急倾斜煤层Z型通风留巷放顶煤采煤法优化

唐林军 胡乃联 李国清 张炳学

(1.北京科技大学土木与环境工程学院;2.北京昊华能源股份有限公司)

急倾斜煤层一般是指煤层倾角在45°以上的煤层［1］。目前开采急倾斜煤层主要有水平分层和俯伪斜采煤法、掩护支架采煤法和放顶煤采煤方法等［2-4］，由于该类煤层成煤过程复杂，煤层赋存独特，选择开采方法具有一定的局限性［5-6］。

长沟峪煤矿是京西煤田主采矿井之一，属侏罗纪煤系，长沟峪区15槽开采块段煤层平均倾角在55°以上，厚度变化为5～20 m，走向变化大，传统采煤方法为俯伪斜柔性掩护支架采煤法［7］。张继忠、孙广义等人针对煤层赋存特点分析研究，提出急倾斜煤层Z型通风留巷放顶煤采煤法［8-9］，但在推采实践中发现存在以下问题:①底板侧沿空留巷需破底板岩石，不利于顶煤控制，巷道维护困难，存在安全隐患;②顶板侧运输巷道受煤层走向变化不易取直，运输设备铺设复杂，不易管理;③推采过程中拆卸、续装支架空间狭小，存在施工风险。因此，优化改进急倾斜煤层Z型通风留巷放顶煤采煤法，对实现煤矿安全、高效生产，具有十分重要的意义。

1 初期开采方案

1.1 工作面布置方式

沿煤层顶板掘进运输平巷(煤巷)，沿煤层底板沿空留设回风巷。工作面布置如图1所示。

工作面长度为煤层实际厚度，选择ZHZ1600/16/24Z型整体顶梁组合液压支架放顶煤开采，支架宽0.96 m，支架中心距1 m。根据煤层的实际厚度布设支架，架间距40 mm。工作面内铺设1部SGD280/7.5G型刮板输送机运煤，输送机放置于两支柱之间，工作面打眼放炮落煤时，输送机靠近前柱放置，放顶煤时则靠近后柱放置。……