采煤新技術、新工藝龍巖學院煤礦安全技術培訓中心林世豪國家安監(jiān)總局

關于急傾斜煤層安全開采的指導意見

急傾斜煤層在我國分布較廣，賦存條件復雜，開采礦井數(shù)量多，開采難度大，近年來發(fā)生了多起重特大事故。為吸取事故教訓，積極推進采煤工藝改革，提高急傾斜煤層安全開采技術水平，現(xiàn)就急傾斜煤層安全開采提出如下指導意見。主講：林世豪一、

嚴格開采急傾斜煤層煤礦的安全準入

各級煤炭行業(yè)管理和煤礦安全監(jiān)管部門、煤礦安全監(jiān)察機構要加強對轄區(qū)內(nèi)開采急傾斜煤層煤礦的監(jiān)督管理、監(jiān)察工作，對存在重大隱患的應責令其限期改正，經(jīng)整改達不到有關要求的，不得開采。要積極組織推廣先進適用的安全生產(chǎn)技術，加強安全生產(chǎn)技術交流，提高急傾斜煤層開采的安全保障能力。對開采急傾斜煤層的新建、改擴建煤礦應當進行安全評價，編制安全專篇，施工前其安全設施設計應經(jīng)煤礦安全監(jiān)察機構審查同意，竣工投產(chǎn)使用前，其安全設施和安全條件應經(jīng)煤礦安全監(jiān)察機構驗收合格，嚴格執(zhí)行礦井建設“三同時”制度。

主講：林世豪二、

合理選擇采煤方法

開采急傾斜煤層的煤礦要本著安全可靠、技術先進、淘汰落后的原則選擇采煤方法，不斷提高機械化水平，合理布置采掘工作面和選擇開采順序，嚴格安全生產(chǎn)管理，確保安全生產(chǎn)。要積極采用長壁采煤法、柔性掩護支架采煤法、水平分層（段）采煤法等采煤方法。要堅決淘汰倉儲式采煤方法。2008年1月1日起，嚴禁使用倉儲式采煤法。開采急傾斜煤層的采煤工作面必須形成全風壓通風系統(tǒng)，保持至少兩個暢通的安全出口，一個通到回風巷道，另一個通到進風巷道。主講：林世豪三、

采取有效措施，保障礦井安全生產(chǎn)

開采急傾斜煤層的煤礦企業(yè)要建立健全安全生產(chǎn)責任制，加強技術管理和從業(yè)人員的安全培訓；嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》等法律法規(guī)的有關規(guī)定，建立并完善隱患排查、報告制度，加大隱患排查治理力度；要結合礦井實際，認真編制開采設計和作業(yè)規(guī)程，制定針對性的安全技術措施，并認真組織落實。開采急傾斜煤層必須明確工作面支護方式和頂板管理方法，嚴禁空頂作業(yè)。采煤工作面必須及時放頂或充填，控頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止采煤。用垮落法控制頂板，懸頂距離超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定而不能自行跨落的，必須停止采煤，實行人工強制放頂或其他措施進行處理。工作面支架、支柱應采取防滑、防傾倒措施，還應設置防止作業(yè)人員滑倒和被墜物、竄矸砸傷的設施。主講：林世豪三、

采取有效措施，保障礦井安全生產(chǎn)

開采有自然發(fā)火危險的急傾斜煤層時，除按照《煤礦安全規(guī)程》要求建立可靠的自然發(fā)火預報、監(jiān)測制度，采取綜合防滅火措施外，嚴禁在火區(qū)的下部區(qū)段進行采掘作業(yè)。要認真貫徹執(zhí)行“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”防治水害方針，加強老空（窯）積水的探測和礦井涌水的觀測，并采取措施治理和排除水患，防止發(fā)生突水事故；采煤工作面要按規(guī)定留設隔水煤柱；急傾斜厚煤層和特厚煤層開采要專門制定防止因抽冒、上部采空區(qū)積水甚至地表水灌入工作面的安全措施。主講：林世豪一、急傾斜煤層開采特點和巷道布置

知識點1、急傾斜采煤法特點2、急傾斜采煤法采區(qū)巷道布置3、急傾斜采煤法采區(qū)車場布置方式

主講：林世豪相關知識（一）急斜煤層開采的特點（二）急斜煤層采區(qū)巷道布置方式1、單層布置2、近距離煤層群聯(lián)合布置3、采區(qū)車場布置主講：林世豪（一）急斜煤層開采的特點1、礦井地質(zhì)構造復雜、開采難度大、生產(chǎn)能力小。2、由于煤層傾角已經(jīng)超過巖石自然安息角，采煤工作面的裝運工作，但其安全性較差。3、采煤工作面的行人、破煤、支護、采空區(qū)處理、運料等各項工序的操作困難，增加了采煤機械化的難度。主講：林世豪4、急斜煤層頂板壓力垂直作用于支柱或煤柱上的分力比緩斜要小，而沿傾斜作用的分力要大，煤層頂?shù)装宥加锌赡苎貎A斜方向滑動、垮落，支柱穩(wěn)定性差，增加了破煤和支柱工作的復雜性。5、由于煤層傾角超過底板巖層移動角，煤層開采后頂板會發(fā)生移動垮落，底板也會發(fā)生滑動和垮落。（圖）6、由于急斜煤層傾角大于巖石自然安息角，采空區(qū)垮落矸石會自動由上部向下部滾落，對下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。主講：林世豪急斜煤層群開采對未采煤層的影響

（ａ）上部煤層開采底板移動影響未采煤層；（b）下部煤層開采頂板移動影響未采煤層主講：林世豪（二）急斜煤層采區(qū)巷道布置方式1、單層布置

在采區(qū)中央沿煤層傾斜方向掘進3～5條上山眼，用于溜煤、運料、行人以及溜矸等。當工作面涌水量大時，還需設置放水眼。主講：林世豪2、近距離煤層群聯(lián)合布置

