摘要：急倾斜煤层在开采过程中由于地质环境相对复杂、倾角大，从而加大了开采难度，再开采过程中需要大量的人工，机械化水平偏低等，这些问题已经成为全世界煤炭行业面临的难题。本文主要研究了急倾斜煤层特点和开采技术，并针对问题提出了解决建议。
关键词：煤层；急倾斜开采；优化措施
中国地大物博，地质构造复杂，尤其在煤炭资源开采过程中避免不了存在地质构造复杂，影响煤炭的顺利开采的问题发生，尤其针对急倾斜煤层的开采，施工难度很大。为了满足人们对于煤炭资源的需求，解决急倾斜煤层开采技术难的问题就显得尤为重要，同时需要不断提高开采技术的机械化水平。
一、急倾斜煤层的工艺简介
从20世纪四五十年代发展至今，我国的煤炭开采技术有了飞快的发展，并且开采技术趋于成熟，为我国经济建设和发展做出了重大贡献。一般来说，可以将煤炭开采技术分为两种：一，水采。水采中的柱体系包含两种类型，即走向与切斜短壁式；二，旱采。旱采有房式和房柱式的整层开采两种方法。急倾斜煤层开采难度必须优化现有的开采技术，改进开采设备等。
二、急倾斜煤层开采的特点
1.急倾斜煤层地质构造比较复杂，由于断层、褶曲比较多，同时煤层厚度不均匀，导致开采难度增加，由于急倾斜煤层具有以上特点，因此在开采过程中较多的采用了中小型矿井的形式；2.急倾斜煤层的重要特点在于倾角均大于45°，开采过程非常危险，一旦操作不当或是开采技术选择不合适，很可能发生煤炭和岩石下落的问题。急倾斜煤层的倾角大于自然安息角，在开采过程中煤会自动向下滑，给装运工作带来了便利，但是煤在下滑过程中可能会冲倒支架，对工作人员的生命健康造成一定威胁；3.针对急倾斜煤层开采的机械设备技术过程中，设计人员必须充分考虑开采过程中机械设备的稳定性能和防倒性。但从实际情况来看，无论是国内还是国外发达国家在实现急倾斜煤层开采机械化方面的问题仍然没有得到有效解决，针对急倾斜煤层的开采主要是爆破和风镐破煤技术并结合掩护式支架、单体液压支柱以及木支柱支护，目前采取的开采方式需要大量的工人劳动，增加了成本投入。机械化水平偏低，施工效率低，导致煤炭企业的经济效益整体偏低；4.如果是开采急倾斜煤层的近距离煤层群时，因为煤层倾角超过顶底板岩石的移动角，一旦煤层被开采，煤层的顶板和地板都有很大可能发生移动甚至垮落，对于上下煤层和相邻煤层都会产生一定的影响，严重情况发生片帮和端面事故；5.同时，垮落的岩石会向下滑动，从而对采空区造成一定的充填。急倾斜煤层无论是在生产能力、技术以及经济等方面都受到一定的限制，这也是急倾斜煤层开采过程中难以实施先进的顶板管理方法的重要原因。
三、急倾斜煤层开采技术
（一）伪斜开采技术
在急倾斜煤层开采过程中使用伪斜开采技术的优势在于可以减小煤层的倾角，降低开采难度，同时可以减缓煤炭和岩石向下滑动的速度，对于支架和开采人员的人身安全都起着重要作用。
（二）倒台阶工作面开采
倒台阶工作面开采技术是一种长向壁采煤法，一般用于急倾斜煤层的开采过程中，优点在于开采工艺比较简单，但是在开采过程中主要依靠人工，劳动强度较大，机械化水平偏低，并且安全性差。
（三）短壁柱式方法开采
短壁柱式采煤法更加适合在倾角大的煤层开采过程中使用，并且煤层开采工艺简单，安全性高。所以在当前煤炭开采行业中，尤其是针对急倾斜煤层的开采，短壁柱式采煤法的应用比较广泛。
（四）无支护无人开采
无支护无人开采技术在急倾斜煤层开采过程中的实施需要煤层顶板的自撑力来支撑开采工作面，这样也能减少煤层发生垮落的几率，结合煤炭的自溜特点，将煤炭顺利运到外面，可以减少一些人力投入。
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（五）填充开采
填充开采技术可以利用矸石或是水砂实现填充，水砂的制作工艺非常简单，也不需要大量成本投入，通过填充的方式可以有效的控制好急倾斜煤层的顶板和地板的移动量，开采过程中上下层不会相互影响。这种开采方式还有最大的优势就是可以降低冲击低压，避免发生大范围坍塌问题。
