摘要：在现阶段，我国井工煤矿的开采方法可简单的分为两种，一种是使用比较先进的采掘设备，在相应的辅助设备的配合下进行开采工作；另一种是在查清楚煤层的赋存条件后，选择相适应的穿、爆方式及台阶的构成形式和采掘推进方向。近距离倾斜煤层群的开采不能单单依靠采掘设备，此文就开采方法的相关问题展开论述。
关键词：近距离煤层群、采煤方法
一、前言
目前，在我国近距离煤层群开采一般选用的是综采放顶煤开采技术，如何提高工作面回采率一直以来是此类问题最大困扰，由于近距离煤层群采用分层开采或联合开采的回采率低下，制约了我国开采技术的提升，如果对其工艺进行仔细研究与改进，不仅可以大大的提高近距离煤层群采用综放开采的产量，还可以提高煤炭开采的安全性与高效性，因此分析研究综采放顶煤开采技术具有重要意义。
二、倾斜煤层开采的主要特点
2.1倾角和安息角是两个常用的参数，一般情况下，倾斜煤层都有一个共同的特点就是相对而言倾角大于安息角，这种工况也有一种好处，当工作面的煤开采之后会随着坡度自动下滑，这样便只需在坡底运输落下来的煤层即可，节省了装运所需的工时和成本；但是有利就有弊，这种工况的弊端就是下滑的煤与岩石掉落下来力度较大，容易毁坏支架，对人身安全有一定的影响。
2.2倾斜煤层如图，图1所示，结构组成比较复杂，大多树情况下，有很多的断层，相应的也会出现很多褶曲面，此外，受断层的影响，倾斜煤层每一层的厚度都相差较大，所以倾斜煤层开采工作难度比较大，而且普遍储量少使得采煤工作面生产能力小。
图1.倾斜煤层实图
2.3由于近距离煤层倾角超过顶底板岩石移动角，所以当开采倾斜近距离煤层群时需要格外仔细，倾斜煤层每开采一层，工作完成后煤层顶板、底板都可能发生移动，甚至会出现垮落的情况，无论是开采上部的煤层还是开采下部的煤层，相互之间的影响是不可避免的，这样就会破坏未开采煤层的顶、底板的完整性，给以后的开采工作带来不利影响。
2.5在工作面超前支承压力作用下，急倾斜煤层煤壁松软破碎，若不及时支护或支护措施不力，将发生片帮或引发端面事故。
三、工作面概况
3.1工作面地质情况
某矿场的25#，26#，27三层煤层的平均厚度为2.88m，层间距为4.5m左右，整个煤层由东向西倾斜，在每一层之间含量最多的为细砂岩和页岩，其矿井井下通道向南集中轨道下山，西侧在井田边界附近，矿井的东侧与矿场开采的工作面距离较近。
3.2工作面生产条件
在工程开始时选择的开采设备为WK-4型电铲、液压反铲、前装机和推土机；爆破方式选择非电导爆索起爆。根据现场的实际情况选择了集中装药微差起爆的方式，然而开采效果理论相差甚大。
四、选择合理采煤方法
通过工作面概况，各煤层之间的距离较近，符合近距离煤层群的特点，如果采用传统的分层开采方式，无论是在煤炭的开采效率还是开采量上都会有所损失，同时通过对25号煤层进行勘测分析后发现，25号煤层的结构并不稳定，不适合全层面开采，智能在25号煤层上进行稳定部分的局部开采。因此需要采用新的开采工艺以避免25号煤层开采不完全而造成浪费，通过在8号煤层的开采过程中采用综放开采工艺后，可以在开采的过程中对放顶煤进行回收，提高煤炭的开采效率与回采率。
4.1选择合理的采放比
在煤炭开采的过程中需要选择合理的采放比，对于放顶煤开采工艺，在煤层中需要注意煤层底部开采与顶部放煤厚度，在开采中采用的放顶煤开采工艺原理是：通过对煤层的底部煤层使用开采机进行采掘，而煤层的顶部煤层则需要依靠矿山压力作用使得煤层破碎后由放煤口实现煤层的放出。在煤层开采时需要对合理的采放比进行确定，避免放顶煤层厚度过大或过小影响顶煤冒放性，当采放比过大时将会再次顶煤层过薄，会使得煤炭开采时顶煤不时掉落，难以控制其掉落方向，既造成煤质下降又造成大量丢煤。如果采放比较小，将会造成顶煤过厚，上部顶煤无法在矿山的压力下破碎排出，而随着工作面的推进，顶煤层在受到矿山矿压的影响下，前期为脱落的煤层冒落于采空区，形成丢煤从而造成煤层开采的损失，经上述分析可知，煤层厚度过大或过小都不利于顶煤层的开采，因此需要对顶煤层的结构特性进行研究，确定选择适宜的采放比，使顶煤具有良好的冒放性。