急斜煤層群分組聯(lián)合采區(qū)巷道布置1—采區(qū)進風石門；2—采區(qū)回風石門；3、3′—采區(qū)溜煤眼；4、4′—采區(qū)溜矸眼；5、5′—采區(qū)人行眼；6、6′—采區(qū)運料眼；7、7′—區(qū)段輸送機石門；8、8′—區(qū)段軌道石主講：林世豪3、采區(qū)車場布置

開采急斜煤層時，往往在煤層中布置一組上山眼，由于煤層傾角較大，一般不使用軌道運輸，可以不布置上部車場和中部車場，但必須設置下部車場。急斜煤層采區(qū)下部車場多為石門車場。當采用巖石軌道上山布置方式時，仍需設置上部車場、中部車場、下部車場，其布置原則與緩傾斜煤層基本相同。

主講：林世豪

二、常用的急傾斜煤層采煤法（一）倒臺階采煤法（二）俯偽斜長壁采煤法（三）偽斜柔性掩護支架采煤法（四）水平分段放頂煤采煤法（五）倉儲采煤法（六）水平分層、斜切分層采煤法主講：林世豪（一）倒臺階采煤法巷道布置區(qū)段劃分：采區(qū)沿傾斜劃分為2

3個區(qū)段主講：林世豪工作面布置：

（1）采面參數(shù)：一個臺階長15

20m，臺階數(shù)：2

4個；

倒臺階布置：上下臺階錯距為2

3m，

最下一個臺階：錯距為5

6m

臺階較短：12m

采面下部：超前平巷，煤柱4

5m，超前下臺階2

3個溜煤眼。主講：林世豪回采工藝

落煤—風鎬；爆破。裝運—煤自溜。支護—人工，木支柱，設頂梁、底梁、護身板。處理采空區(qū)—垮落法或充填法。主講：林世豪

評價及適用

優(yōu)點：巷道布置簡單；掘進率低；通風系統(tǒng)簡單；采出率高；對地質(zhì)條件的適應性強。缺點：工藝多，操作復雜，勞動強度大，支護技術要求高、工作量大；坑木耗量大；煤塵大，安全性差；難以實現(xiàn)機械化，技術經(jīng)濟指標低。適用：煤層賦存變化大，不適宜采用掩護支架開采，厚度小于2m的煤層。主講：林世豪（二）俯偽斜長壁采煤法知識點1、俯偽斜走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)2、俯偽斜走向長壁采煤法采煤工藝3、俯偽斜走向長壁采煤法的優(yōu)缺點和適用條件

主講：林世豪相關知識

俯偽斜走向長壁采煤法又稱俯偽斜走向長壁分段密集采煤法，它是由正臺階采煤法逐漸演變而形成的。1987年首次在四川芙蓉巡場礦試驗成功，現(xiàn)已在四川廣旺、湖南白沙及漣邵、江西萍鄉(xiāng)、河北開灤等礦區(qū)廣泛采用，取得較好經(jīng)濟效果。

俯偽斜走向長壁采煤法的主要特點：采煤工作面沿偽斜方向呈直線布置，沿走向推進；用分段水平密集支柱切頂擋矸隔離采空區(qū)與采煤空間；工作面分段爆破方式破煤，煤炭自溜運輸。

主講：林世豪1、采煤系統(tǒng)俯偽斜走向長壁采煤法工作面呈偽斜直線布置，放頂密集支柱呈近水平排列，工作面沿走向推進，如圖16—6所示。通過對正臺階采煤法的改進，改善了工作面近煤壁處的通風條件，提高了工作面煤壁的有效利用率，大大改善了工作面頂板管理，為采煤機械化創(chuàng)造了條件。工作面?zhèn)涡苯菓獫M足煤炭自溜、人員行走和減輕工人勞動強度的要求，一般取30°～35°。在目前技術條件下，區(qū)段垂高一般為50～60m，工作面?zhèn)涡遍L度可達80～90m。為了溜煤、通風、行人和掘進方便，工作面下部的溜煤眼不得少于3個，掘成漏斗狀，以便溜煤。

主講：林世豪俯偽斜走向長壁采煤法工作面布置

1—區(qū)段運輸平巷；2—區(qū)段回風平巷；3—超前準備眼；4—下安全出口；5—溜煤眼；6—分段密集；7—上安全出口主講：林世豪2、采煤工藝

工作面初采由開切眼與區(qū)段回風平巷交接處開始，按工作面?zhèn)涡苯且笞陨隙峦七M，工作面斜長逐漸增大，如下圖所示。為了便于初采時工作面出煤和人員通行，開切眼沿偽斜方向布置，隨工作面推進開切眼自上而下逐段報廢。當工作面下端距區(qū)段回風平巷4m時，開始支設分段密集支柱。當?shù)谝环侄蚊芗L度達到5m而直接頂不垮落時，應采取強制放頂措施，打眼爆破獲取墊層。隨著工作面繼續(xù)推進，不斷增設新的分段密集，當工作面煤壁達到下圖所示位置時，初采工作結束。主講：林世豪俯偽斜工作面初采示意圖

1—區(qū)段運輸平巷；2—區(qū)段回風平巷；3—開切眼；4—溜煤、人行眼；5—調(diào)整中工作面煤壁；6—調(diào)整結束時工作面煤壁主講：林世豪

工作面采用爆破破煤，自上而下分段爆破。支護采用單體液壓支柱和鉸接頂梁，支護形式采用倒懸壁齊梁齊柱布置，排、柱距均為0.9m。單體液壓支柱架設時應采取防倒措施。沿煤層傾斜方向，每隔4～5m設置一排水平密集支護，每排密集支柱沿走向長4m，上鋪竹笆或荊笆。密集支柱隨工作面推進，先添后回，支柱間距一般不超過0.3m，放頂前后始終保持13～15根帶帽點柱。相鄰的排密集支柱沿煤層走向保持1.0～1.5m錯距，密集支柱除起到切頂作用外，還用于擋矸。采空區(qū)采用全部垮落法處理。當回風平巷上方采空區(qū)出現(xiàn)大面積懸頂時，除采用人工強制放頂外，還可將上區(qū)段采空后垮落矸石放入本區(qū)段采空區(qū)。主講：林世豪

