽最厚达33.6m，平均厚为8.1m。
青山矿区所开采的煤层属于典型的地质条件复杂的急倾斜煤层。其煤田为不对称的复式向斜、次级小褶皱频繁，大小断裂多，节理裂隙发育，岩层疏松易碎，稳固性能差，同时煤层赋存条件差、复杂、夹矸多、煤层厚度不一。特别是硬子槽煤层，煤层结构复杂，褶曲发育明显，背向斜构造众多，为矿区的开采和安全工作带来了非常大的困难。现主采下煤组的大槽煤自然发火严重，发火期为2～6个月；矿井瓦斯含量高，水流量大，并多次发生煤与瓦斯突出事故；该矿井为高瓦斯双突矿井，且煤层的厚度变化大，褶曲裂隙发育。
2 回采巷道布置
2.1 地质条件复杂煤层的巷道布置
在煤层结构复杂，褶曲发育，背向斜构造多，走向上发生较大倾伏，采区内上下区段间煤层走向距离相差较大，其开采对安全生产带来较大困难的煤层，我们采用在岩石中布置伪倾斜上山组的巷道布置方式，即在煤层的伪倾斜方向并距煤层底板一段距离的岩层中布置一组上山组，其上山坡度在30°～33°之间。上山组由提料上山、溜煤上山及专用回风上山组成，三个上山均与上下水平相通。同时，在倾向上由上而下划分6个小区段，每个区段高度为20米，上山在每个区段设计标高处进行联通。整个上山组与上部水平联通形成掘进、通风系统后，再由上而下在设计标高位置分别掘进出分层石门进入煤层中作为提料石门剪巷和溜煤石门剪巷。当分层剪巷距煤层至少10m时，确切掌握了煤层赋存情况后，并分别进行了区域和区部两个四位一体的防突措施且确认安全后.在煤层中掘出上下分层煤层顺槽至采区边界，在边界起采处开出切眼，形成双向的采区生产系统，此时采区就可以正常投入生产。各层岩石上山组均按同样的方法进行施工。青山煤矿的硬子槽和管子槽煤层即是采用在岩石中布置伪倾斜上山组的巷道布置方式。
2.2 单一煤层的巷道布置
青山煤矿也有少部分煤层属于单一煤层，煤层走向上变化不大。单一煤层的巷道布置方式为：在每个采区的走向中心位置，并在煤层底板稳定的岩石中布置一组岩石上山组。该上山组由煤斗上山、行人上山、料上山及专用回风上山组成。煤斗上山用于溜煤，料上山用于提料，行人上山用于行人、进风、安装风水管路。上山组坡度在75°～85°之间，上山组沿煤层倾斜方向分别划分为风巷、一层至十层等十一个层位，每个层高为10m。在上山组每个分层用联络巷进行联通，专用回风上山布置在煤斗上山和料斗上山之间，从上山组的二层起开始向上布置，直至贯通上水平总回风巷。当上山组与上下水平全部联通后，再分别在十层、八层、六层、四层、二层、风巷等逢双层掘出进入煤层的两条石门。分别用于运煤、运料和进风。各层石门剪巷做到距煤层剩10m时，确切掌握了煤层赋存情况后，并分别进行了区域和区部两个四位一体的防突措施且确认安全后.再做出十层、八层顺槽至采区边界，开出切眼，形成双翼采区生产系统，这样采区就可以拉出工作面正常投入生产。以下各层均按此法进行施工掘进，同时采区在采完一翼后工作面之前，另一翼的工作面须准备出来，保证采掘工作正常交替，并确保生产正常顺利进行。青山煤矿的大槽煤层就是采用单一煤层的巷道布置方式。
2.3 在岩层中布置巷道的优缺点
青山煤矿属高瓦斯双突矿井，煤层属煤与瓦斯突出煤层。在煤层中掘进巷道时，时常会发生瓦斯涌出等现象，历史上也曾发生过多次因瓦斯突出的重大伤亡事故。为更好地做到安全生产在施工中不直接与煤层和瓦斯接触，确保人身和生产安全，必须对巷道布置方式进行改革，由以往的在煤层中掘进改为在岩层中掘进。在进入煤层前，先进行瓦斯抽放，在瓦斯得到充分抽放、安全上有保障后，方可进行煤层掘进。这种巷道布置方式对于地质复杂型煤层是必须的。
在岩层中布置巷道的缺点是增加了掘进工作量，除要掘进各主干巷道外，还要掘出入煤层的各条石门剪巷，这显然增加了整个生产系统的工作量。另外，在煤层中布置巷道时，实质是一边掘进一边生产，从而在经济上能起到较大的缓冲作用。
3 采煤方法的选择
3.1 八字型柔性掩护支架采煤法
青山煤矿的煤层倾角不一、厚度相差也很大。在煤层厚度为小于8m、煤层走向较稳定时，采用八字型柔性掩护支架采煤法。掩护支架采用9#矿用工字钢自制而成，其结构如图所示.
