倾斜长壁采煤法的优缺点分析

倾斜长壁采煤法的优缺点分析

1.仰斜开采和俯斜开采的比较

仰斜开采的优点为：水可以直接流入采空区，使工作面保持良好的工作环境；装煤效果好；冒落矸石涌向采空区，有利于顶板管理；采用充填开采时，可提高充填质量。其缺点为：煤壁容易片帮；机器工作条件较困难，如截深难以保证、输送机易向采空区侧滑移、自移支架不易推移倒位等。因此，仰斜开采的适用条件为：顶板有较大淋水；煤质较硬不易片帮；采高及瓦斯含量较小；采用全部充填处理采空区；易自燃发火时需采用注水注浆等防灭火措施。

采用俯斜开采的优点为：有利于防止煤壁片帮；工作面不易聚集瓦斯；有利于顶板的稳定。其缺点为：容易造成工作面积水，从而恶化工作面劳动条件；采煤机紧压煤壁，其反力容易造成设备损坏；机械自行装煤效率低。俯斜开采的适用条件为：顶板淋水很小；煤层厚度大，煤质松软易片帮；瓦斯含量大的煤层。

分析可知，当煤层倾角不大时，应用仰斜开采比俯斜开采有利，而在倾角大于130-150时，现用技术不易妥善解决仰斜开采（尤其是综采）的困难。因此，小倾角的倾斜长壁工作面多用仰斜开采，而倾角较太的综采工作面则多采用俯斜开采。在选择工作面仰、俯斜开采时，还必须结合水平运输和回风大巷所在的位置，充分考虑工作面通风、采煤巷道的布置方式、运输和维护条件。一般来说，采煤工作面采用后退式开采，对工作面的通风和巷道维护比较有利。因此，在近水平煤层中，往往采用水平大巷上方的煤层俯斜开采，水平大巷下方的煤层仰斜开采。

2.倾斜长壁开采的优缺点及适用条件

2.1倾斜长壁开采法的优点

（1）倾斜长壁布置简单。由于采煤工作面的运输及闻风巷道直接与运输大巷相连，从而减少了采区上（下）山、采区车场及有关榈室的开掘工程量（可减少10％-20％的巷道掘进量），故巷道布置简单，基建投资少，投产较快。

（2）倾斜长壁的采煤工作面是沿走向布置的，其两端的运输和回风巷道则大致平行于煤层倾向，可以直线掘进，因而其工作面长度比较稳定，有利于适用综采要求。

（3）煤炭损失少，资源采出率高。由于开采方法的改变，取消了上（下）山巷道及上（下）山巷道煤柱，从而减少了煤柱损失，提高了采煤效率。

（4）倾斜长壁的采煤工作面便于组成双工作面成对回采，并由于采煤工作面直接在大巷装车，允许同时回采多个工作面，使矿井的开采强度提高。

（5）倾斜长壁工作面的巷道减少，通风线路短，风流方向变化少，巷道交叉点和风桥等通风构筑物也减少，有效风量较高。可以保证工作面的独立通风，有利于安全生产。

（6）运输系统简单，环节少。由于工作面直接与运输大巷相连，省去了上（下）山运输环节，从而降低了事故率，并使运煤系统便于实现胶带输送机化连续运输；辅助运输系统便于采用新型设备（如单轨吊，卡轨车、齿轨车等）实现高效的直达运输。运输系统的辅助人员，倾斜长壁开采约比走向长壁开采30％～40％；运输系统的可靠性提高约20％。

（7）对某些地质条件和回采条件适应性强。倾斜长壁开采有利于通过倾斜断层；仰斜开采有利于疏干工作面积水，对煤层顶板淋水较大时十分适应；瓦斯涌出量大时，采用俯采有利于排放瓦斯；充填开采酌工作面，采用仰采可提高充填的密实程度。采用防火灌浆的工作面，使用仰斜开采也可提高灌浆效果。

2.2倾斜长壁开采法的缺点及存在的问题

（1）倾斜巷道的数量多、长度大；斜巷的开掘、斜巷的辅助运输和行人困难。当斜巷的辅助运输是采用数台小绞车或无级绳运输时，不仅系统复杂、管理困难、人员行走困难、运输能力偏低，难以适应高产的需要。如果斜巷运输改用单轨吊车或卡轨机车等新型设备，则又因新型设备所需的斜巷基建投资过大、在经济上仍难以保证良好效果。

（2）无论是仰斜或俯斜开采均会受到设备重力的倾分力作用，从而加速设各的磨损，缩短使用寿命和影响设备的正常工作。当煤层倾角较大时，甚至会使回采机械设备难以正常运转。

（3）在工作的巷道中，有时将存在有下行风。虽然在技术上允许，但增加不安全因素。

（4）运输大巷采用轨道运煤时，大巷中装车站比较多。单工作面时，每隔150-200m就得设一个装车站，使调运、装车相互影响。如果采用集中装车，则必须开掘一条平行运输大巷的集中运输巷，增加了工程量。

2.3倾斜长壁开采法的应用条件

（1）在现有回采机械设备的条件下，当煤层倾角小于6°-8°时，使用倾斜长壁开采最为有利；倾角小于12°时，能够顺利的实行生产；采用炮采工艺时，适用倾角可扩大到15°-18°。当采用机械化采煤时，超过12°的倾斜长壁工作面应采取必要的技术措施，并将使技术经济效果下降。因此，根据我国目前情况，一般认为倾斜长壁开采适用于倾角小于12°的缓斜煤层。

（2）工作面走向断层少。倾斜长壁工作面遇有走向断层且落差较大时，很难直接通过，需采取特殊措施，并造成生产被动。

（3）当煤层顶板十分破碎时，不宜应用倾斜长壁采煤法。

（4）在倾角为17°以上，被倾向或斜交断层切割的煤层中，可将工作面调斜为伪斜条带布置，应用伪斜长壁采煤。[科]