4.2合理确定放煤步距
在采煤的过程中需要对放煤步距进行合理地确定与控制，其中放煤步距指的是两次放煤时放煤点之间的距离间隔，其合理性与否对于煤炭的回采率影响很大。
五、采煤方法及采煤工艺升级改造方案设计
5.1采煤工艺改造方案
煤方式：由于该矿井煤炭硬度较大，通过邻近类似矿井实践证明，采用滚筒式采煤机落煤不适用，同时常将矸石割入煤中，造成煤质较差；为了提高原煤块煤率，减少劳动力，提升生产能力，降低生产成本，提高安全保障，本次机械化改造设计采用煤层爬底板采煤机进行开采。
第一，采煤工艺。采煤工作面采用俯伪斜走向长壁式采煤方法，工作面自东向西推进，全部垮落法控制顶板的机械开采。
第二，工艺顺序。滚筒采煤机割煤→刮板输送机运煤→液压支柱支护顶板→推移刮板输送机→打密集回柱，在顶板破碎时，先支护再移柱然后推移刮板输送机。
第三，落煤方式。采用单滚筒爬地式MG100-TP型采煤机落煤，滚筒直径为800mm，采高0.8m，截深750mm。
第四，裝煤、运煤方式。采煤机螺旋滚筒配合刮板输送机，由刮板输送机运第五，工作面支护。单体液压支柱配合木顶梁（规格：600mm×100mm×100mm），齐梁齐柱形式，一梁一柱中定位300mm/300mm进行支护顶板，正常生产时采用“四•五”排管理。
5.2工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型
采煤工作面截煤机选择：根据矿井开采技术条件进行综合分析，设计选择MG100-TP型采煤机，除了采煤机的外，设备的选择也很重要，所以选择的设备由牵引部、电动部、截装部以及导向、防尘、底托板等附件组合而成。采用侧面固定单滚筒，锚链牵引，沿煤层倾斜爬底板穿梭割煤，煤沿螺旋滚筒输入装煤部，装煤部转入工作面运输机。电动机为两端偏心出轴，分别传动牵引部和截装部。该设备的应用能够有效减轻工人劳动强度，提高劳动生产率；与炮采工艺相比改善了煤矿工人的劳动安全生产条件，确保采煤工作面正常循环作业，增加块煤率，提高了企业的经济效益，为煤层机械化开采提供了一种经济适用的装备。回采工作面运输设备选择：采煤工作面运输巷 选用的输送机及主要技术特征。
5.3工作面顶板管理方式及支柱设备选型
根据煤层赋存情况、顶底板岩性、矿井服务年限以及工作面采煤工艺，结合已装备的支护设备，设计采用单体液压支柱支护顶板，全部垮落法管理顶板。
5.4采煤工作面支柱及其他设备选择
支柱选择：利用DW06-25/80外注式单体液压支柱，如图，图2所示，其支撑高度630～450m，伸缩行程180m，这种支柱的工作阻力一般在250kN左右，额定工作液压大概为50MPa。支柱排距为0.8m，支护密度0.287根/m2。
5.5其他设备的选择
注液枪选用DZ-Q1型注液枪，额定工作压力为31.5MPa；回柱器选用HH2-2型回柱器，拉拔力为20kN，拉拔距离为2m；煤电钻选用ZSM-1.5A电煤钻。
图2.外注式单体液压机
六、结束语
此文理论结合实际，从倾斜煤层开采的主要特点、工作面概况、选择合理采煤方法以及采煤方法及采煤工艺升级改造方案设计等方面进行了详细的分析论述，以供参考。
参考文献：
[1]顾北方.高压水射流割缝煤体损伤演化规律研究与应用[D].中国矿业大学（北京），2016.
[2]宋保胜.宝欣煤矿近距离煤层联合开采的矿压显现规律研究[D].中国矿业大学（北京），2016.
[3]黄艳利.固体密实充填采煤的矿压控制理论与应用研究[D].中国矿业大学，2012.
论文作者:李加才
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/29
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