掩护支架采用4根ф22.4的钢丝把各矿用工字钢连接，工字钢与钢丝绳之间"U"型卡紧，使架子形成一个整体。架子从开切眼开始铺设，铺设20m以上时，开始由开切眼处落架，逐渐形成斜坡，坡度25°～30°。架子在下区段顺槽3m以上形成水平段，下出口水平段必须在1.2m以上，下出口必须确保一个进风眼和一个溜煤眼，以便形成正常的架子工作面。架子区段为采高20m，其中架子高1.2m，宽度为1.1m以上。采用爆破落煤，全部陷落法的顶板管理。掩护支架法采煤的支架整体性好，顶板好管理，安全可靠，并能提高工效，降低材料成本。
3.2 放顶煤开采方法
在煤层厚度为8米左右及以上、煤层倾角较大时，采用放顶煤开采，即在煤层顶底板布置双顺槽进行煤皮假顶的放顶煤开采。支护型式采用CZ25型单体液压支柱和HDTA-100型铰链顶梁，一梁一柱的走向型支护方式，煤皮顶板采用自制竹笆支护。放顶法采煤的分层采高5～7m。工作面排距为1米，柱距为0.6米。回采工艺为爆破采掘，全部陷落式的顶板管理。采区工作面为负压通风，工作面为底板进风，顶板回风，通风系统正常。在大槽煤层采用放顶煤开采后还及时进行洒注浆防灭火。
4 结论
青山煤矿经过多年的研究和实践，得出一种经济效益高、安全可靠的急倾斜地质复杂型煤层的开采方法。本文通过对急倾斜复杂型煤层开采方法的简介，得出以下几个结论：
（1）对于地质复杂型煤层，不宜将采区巷道直接布置在煤层中，从技术上煤层稳定性差，同时施工出的巷道也不够稳定，不利于顶板管理，从安全管理上，作业人员在未进行两个四位一体的防突措施的煤层中施工，极容易发生瓦斯事故，给人身安全带来严重的威胁。
（2）为延长采区走向长度和倾斜长度，加大采区服务年限，做到了集中生产，并更好地确保生产安全，采区巷道选择布置在煤层底板岩石中，是更加适宜。并在进入煤层前确保了瓦斯抽放时间和抽放效果，确认达到抽采标准时再进入煤层掘进巷道。
（3）在煤层厚度小于8m的煤层中开采，采用柔性掩护支架开采，应用此种开采方式，其生产系统，通风系统及其它系统简单、完善、更利于顶板管理和人身安全。
（4）煤层厚度在8m及以上时，采用放顶煤开采方法，该方法更利于煤炭资源的回收，可延长采区的服务年限，更好地做到集中生产。
（5）通过采用煤层底板岩石上山组的巷道布置方式及不同煤层厚度采用不同的采煤方法，大大提高了劳动生产率，据统计，与其它采煤方法相比，全员效率提高了1.4倍，矿井回采率由设计的75%提高至85.5%，吨煤成本降低了60%以上，其经济效益是非常乐观的。
（6）选择合理的采煤方法，在急倾斜高瓦斯双突煤层矿井中开采，可以确保通风系统完善，便于瓦斯管理，为矿井安全生产提供有利条件，更能够确保人身安全，其效益是非常可观的。
[关键字]青山煤矿 巷道 采煤
[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2012）-10-59-2
1 青山煤矿概况
青山煤矿位于江西省萍乡市西北部，距萍乡市区6km左右，始建于1954年，1958年进行改扩建，设计生产能力45万吨/年。井田开采向斜北翼，煤层倾角为60°～85°，属急倾斜煤层群。煤矿开采青马煤田，成煤于三迭纪，属于安源煤系。煤系有3个含煤组，含可采煤层9层，现主采煤层为下煤组的大槽、硬子槽和管子槽煤层。煤层走向为：N50°E；走向长大槽煤层为3500m、硬子槽和管子槽煤层均为1000m。煤层厚度为：大槽煤层最厚达30～40m，平均厚度为5.6m；
管子槽最厚达5.74m，平均厚度为2m；硬子槽最厚达33.6m，平均厚为8.1m。