當工作面上端推進到距收尾眼4m時，工作面進入收尾階段，工作面逐漸縮短，如圖所示。為滿足工作面收尾時的通風、行人和運料需要，收尾眼必須加強維護，始終保持暢通，在收尾眼靠工作面一側應設保安煤柱，寬度為4m。1—區(qū)段運輸平巷；2—區(qū)段回風平巷；3—收尾眼；4—聯(lián)絡平巷；5—收縮中工作面煤壁6—收尾眼煤柱主講：林世豪3、優(yōu)缺點及適用條件優(yōu)點：①減少煤矸下滑速度，有利于防止沖倒支架和砸傷人員，改善了工作面安全生產(chǎn)條件；②改善了工作面頂?shù)装迨芰顩r，相對增加了穩(wěn)定性，出現(xiàn)大面積底推和頂板拉裂的可能性減??；③工作面有效利用率提高，為提高單產(chǎn)，改善工作面近煤壁處的通風狀況，為采煤機械化的發(fā)展提供了技術支持；④分段走向密集除切頂外，主要起擋矸作用，攔截采空區(qū)矸石，在工作空間與采空區(qū)垮落區(qū)之間形成一個自然充填帶，使老頂來壓滯后，減緩了老頂來壓作用，減少了工作面支柱損耗量及維修工作量；⑤減少了煤炭自溜過程中因竄入采空區(qū)造成的煤炭損失，提高了采區(qū)回收率，有利于工作面煤層自然發(fā)火的防治。

主講：林世豪缺點：①工作面支、回柱工作量大，工人操作不便；②分段密集下方三角區(qū)通風條件較差，易于瓦斯積聚；③區(qū)段煤柱損失較大；④煤層頂板有淋水時，作業(yè)環(huán)境較差。適用：適用于傾角為40°～75°，頂板中等穩(wěn)定，易片幫、采高不超過2.0m的低瓦斯煤層，或不宜使用偽斜柔性掩護支架采煤法的不穩(wěn)定的急斜薄及中厚煤層。它是當前開采地質(zhì)條件較復雜的急斜薄及中厚煤層的一種較好方法，將逐步替代倒臺階采煤法。主講：林世豪（三）偽斜柔性掩護支架采煤法

知識點1、偽斜柔性掩護支架采煤法采區(qū)巷布和主要生產(chǎn)系統(tǒng)2、柔性掩護支架的結構特征3、偽斜柔性掩護支架采煤法采煤工藝主講：林世豪相關知識

偽斜柔性掩護支架采煤法是指在急斜煤層中，沿偽傾斜布置采煤工作面，用柔性掩護支架將采空區(qū)和工作空間隔開，沿走向推進的采煤方法。偽斜柔性掩護支架采煤法經(jīng)過近40年的發(fā)展，已在安徽、河北、江蘇、四川、重慶、貴州、浙江、新疆、云南、青海、廣東、廣西、吉林、陜西等省(市)急斜煤層中廣泛使用，成為我國開采急斜煤層的一種主要采煤方法。

主講：林世豪1、采煤系統(tǒng)區(qū)段高度一般為30～50m距采區(qū)邊界5m處開掘一處開切眼，溜煤眼和人行眼，兩眼間距5～8m，沿傾斜每隔10～15m用聯(lián)絡平巷貫通。利用開切眼逐步把水平鋪設的掩護支架下放到與水平面成30°～35°夾角的偽斜位置，形成偽傾斜采煤工作面。主講：林世豪通風系統(tǒng)。新鮮風流自采區(qū)運輸石門進入，經(jīng)運輸平巷到采煤工作面。污濁風流從采煤工作面經(jīng)回風平巷到回風石門排出。運料系統(tǒng)。支架等材料由回風石門運進，經(jīng)回風平巷運到支架安裝地點。運煤系統(tǒng)。工作面破煤經(jīng)自溜到運輸平巷，經(jīng)刮板輸送機轉到運輸石門，到采區(qū)溜煤眼，大巷裝車。主講：林世豪2、掩護支架結構

平板型掩護支架結構簡單，由長度比煤層厚度小0.2～0.4m直鋼梁及鋼絲繩構成。鋼梁排列密度根據(jù)煤層厚度靈活掌握。煤厚在2.5～4m時，鋼梁密度為3～5根/m，煤厚在4～5m時，鋼梁密度為5～6根/m，鋼梁可采用礦用工字鋼、U形鋼及舊鋼軌。鋼梁的規(guī)格應根據(jù)開采煤層厚度選用不同型號。

1—工字鋼；2—鋼絲繩；3—荊笆；4—壓木；5—撐木主講：林世豪3、采煤工藝1）準備階段

準備階段的工作主要是擴巷、挖地溝、鋪設掩護支架、調(diào)架。安裝支架前，先將區(qū)段回風平巷擴至煤層頂?shù)装?，從開切眼以外5m處開始挖倒梯形地溝。煤厚在1.3～3.0m時，地溝深度不小于0.8m，厚度大于3.0m時，地溝深度不小于1m。擴巷及地溝挖好后，可以安裝掩護支架。第一根支架應從距開切眼以外3～5m的地方開始鋪起，其一端緊靠頂板，墊高0.2～0.4m，使鋼梁與水平方向呈3°～5°，以便于支架、鋼絲繩連接，有利于支架下放。鋼絲繩、支架、方木（荊條捆）用螺栓夾板連接成整體后，應在支架上鋪設竹笆。安裝工作沿走向推進15m后應將回風平巷支架拆除，使上部煤矸垮落，保證掩護支架上有2～3m厚的墊層，以避免開采過程中大塊頂?shù)装鍘r石垮落砸壞掩護支架。主講：林世豪2）正常采煤階段