四、急倾斜煤层开采过程中的主要问题
（一）通风系统与方式需要完善
急倾斜煤层的开采是属于难采煤层，不仅需要大量人力劳动，同时安全性不高，机械化水平落后。在通风系统上，主要是串联风和下行风的问题，还有一些采煤方法的工作面并未设置两个安全出口，不符合相关要求。尽管通风方法实现了机械化，但是还有一些急倾斜煤层开采工作面缺少全负压的通风条件，所以在通风系统上需要不断完善。
（二）急倾斜煤层开采方法的选择不合理
在煤层开采前进行必要的开采技术评估至关重要，适合的开采技术对于确保煤炭生产量、开采效率以及开采人员的生命安全都意义重大。针对开采设备和技术存在的不足之处需要及时改进。一般来说，在急倾斜煤层或是中厚煤层的采区走向长度偏小，所以能够采储的量就非常小，大多都是几个月甚至更少的生产量，就需要频繁搬迁，并且在煤层开采过程中经常会留设保护煤柱，降低了资源回收率。由于以上问题的存在，严重影响到矿井的正常开采，开采效率也大大下降。
（三）煤炭损失率较高
造成煤炭损失率较高的重要原因是，在采落的煤炭和矸石中采取了无隔离采煤法，比如小分段爆破、斜坡式、仓储式等方式，这些方法会使煤炭资源的损失率达到40%~50%，甚至更高，并且开采的煤炭中避免不了会存在一些矸石，导致煤炭损失率过高。
五、倾斜煤层开擦过程中存在问题的优化措施
（一）优化回采工艺，提高生产效率
当前我国急倾斜煤层开采技术水平还很落后，需要大量的劳动力，并且煤炭开采过程中危险程度高，给工人的生命安全带来极大威胁。为了减少劳动力强度、提高开采效率同时保障施工人员的安全，煤炭企业必须采取优化回采工艺的措施，实现煤炭开采的机械化。针对目前我国煤炭开采的机械化程度分析，可以从两方面考虑，即局部机械化与全局机械化。局部机械化可以从开采过程中的支护方式、落煤方式以及煤炭的运输等进行回采工艺的优化，促进煤炭开采逐渐向机械化方向发展。
在急倾斜煤层开采中实施机械化，有利于实现煤炭生产过程的高效率、高产量、高安全性和可靠性，不仅是保障施工人员生命安全的重要举措，同时对于煤炭企业实现最大化经济效益也起着重要的现实意义。但是，实现煤炭资源的机械化开采不仅是我国当前面临的难题，也是全世界都在面临的难题。在我国针对急倾斜薄和中厚煤层的机械化开采也进行过一些研究和试验，对于推动我国尽早实现煤炭机械化开采起了积极作用。
（二）合理划分采区，加大采取尺寸
在急倾斜煤层开采前的划分采区过程中，煤炭企业应该充分考虑生产设备和回采工艺的要求，严禁存在人为划分采区的问题出现，同时可以加长采区的走向长度。在煤炭开采过程中，煤炭企业需要结合矿井的地质条件，进行走向长度的加长，有利于增加采区的煤炭储量以及服务年限，施工人员也不用进行频繁的搬迁，同时减少了保护煤柱的设立，最先程度的提高了开采过程的施工效率。此外，加长走向长度同时还可以有效的增加工作面数，提高煤炭生产能力，实现煤炭企业的最大化经济效益。
（三）改进巷道布置，优化煤炭生产系统
在进行巷道的布置过程中，要做到以下几点：一，必须满足煤炭安全生产的要求，这是保障开采工作顺利进行和施工人员生命安全的重要条件，要同时确保每一个采区以及工作面都有两个及两个以上的安全出口，实现急倾斜煤炭开采工作面的全负压通风；二，在布置巷道时要注意和采煤方法要保持一致，并与回采工艺结合，充分发挥水平巷道和倾斜巷道的优点，布置科学合理的回采巷道。
参考文献
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[2]刘勇,郑伟.急倾斜煤层采煤方法优化探讨[J].煤炭工程，2009（10）.
[3]方军.浅析急倾斜煤层采煤工艺技术的改进与优化[J].工程建筑.2017（07）.
论文作者:牟建国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：煤层论文; 煤炭论文; 过程中论文; 技术论文; 工作面论文; 采区论文; 倾角论文; 《基层建设》2017年第8期论文;