走向短壁式采煤法在我国水采井(区)中应用最为广泛,常用于倾角较大的缓斜、倾斜和急斜煤层的开采。在走向短壁式采煤法中,安设水枪的回采巷坡度较小(5%-7%),且不受煤层倾角大的影响,因此采空区窜矸压枪的可能性及对作业人员安全的威胁均较小,并利于提高采出率,同时由于增设分段上山,提高了它对地质条件变化的适应能力。
采区准备工作顺序自水平运输大巷沿煤层倾斜开掘一对采区煤水上山及轨道上山,两上山间距20-25m,每隔一定距离以联络巷连通。采区上山与水平回风大巷连通后,由上山向两翼开掘区段回风巷和区段运输巷,区段运输巷的坡度为5%-7%,并当其掘到采区边界后若为缓斜煤层可在该巷道中每隔80-150m沿倾斜向上开掘分段上山(急斜煤层一般不开掘)与区段回风巷相通。然后在分段上山中自上而下依次开掘与区段运输巷平行的回采巷(坡度也为5%-7%),相邻两回采巷的间距一般为10-15m。为避免底煤丢失,缓斜和倾斜煤层的区段运输巷、分段上山和回采巷均需沿煤层底板掘进。在掘进区段巷道时可在采区下部开掘煤水硐室。在完成设备安装及完善通风设施后即可进行回采。水枪安设在回采巷中,由上部的回采巷开始依次由上而下向采区或分段上山后退冲采其上帮的煤垛。
增掘分段上山是我国在缓斜和倾斜煤层中应用走向短壁式采煤法中的经验之一。尽管这样会使巷道掘进率有所增加,但它具有下列明显优点:
1.便于及时调整回采巷间距,以消除由于煤层条件变化或掘进误差所引起的间距过大变化,利于提高采出率;
2.有利于增加掘进工作面数目,缓解采掘接续紧张的矛盾保证采区生产能力;
3.有助于按地质条件分区,提高其对地质条件变化的适应能力。所以我国缓斜煤层水采井(区)中在应用走向短壁式采煤法时普遍采用这种形式1。
采区参数及生产系统走向短壁式采煤法的采区参数的确定原则与漏斗式采煤法相同。其采区生产系统与漏斗式采煤法相似。采煤工作面的通风也采用“采空区窜风”,如果风量不足则在分段上山中增设局部通风机加强通风。
采煤工艺该法的回采工艺与漏斗式采煤法相似。其落垛顺序也分为开式、闭式、半闭式三类所示。煤垛参数的确定原则和步骤与漏斗式采煤法相同。实际应用中,煤垛宽度(移枪步骤)一般为4-8m,煤垛长度(回采巷间距)为10-15m,最终冲采角为65°-75°。采区内一般也配置三个采煤工作面轮流生产,相邻两采煤工作面错距一般为8-15m2。
走向短壁式采煤法与倾斜短壁式的比较在走向短壁式采煤法中,安设水枪的回采巷坡度较小(5%-7%),且不受煤层倾角大的影响,因此采空区窜矸压枪的可能性及对作业人员安全的威胁均较小,并利于提高采出率,同时由于增设分段上山,提高了它对地质条件变化的适应能力。所以该法具有生产安全、采出率较高及对地质条件变化适应能力较强等优点。但是由于水枪只向回采巷上帮侧冲采,冲采范围较小,从而巷道掘进率较高。该采煤方法适用范围广泛,凡适于水采条件的倾角大于12°-15°的煤层均可应用此方法,尤其当煤层的倾角和厚度较大时应用此法更为有利。
在倾斜短壁式采煤法中,安设在回采眼中的水枪可向其两侧冲采,冲采范围较大,因此该法具有巷道掘进率较低、水枪及管道等拆移工作量较小、效率较高等优点。但是当煤层倾角较大时,回采眼坡度也较大,这样采空区垮落矸石易窜入回采眼中,造成压枪和危及作业人员的安全,并降低采出率。因此该采煤方法适用于煤层倾角较小的条件,一般多用于倾角为7°-15°的煤层3。
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王强 - 副教授 - 西南大学