青山矿区所开采的煤层属于典型的地质条件复杂的急倾斜煤层。其煤田为不对称的复式向斜、次级小褶皱频繁，大小断裂多，节理裂隙发育，岩层疏松易碎，稳固性能差，同时煤层赋存条件差、复杂、夹矸多、煤层厚度不一。特别是硬子槽煤层，煤层结构复杂，褶曲发育明显，背向斜构造众多，为矿区的开采和安全工作带来了非常大的困难。现主采下煤组的大槽煤自然发火严重，发火期为2～6个月；矿井瓦斯含量高，水流量大，并多次发生煤与瓦斯突出事故；该矿井为高瓦斯双突矿井，且煤层的厚度变化大，褶曲裂隙发育。
2 回采巷道布置
2.1 地质条件复杂煤层的巷道布置
在煤层结构复杂，褶曲发育，背向斜构造多，走向上发生较大倾伏，采区内上下区段间煤层走向距离相差较大，其开采对安全生产带来较大困难的煤层，我们采用在岩石中布置伪倾斜上山组的巷道布置方式，即在煤层的伪倾斜方向并距煤层底板一段距离的岩层中布置一组上山组，其上山坡度在30°～33°之间。上山组由提料上山、溜煤上山及专用回风上山组成，三个上山均与上下水平相通。同时，在倾向上由上而下划分6个小区段，每个区段高度为20米，上山在每个区段设计标高处进行联通。整个上山组与上部水平联通形成掘进、通风系统后，再由上而下在设计标高位置分别掘进出分层石门进入煤层中作为提料石门剪巷和溜煤石门剪巷。当分层剪巷距煤层至少10m时，确切掌握了煤层赋存情况后，并分别进行了区域和区部两个四位一体的防突措施且确认安全后.在煤层中掘出上下分层煤层顺槽至采区边界，在边界起采处开出切眼，形成双向的采区生产系统，此时采区就可以正常投入生产。各层岩石上山组均按同样的方法进行施工。青山煤矿的硬子槽和管子槽煤层即是采用在岩石中布置伪倾斜上山组的巷道布置方式。
2.2 单一煤层的巷道布置
青山煤矿也有少部分煤层属于单一煤层，煤层走向上变化不大。单一煤层的巷道布置方式为：在每个采区的走向中心位置，并在煤层底板稳定的岩石中布置一组岩石上山组。该上山组由煤斗上山、行人上山、料上山及专用回风上山组成。煤斗上山用于溜煤，料上山用于提料，行人上山用于行人、进风、安装风水管路。上山组坡度在75°～85°之间，上山组沿煤层倾斜方向分别划分为风巷、一层至十层等十一个层位，每个层高为10m。在上山组每个分层用联络巷进行联通，专用回风上山布置在煤斗上山和料斗上山之间，从上山组的二层起开始向上布置，直至贯通上水平总回风巷。当上山组与上下水平全部联通后，再分别在十层、八层、六层、四层、二层、风巷等逢双层掘出进入煤层的两条石门。分别用于运煤、运料和进风。各层石门剪巷做到距煤层剩10m时，确切掌握了煤层赋存情况后，并分别进行了区域和区部两个四位一体的防突措施且确认安全后.再做出十层、八层顺槽至采区边界，开出切眼，形成双翼采区生产系统，这样采区就可以拉出工作面正常投入生产。以下各层均按此法进行施工掘进，同时采区在采完一翼后工作面之前，另一翼的工作面须准备出来，保证采掘工作正常交替，并确保生产正常顺利进行。青山煤矿的大槽煤层就是采用单一煤层的巷道布置方式。
2.3 在岩层中布置巷道的优缺点
青山煤矿属高瓦斯双突矿井，煤层属煤与瓦斯突出煤层。在煤层中掘进巷道时，时常会发生瓦斯涌出等现象，历史上也曾发生过多次因瓦斯突出的重大伤亡事故。为更好地做到安全生产在施工中不直接与煤层和瓦斯接触，确保人身和生产安全，必须对巷道布置方式进行改革，由以往的在煤层中掘进改为在岩层中掘进。在进入煤层前，先进行瓦斯抽放，在瓦斯得到充分抽放、安全上有保障后，方可进行煤层掘进。这种巷道布置方式对于地质复杂型煤层是必须的。
在岩层中布置巷道的缺点是增加了掘进工作量，除要掘进各主干巷道外，还要掘出入煤层的各条石门剪巷，这显然增加了整个生产系统的工作量。另外，在煤层中布置巷道时，实质是一边掘进一边生产，从而在经济上能起到较大的缓冲作用。
3 采煤方法的选择
3.1 八字型柔性掩护支架采煤法
青山煤矿的煤层倾角不一、厚度相差也很大。在煤层厚度为小于8m、煤层走向较稳定时，采用八字型柔性掩护支架采煤法。掩护支架采用9#矿用工字钢自制而成，其结构如图所示.