在正常采煤階段，除了在掩護支架下破煤外，同時要在回風平巷鋪設支架，在工作面下端掩護支架放平位置撤除部分支架。工作面炮眼爆破后，自下而上鋪設溜槽，煤炭裝入溜槽自溜到下部運輸平巷。隨著煤層的破落，掩護支架會自動下落，操作人員應隨時注意調(diào)整，使掩護支架落到預定位置。一般采用點柱來控制掩護支架下落，使它在工作面中保持平直。支架應垂直頂?shù)装?，并根?jù)煤層傾角不同而保持2°～5°。當煤層傾角為90°時，仰角為0°；當煤層傾角為60°時，仰角為5°。破煤清除后，支架會整體沿走向推進一定距離，一般為0.8～0.9m。先拆除溜槽，再進行下循環(huán)打眼爆破、出煤調(diào)架工作。

主講：林世豪

在工作面采煤時，同樣要在回風平巷中不斷鋪設掩護支架，以便連續(xù)采煤。隨著工作面不斷向前推進，要及時拆除工作面下端的掩護支架。拆除掩護支架時，將工作面下端掩護支架放平在運輸輔巷中，如圖（a）所示。在放平段尾部，由地溝向煤層頂?shù)装鍍蓭蛿U巷，到支架兩端露出為止。這時支架失去兩側煤臺的支承，應及時打上點柱支承懸露出來的掩護支架，下部回收巷道高度不應小于1.2m，如圖（b）所示。拆架工作自最后一根支架開始，卸掉螺栓、夾板，將支架由下煤眼運出，鋼繩由小眼拉出。后方懸露出的假頂應及時架設點柱維護，當達到一定控頂距時回柱放頂，如圖（c）所示。1—區(qū)段運輸巷；2—假頂材料；3—繩接頭；4—戴帽點柱5—溜眼主講：林世豪

拆架工作也可以直接在下區(qū)段的運輸平巷中進行，如圖所示。下區(qū)段回風平巷可以在被假頂隔離垮落矸石下方直接沿空掘進，不留設區(qū)段煤柱，以提高采區(qū)回收率。1—工作面運輸巷；2—工作面回風巷；3—聯(lián)絡巷；4—掩護支架；5—采煤工作面；3、收尾階段主講：林世豪3）收尾階段

當偽斜柔性掩護支架工作面推進到區(qū)段停采線前，在停采線靠工作面一側掘進兩條收尾眼。兩眼相距8～10m，沿傾斜每隔5m用聯(lián)絡巷連通。掩護支架鋪設至收尾眼時，應停止鋪架如下圖。利用收尾眼將支架前端逐漸下放，減少工作面?zhèn)涡苯嵌?，拆除上端多出的一段支架，使支架下放到回架處的水平位置。用上述拆架方法將掩護支架全部拆除，如圖16—14所示。在拆除掩護支架過程中應始終保持支架落平部分與區(qū)段運輸平巷不少于3個溜煤眼相通，以滿足通風、行人和拆架的需要。但最多不超過5個溜煤眼，避免壓力過大給拆除掩護支架造成困難。主講：林世豪掩護支架工作面收尾1—工作面運輸巷；2—工作面回風巷；3—收尾上山眼；4—通風聯(lián)絡巷；5—停采線；6—采區(qū)上山眼主講：林世豪4、改進支架結構、擴大使用范圍

1）多根鋼梁組合平板形掩護支架

主講：林世豪2）八字形掩護支架3）“〈”形掩護支架主講：林世豪4）單腿支撐式掩護支架5）“７”字形掩護支架主講：林世豪5、改進巷道布置，減少支架安裝和拆除次數(shù)

1）上下區(qū)段構成連續(xù)工作面主講：林世豪2）工作面分段連續(xù)推進

增大區(qū)段高度，加大工作面傾斜長度，采用長工作面分段連續(xù)推進的巷道布置方式。3）加掘溜煤眼的分段工作面主講：林世豪4）加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面

主講：林世豪5）真傾斜溜煤直眼與偽斜溜煤斜巷相結合的分段工作面主講：林世豪6、主要故障處理及過斷層、舊巷的措施

1）架下放時產(chǎn)生扭斜原因：分段開采時，采深不一致或開采速度不協(xié)調(diào)；鋪架時支架未安裝緊固或支架多次下放，鋼絲繩受反復拉伸使連接鋼梁的螺栓、繩卡松動，造成部分支架移動，離開柔性整體，而出現(xiàn)扭斜。預防措施：注意支架安裝質(zhì)量，經(jīng)常對工作面支架連接件進行檢查，及時擰緊螺絲帽。發(fā)現(xiàn)支架扭斜時，需及時用點柱支撐逐步調(diào)整其恢復正常狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)支架部分離開鋼絲繩的，必須及時用短鋼絲繩將其兩端用4～5個繩卡拴牢在主鋼絲繩上。

主講：林世豪2）支架切入頂?shù)装瀹a(chǎn)生故障的原因是：爆破時炮眼布置不當，裝藥過量，崩壞地溝和底板一側的煤幫，使支架失去支撐，向一側傾斜而逐漸切入頂板或底板；因煤層變薄卡住支架，使支架切入頂板；底板一側煤炭堅硬未采凈，使支架切入頂板。處理方法：及時去除頂板或底板局部巖石，加大支架切入端的下放距離，使其逐步恢復正常狀態(tài)，如圖1所示。

