摘  要：本文通过小华煤矿煤层赋存条件，分析目前特殊的急倾斜煤层和缓倾特厚煤层的采煤方法、顶板管理的不足，运用多种采煤方法相结合，改进现场的采煤方法及顶板管理的布置，进一步创造工作面的安全生产条件，实现安全生产。

关键词：采煤方法   安全生产

1井田煤层赋存及构造特征

1．1煤层赋存情况

小华井田位于二迭系下统童了岩组第一段(P1t1)第二、三、四、带含煤地层，含煤地层厚度约为127.8米，共有16层煤层。根据原地质报告和实际开采揭露情况表明，主要可采煤层为45#、48#，不稳定局部可采煤层有34#、36#、38#、40#、49#等，可采总厚度达6.96米，有效含煤系数为5.45%，在开采的煤层中，大多为急倾斜煤层；局部块段为缓倾特厚煤层。

1．2主要地质构造特征

井田区域内主要构造形态为小华—溪口背斜西翼中的一倒转背向斜，褶皱构造发育，断距大于30m的断层有12条，其中：F1断层贯穿于整个井田，对区内地层破坏性最大；此外还有火成岩侵入，致使地层普遍变质。受地质构造影响，矿井煤层赋存不稳定，煤层厚度、倾角变化较大，局部块段煤层倾角达80°以上，顶底板围岩松软、破碎，顶板普遍淋水。由于受地质构造影响，煤层开采技术难度大、回采率相对较低（习惯性采煤法的回采率只能达到85%左右），且煤运巷受采动影响较大，巷道断面严重变形，维护或保留上风巷较为困难，造成我矿长期以来大部分采面无上回风巷开采，推行正规回采工作较为有限。

2.采法与顶板管理存在问题与缺陷

矿井中特殊煤层指的是急倾斜煤层和缓倾特厚煤层。

2．1急倾斜煤层

基本上使用斜坡短壁后退式采煤，走向由长走向为短走向，倾向由长壁为短壁，一定程度上降低了急倾斜煤层开采的难度。但是，由于受地质构造带或断层的影响，回采后采空区也跟着冒落。因此在急倾煤层开采过程中，仍然出现以下不安全因素：

2．1．1工作面采用局部推采的，上分斜坡开采后，采空区跟随垮落的矸石，将直接盖在了下方未开采的煤层上。开采下方煤层时，由于采空区隔离煤柱的控制不均匀，推采过程中，时常因煤柱的留设背邦不到位，时常有煤壁片帮伤人现象，同时，留设的煤柱因受采面后方采空区影响，在不能及时回收时，容易造成丢煤，影响采面正常的回采率。

2．1．2工作面煤层在开采中，采用中深孔法采煤一次性采全高时，因采煤高度较难控制，爆破后虽然按规定留设一定煤柱，延缓采空区窜矸，但在作业人员出煤过程中，因采空区慢慢受压力影响，煤柱容易受破坏，造成矸石时常冒落工作面，不仅造成丢煤，不利于作业现场的安全管理。

2．2缓倾特厚煤层的开采

2．2．1第一条回采眼一般直接沿顶板布置，施工到位后，直接进入回采。因此，在今后沿底板重新布置回采眼，因煤层厚度不一，上覆又是采空区，存在着施工难度较大，极易造成回采眼冒顶，造成小眼关人等事故。

2．2．2在采煤方法上，采用分层采煤法。以往都是上分层回采后，再采下分层，上分层直接进行推采，点柱支护，下分层一般采用中深孔采煤，顶板采用自然垮落法。在下分层工作面回采时，经采动的顶板看上去很完整，一部分职工往往容易产生麻痹心里，进入采空区捡料、扒浮煤等，但因顶板悬至时间较长，采空区面积较大，极易造成顶板事故。

3. 改进采煤方法、提高创造安全生产条件的思路

主要是围绕着采煤工艺、顶板管理、如何将采空区隔离煤柱的抗压抗挤强度增强，减少采空区的防窜矸工作等方面着手，从而提高工作面的安全生产条件。

近几年矿井技术人员在上级部门技术人员技术应用协助下，对于《急倾斜煤层开采方法》、《特厚煤层的开采方法》进行采煤工艺、顶板管理等工作论证。得出急倾斜煤层开采即小眼施工隔离煤柱与架设底梁柱架设底并举，形成高位贯通与斜坡开采相结合的采煤方法；特厚煤层采用上下分层同采，利用顶板揭露时间差将下分层回采完成，但为提高安全效果，在上分层回采时采用铺设钢丝网制作人工假顶。