掩护支架采用4根ф22.4的钢丝把各矿用工字钢连接，工字钢与钢丝绳之间"U"型卡紧，使架子形成一个整体。架子从开切眼开始铺设，铺设20m以上时，开始由开切眼处落架，逐渐形成斜坡，坡度25°～30°。架子在下区段顺槽3m以上形成水平段，下出口水平段必须在1.2m以上，下出口必须确保一个进风眼和一个溜煤眼，以便形成正常的架子工作面。架子区段为采高20m，其中架子高1.2m，宽度为1.1m以上。采用爆破落煤，全部陷落法的顶板管理。掩护支架法采煤的支架整体性好，顶板好管理，安全可靠，并能提高工效，降低材料成本。
3.2 放顶煤开采方法
在煤层厚度为8米左右及以上、煤层倾角较大时，采用放顶煤开采，即在煤层顶底板布置双顺槽进行煤皮假顶的放顶煤开采。支护型式采用CZ25型单体液压支柱和HDTA-100型铰链顶梁，一梁一柱的走向型支护方式，煤皮顶板采用自制竹笆支护。放顶法采煤的分层采高5～7m。工作面排距为1米，柱距为0.6米。回采工艺为爆破采掘，全部陷落式的顶板管理。采区工作面为负压通风，工作面为底板进风，顶板回风，通风系统正常。在大槽煤层采用放顶煤开采后还及时进行洒注浆防灭火。
4 结论
青山煤矿经过多年的研究和实践，得出一种经济效益高、安全可靠的急倾斜地质复杂型煤层的开采方法。本文通过对急倾斜复杂型煤层开采方法的简介，得出以下几个结论：
（1）对于地质复杂型煤层，不宜将采区巷道直接布置在煤层中，从技术上煤层稳定性差，同时施工出的巷道也不够稳定，不利于顶板管理，从安全管理上，作业人员在未进行两个四位一体的防突措施的煤层中施工，极容易发生瓦斯事故，给人身安全带来严重的威胁。
（2）为延长采区走向长度和倾斜长度，加大采区服务年限，做到了集中生产，并更好地确保生产安全，采区巷道选择布置在煤层底板岩石中，是更加适宜。并在进入煤层前确保了瓦斯抽放时间和抽放效果，确认达到抽采标准时再进入煤层掘进巷道。
（3）在煤层厚度小于8m的煤层中开采，采用柔性掩护支架开采，应用此种开采方式，其生产系统，通风系统及其它系统简单、完善、更利于顶板管理和人身安全。
（4）煤层厚度在8m及以上时，采用放顶煤开采方法，该方法更利于煤炭资源的回收，可延长采区的服务年限，更好地做到集中生产。
（5）通过采用煤层底板岩石上山组的巷道布置方式及不同煤层厚度采用不同的采煤方法，大大提高了劳动生产率，据统计，与其它采煤方法相比，全员效率提高了1.4倍，矿井回采率由设计的75%提高至85.5%，吨煤成本降低了60%以上，其经济效益是非常乐观的。
（6）选择合理的采煤方法，在急倾斜高瓦斯双突煤层矿井中开采，可以确保通风系统完善，便于瓦斯管理，为矿井安全生产提供有利条件，更能够确保人身安全，其效益是非常可观的。