主講：林世豪3）竄矸原因：當工作面頂?shù)装迤扑榛蛎簩釉龊瘛⒚嘿|(zhì)松軟時，支架頂端的煤炭垮落后，支架頂部與頂板間會出現(xiàn)部分空隙，支架上部頂板側采空區(qū)矸石會大量竄入；或由于爆破時炮眼布置不當、裝藥量過大、崩壞地溝兩側煤幫和頂?shù)装濉Ｌ幚矸椒ǎ杭皶r用斜撐支住支架，用方木、木板、笆片做成假頂，堵塞孔洞，防止繼續(xù)漏矸，如圖所示。主講：林世豪4）支架懸空原因：煤層變厚，煤質(zhì)變軟，發(fā)生頂?shù)酌浩瑤停斐芍Ъ苁ブ?，懸空。處理方法：利用立柱、撐木支柱支架及頂?shù)装蹇臻g，逐步將支架下放到正常位置，如圖所示。

主講：林世豪5）斷繩原因：操作及管理不當，支架下放時產(chǎn)生扭斜、褶皺，使鋼絲繩受張力過大；繩卡松動、脫落，致使支架扭斜受力不均。處理方法：發(fā)生斷繩后，必須立即停止采煤，迅速用8～10m的短鋼絲繩和8～12個繩卡將斷脫兩端連接好。在生產(chǎn)過程中，要注意檢查繩卡，螺栓是否擰緊；嚴重銹蝕、斷絲超過規(guī)定的鋼絲繩必須及時更換；盡量保證全工作面采深一致。6）支架過斷層或煤層變化帶當斷層斷距大于1m，使煤層完全斷脫時，只能撤架重新鋪設掩護支架。若斷層斷距小于1m，褶曲、煤厚變化不大，可適當挑頂、破底，借助于留頂煤或底煤，調(diào)大支架仰角或俯角，經(jīng)多次調(diào)整，可使支架處于正常位置。掩護支架過斷層如圖所示；掩護支架過煤層變化帶如圖所示。主講：林世豪7）支架過舊巷支架過舊巷可以采取打立柱，斜撐支撐懸空支架和破碎頂板，撤除巷道中損壞支架，利用煤矸填滿底板空隙作為假底，并注意加強管理頂板，使支架安全通過舊巷，如圖所示。主講：林世豪7、偽斜柔性掩護支架采煤法的優(yōu)缺點及適用條件

1）優(yōu)點偽斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面?zhèn)涡遍L度增大，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，工作面連續(xù)推進時間長，搬遷次數(shù)減少，有利于安排工作面均衡生產(chǎn)，有利于發(fā)展采煤機械化，降低掘進率。同時，工作面破煤能自溜運輸。偽斜柔性掩護支架采煤法利用掩護支架把采煤工作面空間與采空區(qū)隔開，簡化復雜繁重的頂板管理工作，減少了繁重的體力勞動，安全可靠性增加，支護材料消耗降低。掩護支架安裝和拆除工作，在空間上能與工作面的正常采煤工作分開，三者可以平行作業(yè)，互不影響，采煤工藝簡單，可以實現(xiàn)三班連續(xù)破煤，單產(chǎn)高，技術經(jīng)濟效果好。主講：林世豪2）缺點掩護支架結構固定，在下放過程中，對煤層厚度、傾角等產(chǎn)狀變化的適應性差。采煤工藝尚未實現(xiàn)機械化，限制了各項技術經(jīng)濟指標的進一步提高。在含有夾矸的煤層中使用時，無法排除矸石，降低了煤炭質(zhì)量。當工作面出現(xiàn)淋水時，勞動條件較差，煤炭自溜困難。

3）適用條件煤層賦存穩(wěn)定，傾角和厚度變化較小，夾矸層較薄，煤層厚度在1.1～8m的急斜煤層。

主講：林世豪4）改進方向在傾角為45°～60°、厚度不同的急斜煤層中應用時，掩護支架下放容易發(fā)生事故，要求具有較高技術及管理水平，因此對這種條件下的掩護支架結構及其下放方式需要進一步研究和改進。在傾角大于60°、厚度小于1.3m及厚度大于8～10m的急斜煤層中應用時，現(xiàn)仍存在一定困難。煤厚小于1.3m時，掩護支架下工作空間小，勞動條件惡化，風速高，產(chǎn)塵量大；煤厚大于6～10m時，掩護支架笨重，安裝和拆卸工作繁重，支架下放難以控制，因此對這兩種條件下的掩護支架結構及其下放方式需要進一步研究和改進。偽斜柔性掩護支架采煤法的所有工序目前均是人工作業(yè)，勞動強度較大。生產(chǎn)現(xiàn)場迫切需要實現(xiàn)部分工序的機械化，以改善作業(yè)人員的勞動條件。

主講：林世豪（四）水平分段放頂煤采煤法

知識點1、水平分段放頂煤采煤法采煤系統(tǒng)及采煤工藝2、水平分段放頂煤采煤法的優(yōu)缺點及適用條件3、滑移頂梁及懸移頂梁液壓支架放頂煤采煤法主講：林世豪1—采煤機；2—前部輸送機；3—后部輸送機；4—液壓支架；5—運輸平巷輸送機；6—加強支柱；7—放煤插板主講：林世豪1、水平分段放頂煤采煤法采煤系統(tǒng)

水平分段放頂煤工作面沿水平垂直于走向布置，工作面的區(qū)段運輸平巷一般靠底板，區(qū)段回風平巷靠頂板，在同一水平線布置。采用綜合機械化放頂煤時，要安裝大型機電設備，如采煤機、泵站、放頂煤液壓支架等，應用一組上山眼，顯然很難運輸這些大型設備，因而一些礦井采用溜煤眼和斜巷聯(lián)合布置的方式。如我國最早進行急斜綜采放頂煤工業(yè)試驗的窯街二礦，水平分段放頂煤采煤法巷道布置如圖1—主斜井；2—副斜井；3—+1650運輸大巷；4—+1700回風大巷；5—+1650運輸石門；6—+1700回風石門；7—開切眼；8—區(qū)段運輸平巷；9—區(qū)段回風平巷；10—進風斜巷；11—溜煤眼；12—回風斜巷主講：林世豪