4．开采方法

4.1高位贯通与斜坡走向短壁推采相结合

该采煤方法主要应用在急倾斜煤层（即煤层倾角大于45°，煤厚在0.5~2.0米）采面的开采。

4.1.1工作面回采眼布置

在运巷布置两条主斜坡，间距在30m之间，倾角控制在25°左右，在接近上部采空区采用掘小眼（小眼坡度控制在15°）贯通两条主斜坡，同时对上部煤壁进行背帮，形成上部出口；后退下来约12m在两条主斜坡之间打分斜坡眼（分斜坡眼坡度控制在15°），进行推采。（附图一）

4.1.2顶板管理

推采过程中，为防止上覆采空区矸石因自重、放炮震动、地质构造应力影响，突然窜入工作面，采用留设一定的隔离煤柱（打小眼时进行背顶柱）、进行架设底柱（底梁柱柱距为500mm，柱径根据煤厚选用φ12~16cm不等），铺设坑木（￠8cm）、竹篱笆。

4.2工作面推采与中深孔采煤相结合

该采煤方法主要应用于缓倾或近水平特厚、厚煤层开采，采取布置走向、倾向两种回采小眼进行上、下分层开采。上分层采用推采，下分层采用倾向上由上到下中深孔采煤。

4.2.1工作面回采眼布置

在回采眼施工中，上、下分层的回采眼应一起布置。上分层采用打超前眼布置推采工作面；下分层为减少下部回采眼压力，一般下部走向的回采眼与上分层的回采眼的错开，间距控制在3-5m，倾向上回采眼根据上分回采情况应及时布置，两眼间距一般在4-6m之间；回采时，上、下分层回采进度要合理控制，一般上分层要快于下分层约10m左右。

4.2.2顶板管理

上分层顶板采用点柱直接控顶，当采空区超过10m不下顶时，采用留设煤柱或重新打切眼将采空区隔离开；下分层采用中深孔爆破法进行采煤，顶板采用自然垮落法。在回采过程中，上分层在揭露完后，要铺设钢丝网等，作为下分层的人工假顶，防止在下分层回采时，矸石直接窜入工作面，也可提高煤炭质量。（附图二）

  5. 现场应用情况

原在+460m片盘40#煤层北翼的采煤工作面，煤层倾角45°~70°，煤层厚度1.0~2.0米，顶板主要以砂质为主、较稳定。经现场调研与生产技术论证，确定该工作面采用高位贯通与走向短壁分块切割法进行采煤。于2015年5月份开始实施改进采煤方法，比预计的增加采出煤量1214吨，回采率提高了约9.4 %，采空区的窜矸明显得到有效控制，含矸率控制在规定指标范围内。

+460m片盘48#中段采煤工作面，走向长约20m局部块段内，煤层厚度约6~7m，煤层倾角25°左右。于2015年8月份开始实施分层同采，分别沿煤层顶板、底板布置回采眼进行开采，在该块段内采出煤量6955.2吨，块段内回采率达92%，提高约7%，在开采期间，顶板没有垮落。压力也不明显。

6. 尚需探讨与改进的技术问题

6.1由于小华井田的特殊地质构造影响，煤层赋存条件变化较大，有待于进一步探讨和改进采煤方法、顶板管理，以达到进一步改善安全生产条件和提高回采工作面的回收率。

6.2采用斜坡短壁推采，小眼进尺较多，打眼进度较慢，顶板揭露时间较长，增加了支护难度。火工品消耗较高，单产较低，在提高小眼进度和降低材料消耗上有待进一探讨，以达到提高单产水平。

6.3煤厚超过2.0米时，底梁柱架设不够牢固，较难起到挡矸效果，采空区超过10 m时，必须做好上下分层开采的进度监控、顶板压力观测等。尚需进一步的探讨与改进。

（永安煤业公司小华煤矿    陈永邦）