放頂煤工作面采放出的煤，由區(qū)段運輸平巷8輸送至溜煤眼1l，在+1650運輸石門5裝車，通過+1650大巷至井底后由主斜井提升。包括放頂煤工作面裝備等材料，由副斜井下放，通過+1700水平至斜巷12運抵工作面開切眼7安裝。窯街二礦的這種布置方式，由于將斜巷布置在煤層頂板，顯然要占用較寬煤柱。大多數(shù)條件下，應將斜巷布置在底板，或聯(lián)合開采的下方近距離薄及中厚煤層。1—主斜井；2—副斜井；3—+1650運輸大巷；4—+1700回風大巷；5—+1650運輸石門；6—+1700回風石門；7—開切眼；8—區(qū)段運輸平巷；9—區(qū)段回風平巷；10—進風斜巷；11—溜煤眼；12—回風斜巷主講：林世豪2、采煤工藝

（1）水平分段綜合機械化放頂煤采煤工藝

1）切眼附近頂煤處理

切眼附近頂煤，視煤質(zhì)硬度不同有不同的處理方法：當煤質(zhì)較硬時，由于頂煤初次垮落步距較大，為了減少頂煤損失，在開切眼內(nèi)需向頂煤和煤柱側打眼爆破對煤體進行松動；對于煤質(zhì)較軟、節(jié)理層理發(fā)育，易于垮落煤層，開切眼推進一定范圍內(nèi)，工作面不得放頂煤，以防破壞采區(qū)隔離煤柱。

主講：林世豪2）工作面割煤、移架、推移輸送機

進刀方式。根據(jù)工作面長度和所選用采煤機不同，可選擇斜切進刀、中間進刀和工作面上下開切口等進刀方式。截割方式。單滾筒采煤機多采用上行割頂煤、下行割底煤，往返進一刀的截割方式；雙滾筒采煤機采用雙向割煤，往返進兩刀的截割方式。支護方式。采煤機割煤后，立即移架，及時支護裸露頂煤。移架。采用擦頂移架方式，移架速度要快，盡可能一次到位。推移輸送機。前端輸送機彎曲段一般經(jīng)過2～3次推移到位；后端輸送機要待頂煤放完后才進行推移。

主講：林世豪3）放頂煤

一般采用割兩刀或割三刀放一次頂煤，放頂煤步距為“兩刀一放”或“三刀一放”，用單輪間隔或多輪順序放頂煤方式。由于工作面普遍較短，多采用兩輪移架放頂煤方式。使用兩輪移架放頂煤時，由底板向頂板方向移架一輪放出總放煤量的一半，兩輪全部放完。但因放煤不均勻或煤層本身因素提前見到矸石時，應隔架放頂煤。

主講：林世豪

由于急斜煤層礦山壓力顯現(xiàn)不強烈，礦壓破煤效果不及緩斜煤層。當工作面長度過小或煤層厚度大于15m時，工作面會出現(xiàn)懸頂及大塊煤，頂煤垮落前需要采取爆破松動頂煤。當煤層硬度較大，傾角小于55°時，靠底板側會殘留較大“死煤三角區(qū)”的頂煤放不出需要采用爆破崩落措施。圖為回收“死煤三角區(qū)”炮眼布置。

主講：林世豪（2）水平分段滑移頂梁液壓支架鋪頂網(wǎng)放頂煤采煤工藝

滑移頂梁液壓支架是在單體液壓支柱基礎上的適用技術，組裝成簡易液壓支架。它屬于框式結構，穩(wěn)定性較差，但在急傾斜水平分段采煤時，由于工作面水平布置，且急傾斜水平分段放頂煤礦壓顯現(xiàn)不劇烈，支架穩(wěn)定性較易得到保證。利用它鋪頂網(wǎng)進行放頂煤采煤，實現(xiàn)了支架自移。這種實用技術一段時間內(nèi)發(fā)展較快。主講：林世豪采煤工藝1）落煤采煤機落煤?；祈斄褐Ъ芊彭斆河袖來斁W(wǎng)、剪網(wǎng)放頂煤等工序，移架過程也較綜采移架復雜。由于工作面短，采用短機身采煤機，無須反復進刀斜切開切口，有利于提高生產(chǎn)率。

爆破落煤。急斜煤層滑移頂梁支架放頂煤工作面大多采用爆破落煤，其原因除礦井投資有限外，主要是滑移頂梁液壓支架前梁控制端面能力差，采用爆破落煤靠煤壁的無支護空間小，便于控制端面頂板。工作面采高2～2.2m，一般采用3花眼或5花眼，嚴格掌握不要正對支架的立柱，立柱也要有防炮崩措施。主講：林世豪2）掛網(wǎng)落煤后應及時掛設頂網(wǎng)，一般采用8號鋼絲編的菱形或十字形金屬網(wǎng)，也有采用專用塑料網(wǎng)。3）推移輸送機及滑移頂梁液壓支架一般順序是：掛頂網(wǎng)后隨即伸出前探梁或掛鉸接頂梁一移支架前輸送機——縮前探梁——提前梁支柱推頂梁前移（0.8m）一支好前架～提后梁后柱移后輸送機一迅速提后梁支柱拉后梁前移一支好后架。這一典型的移架順序如圖所示。移架是支護結構控制圍巖的重要環(huán)節(jié)，而滑移支架屬單列節(jié)式支架，穩(wěn)定性差。要嚴格按規(guī)程作業(yè)，并進行支護質(zhì)量監(jiān)測。移后架時，前梁一定要支好以防整個支架失穩(wěn)，傾角大于100左右的煤層更要作好監(jiān)測。主講：林世豪1—升前探梁移前輸送機；2—收前探梁提前梁柱腿；3—移前架；4—提后梁后柱腿移后輸送機；5—迅速提后粱前柱腿移后架、支腿主講：林世豪4）放落頂煤按頂煤放落規(guī)律，不同工作面在移1～3次支架后，進行一次放落煤工序。在支架后架間用剪鉗將金屬網(wǎng)剪成寬0.4～0.5m、高0.6～0.8m左右，距工作面頂板1m的放煤窗口，將頂煤從窗口放入后輸送機。放煤順序與綜采放頂煤相同，有順序依次放煤和間隔放煤等不同方式。每個窗口見矸停放，并一定要補好剪開的窗口，以防矸石流進后輸送機。主講：林世豪3、水平分段綜采放頂煤采煤法的優(yōu)缺點及使用條件

優(yōu)點：①機械化程度高，生產(chǎn)集中，工作面產(chǎn)量高，勞動生產(chǎn)率高，生產(chǎn)成本低；②巷道掘進工程量少，掘進率及巷道維護費用低；③與水平分層采煤法比較，減少了鋪網(wǎng)工序及材料消耗；④煤炭損失大幅度減少。缺點：①較其他急斜煤層采煤法投資大；②對地質(zhì)條件要求嚴格；③設備笨重，設備運輸、安裝較為困難，不能因煤厚度變化而調(diào)整工作面長度；④在未進行灌漿及注水滅火的干燥煤層中使用高位或中位放頂煤支架時，產(chǎn)塵量較大。適用：煤層傾角大于45°；煤層厚度大于20m，厚度沿走向范圍變化不大；煤層賦存穩(wěn)定，無較大落差斷層存在；煤層普氏系數(shù)f=0.8～2.0，當f＞2.0時必須采取爆破強制破煤措施。主講：林世豪五、倉儲采煤法

知識點1、倉儲采煤法巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)2、倉儲采煤法采煤工藝主講：林世豪1、沿仰斜推進的倉儲采煤法

（1）倉儲采煤法巷道布置

沿仰斜推進的倉儲采煤法，是在區(qū)段內(nèi)沿走向劃分成若干倉房，倉房的寬度即沿走向長度一般為15～30m，沿傾斜長度（區(qū)段）一般為40～80m。我國開采急斜煤層采用較多的是倉房間留煤柱倉儲采煤法，巷道布置如圖相關知識1—回采倉；2—待放倉；3—放煤倉；4—上山眼；5—大直徑鉆孔；6—區(qū)段運輸平巷；7—區(qū)段回風平巷

主講：林世豪

每個倉房都要提前開掘一條上山眼用作進風和行人，并在回采過程中沿傾斜每隔6m左右，用聯(lián)絡巷將進風行人眼與倉房工作面貫通，當下一個倉房回采時，用它回風運料。倉房間煤柱一般為3～6m。1—回采倉；2—待放倉；3—放煤倉；4—上山眼；5—大直徑鉆孔；6—區(qū)段運輸平巷；7—區(qū)段回風平巷

主講：林世豪（2）生產(chǎn)系統(tǒng)

如圖所標示。在每個倉房下方留有小煤柱形成放煤窗口，破碎的煤炭儲存在倉房內(nèi)?；夭蓚}1工作面向上推進回采，采落煤炭儲于采空區(qū)內(nèi)，作為臨時充填場。由于煤體破碎后，體積增大，回采倉下方隨時要放出少量煤炭，并保持有足夠的回采空間；待放倉2已儲滿破碎煤炭以控制頂板，暫不放煤，以利回采倉安全生產(chǎn)，在放煤倉3下開啟煤倉口，煤炭依靠自重放入?yún)^(qū)段運輸平巷的礦車或輸送機中。通風系統(tǒng)如圖中箭頭所示。為便于工作面通風，工作面布置呈偽斜狀；材料等由區(qū)段回風平巷運人工作面。主講：林世豪（3）采煤工藝1）落煤

由倉房沿傾斜最下部開始，由下而上進行。為便于工作面通風，工作面一般布置成偽斜狀，與走向有150～200夾角。落煤方式普遍采用打眼放炮，一般采用由回風眼側向進風眼側順序分段方式。破碎的煤大致在原地堆積，由于碎煤體積約膨脹1／4～1／3，為保證一個高度約2m的回采空間，需經(jīng)常將多余的煤放出。放出時應注意在各個放煤口放出量的均衡，以保持工作面的平整。

主講：林世豪2）頂板管理

在回采倉1的工作面內(nèi)，因為倉內(nèi)儲存有煤炭，限制了頂?shù)装宓拈]合運動，當頂?shù)装搴兔簩拥姆€(wěn)定性較好時，一般不進行支護；當頂板、底板穩(wěn)定性較差時，可采用木錨桿或點柱加以支護；當煤層松軟易冒時，應打支柱并用背板背好。主講：林世豪3）放煤

回采倉的放煤只是為了保證一定的工作空間高度而放出碎脹后多余的煤。放煤主要是在放煤倉進行，一般采用放煤口依次順序放煤。由于倉內(nèi)煤體放出，懸露的頂?shù)装鍟l(fā)生破壞，特別是頂板冒落，放煤就可能混矸。在這種情況下，就需要根據(jù)放礦理論研究合理的放煤順序，以取得較高的采出率，降低含矸率。每隔3～5個煤倉，應留一個區(qū)域隔離煤柱，寬度一般為6～8m，一個小區(qū)域采完后，將這一區(qū)域隔離。主講：林世豪（4）適用條件優(yōu)點：利用煤炭自溜，采煤工藝簡單；利用儲煤約束頂?shù)装彘]合運動，空頂空間?。划a(chǎn)量和工效較高，坑木消耗少，因而噸煤成本低。缺點：工作面較短，不易實現(xiàn)采煤機械化；煤炭采出率低，工作面空間斷面小。適用：地質(zhì)構造簡單，頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定，厚度為1.0～4.5m的急斜煤層。2008年底起禁止使用主講：林世豪2、高水充填礦柱倉儲式采煤法

1999年內(nèi)蒙古太西煤集團股份有限公司為了提高優(yōu)質(zhì)太西煤的采出率，提出了“房柱式充填倉儲采煤法”，具有明顯的先進性，代表了這類采煤法改革的前景。這種采煤法的實質(zhì)是，沿走向在一個開采區(qū)域，間隔劃分為礦柱和倉房。先采礦柱，然后用高水充填礦柱，使其能支撐開采區(qū)域的頂?shù)装?；然后再采倉房的煤，采煤工藝與倉儲式采煤法相同。這種采煤方法可稱為“高水充填礦柱倉儲式采煤法”，其原理示意如下圖。主講：林世豪高水充填礦柱倉儲式采煤法原理示意圖1—采空倉；2—放煤倉；3—回采倉；4—準備倉；5—高水充填礦柱；6—運輸巷；7—回風巷主講：林世豪六、水平分層及斜切分層采煤法主講：林世豪采煤系統(tǒng)主講：林世豪主講：林世豪主講：林世豪主講：林世豪

三、小煤礦常用的急傾斜煤層采煤法（一）斜分段正臺階采煤法（二）中深孔、長孔爆破采煤法（三）巷道挑頂采煤法（四）斜坡采煤法主講：林世豪

（一）斜分段正臺階采煤法

實質(zhì)是短壁、斜坡、臺階三種采煤方法的綜合。1、采煤系統(tǒng)

從區(qū)段運輸平巷1的上方4-5米處，沿煤層走向開掘超前平巷4。沿運輸平巷每隔20-30米向上掘溜煤眼5和通風行人眼6，并與分段超前平巷4相通。5、6兩眼間距約為5米。從溜煤眼5的上口開始沿煤層按25°-35°的偽斜角掘分段斜巷7，并使之與開切眼3或區(qū)段回風平巷2聯(lián)通，把工作面分為若干個斜分段，形成臺階工作面。工作面的上一個臺階面始終超前下一個臺階面1-2個排距。主講：林世豪2、回采工藝落煤：采用風鎬，煤質(zhì)堅硬、頂板條件較好時，也可以采用爆破落煤。臺階面中適當位置要設置擋煤板。工作面支護：頂?shù)装逋暾麜r，可采用帶帽點柱；一般情況下采用傾斜棚子支護。在適當位置設置腳手架。采空區(qū)處理：全部垮落法，最大控頂距一般5-6個排距、最小控頂距3-4個排距。3、優(yōu)缺點及適用條件優(yōu)點：對煤層地質(zhì)條件適應性強；臺階工作面較短、有安全感；臺階面平行作業(yè)，產(chǎn)量較高、工效和回采率較高；先掘斜巷有利于進一步探明煤層埋藏情況。缺點：掘進效率高、支護及采空區(qū)處理工作量大、回采工作機械化作業(yè)難、通風管理復雜。適用條件：厚度在2米以下，地質(zhì)條件較復雜以及不適合柔性掩護支架采煤法的急傾斜不穩(wěn)定煤層。主講：林世豪

（二）中深孔、長孔爆破采煤法

中深孔和長孔炮眼的直徑都是50mm左右，只是中深孔深度為10-30m，而長孔深度為30-50m。主講：林世豪1、采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)

沿煤層走向每隔20-30m劃為一個分段，并掘出其分段溜煤眼3，然后，沿煤層再布置3個偽傾角為15°-20°的分段斜巷4.在區(qū)段運輸平巷1的上方布置溜煤小眼6及偽斜配風巷5.2、回采工藝落煤：爆破落煤運煤和裝煤：煤炭沿煤層底板自溜到區(qū)段運輸巷，然后運出采區(qū)。支護和采空區(qū)處理：工作面不支護，頂?shù)装遄孕锌迓洹?、優(yōu)缺點和適用條件優(yōu)點：回采工藝簡單，操作人員無需進入工作面，工作面不支護，工人勞動強度低，工作安全，材料消耗少，回采率高，適用范圍廣。缺點：頂?shù)装鍡l件不好時，容易隨采隨落，影響煤炭質(zhì)量。適用條件：頂?shù)装鍘r層較完整、不會發(fā)生隨采隨落現(xiàn)象，回采空間無淋水或突水的急傾斜煤層。通常被廣泛應用于復雜或極復雜構造、不穩(wěn)定或極不穩(wěn)定煤層以及難以布置回風巷的邊角煤、殘柱、煤包和局部變薄煤層的回采。主講：林世豪

（三）巷道挑頂采煤法

在區(qū)段內(nèi)沿煤層傾斜方向，每隔4-6m布置一條分層平巷，然后在分層平巷中擴幫、挑頂進行回采。每次挑頂高度2-4m。主講：林世豪

1、采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)走向長度一般為300-400m，在采區(qū)中部沿煤層布置一組上山眼貫通采區(qū)運輸石門和采區(qū)回風石門后，向采區(qū)兩翼掘進第一個區(qū)段的運輸和回風平巷。為便于掘進中的通風和行人，通常沿走向每隔30-50m布置兩條區(qū)段上山眼，連通上下區(qū)段平巷。當區(qū)段平巷分別掘至采區(qū)邊界時，第一區(qū)段的回風平巷即作為第一分層的分層平巷，并由此開始進行后退式回采。為擴大采區(qū)的生產(chǎn)能力，也可以2-3個分層同時進行回采。工作面采出的煤炭，一般用刮板輸送機運至上山眼，自溜至區(qū)段運輸平巷，在此裝入自翻礦車或輸送機。轉運到采區(qū)溜煤上山，最后在采區(qū)車場裝車外