[科普中国]-斜台阶采煤法

斜台阶采煤法也称正台阶采煤法。这种方法的采场煤壁形状也是台阶状，但是其上下台阶的超前位置关系与倒台阶采煤法正好相反，即上台阶超前于下台阶，并且两相邻台阶间以30°的伪斜小巷相连，整个采场（及其煤壁）呈伪斜的正台阶状。

简介为克服倒台阶采煤法工作面控顶面积大、坑木消耗高和采场内行人、运料不便等缺点，四川省中梁山煤矿1984年6月试验成功了伪斜短壁采煤法，又称斜台阶采煤法，有的称正台阶采煤法。这种方法的采场煤壁形状也是台阶状，但是其上下台阶的超前位置关系与倒台阶采煤法正好相反，即上台阶超前于下台阶，并且两相邻台阶间以30°的伪斜小巷相连，整个采场（及其煤壁）呈伪斜的正台阶状1。

伪斜短壁采煤法1.工作面布置

在工作面伪斜长度范围内，每隔15-20m布置一个倾斜长度为5m左右的短壁工作面。短壁工作面之间以30°伪斜角的伪斜小巷相连，用以溜煤、运料、行人和通风，整个采场及其煤壁呈伪斜的正台阶状。短壁工作面和伪斜小巷上方利用木支柱、竹笆假顶，使采空区冒落的矸石堆积形成的垫层构成人工假顶来隔离采空区。落煤工作在各短壁面进行，各短壁同步推进。

2.回采工艺

初采时，从开切眼开始自上而下回采。各短壁工作面的倾斜采长控制在5-7m之内，上下台阶沿伪斜（伪斜角30°）的间距为15-20m。这样整个工作面逐步形成正常回采状态。

正常回采时，各短壁面同步推进，用风镐落煤。各短壁面采落的煤炭先积存在其下部的伪斜小巷内的溜槽里，小巷内设挡煤板，当煤积存到一定高度时停止采煤。然后从下往上去掉挡煤板放煤。为防止煤炭窜落到假顶上造成损失，可在伪斜小巷下口外侧挂胶皮挡煤板，使煤炭落入下一伪斜小巷内。

各短壁工作面采用木支柱支护，根据顶底板岩石性质，柱距和排距取0.8-1.0m。假顶支柱，上须“戴帽”、下需有柱窝，且有5°的迎（仰）山角。

短壁工作面回柱放顶前要做好准备工作，即回收普通支柱前，先在原排间加补假顶支柱和假顶加强支柱，再铺上竹笆。然后按矸石堆积的斜面从下向上，由采空区向采面依次人工回收其后方的支柱，使上段短壁面假顶上堆积的矸石垮落，沿堆积矸石斜面滚落到新铺设的假顶上。短壁工作面放顶时，本短壁面停止采煤，并挡住上短壁面的煤流，即回柱放顶和采煤交替进行。

各短工作面每班推进两排柱并回收两排柱，实际上是每班一循环。循环进度1.8m。根据采煤班数，日循环数3-4。

3.评价

这种采煤法除了具有台阶采煤法巷道布置简单、掘进率低、回采率高和对地质条件变化适应性强的优点外，安全可靠性明显提高。这种采煤法采用垮落法管理顶板，但具有充填法的某些特点，改善了顶底板的受力状况，顶板压力小，底板滑脱事故少。工作面呈伪斜正台阶状，工作面位于采空区下方，工作面无瓦斯积聚点，为采空区瓦斯抽放创造了条件，有利于防止瓦斯事故的发生；工作面浮煤少，阻止了煤炭掉入采空区，有利于防止采空区自然发火。

这种斜台阶采煤法也有不少缺点：整个采场内的短壁工作面短而多，各短壁工作面溜煤互相干扰，工作面利用率低；落煤方法仍较落后；煤尘大；坑木消耗虽较倒台阶采煤法大幅度减少，但坑木消耗量仍较大。

斜台阶采煤方法镇江煤炭工业公司古洞煤矿针对上述采煤方法中工作面坑木消耗大等缺点，进行了改进：工作面采用金属摩擦支柱和铰接顶梁组成的走向棚支护，并针对工作面倾角大的特点采取措施增加了支架的稳定性；短壁面的长度有所增加，伪斜小巷的长度有所减少。下面介绍改进后的斜台阶采煤法。

1.工作面布置

整个工作面呈伪斜的正台阶状，它由两种基本部分组成，即短壁工作面和伪斜小巷。短壁工作面沿倾斜长7-8m，回采就在短壁工作面内进行，各短壁工作面沿煤层走向、斜巷留设方向同步推进。上短壁面沿煤层走向超前下短壁面12-15m，其间由回采过程中留设的伪斜小巷连通。小巷的坡度由煤层倾角的大小和棚距确定。

2.回采工艺

短壁工作面回采采用打眼放炮落煤。

初采先从区段回风平巷以下18-20m处的开切眼开始，沿煤层走向向前回采，随着推进，该短壁面由下部向上缩短，当推进到距开切眼12-15m时即形成第一个短壁工作面。接着在开切眼处沿倾斜向下截取7-8m，按上述方法推进即可形成第二个短壁工作面。依此法逐步形成其余短壁工作面。在初采期间所形成的短壁工作面都必须与第一个短壁工作面同步推进，使各短壁工作面始终保持12-15m的间距。所有短壁工作面形成后整个工作面即可进入正常回采。

正常回采时，最上一个短壁工作面逐渐缩短，而最下一个短壁面逐渐加长。当上短面还剩2.4m时即停止回采，等下一短壁工作面推到上短面停采位置时再一起回采。当最下一个短壁工作面逐步加长到9.6m时，该短壁工作面上部按一个短壁工作面的长度推进、留下多余部分暂不回采，等上一个短壁工作面距留下部分12-15m时，留下部分再向前回采。如此可避免回采尖角煤，减少上、下出口管理的麻烦。

各短壁工作面采落的煤炭先积存于其下部伪斜小巷的溜槽内，斜巷内设有挡煤板，当煤积存到一定高度时停止采煤，自下而上去掉挡煤板放煤。工作面采用金属支柱和铰接顶梁走向棚子支护，排距1.0m、柱距0.6m，顶梁上方铺荆条笆片护顶。为防止底板滑动导致金属支柱滑动：沿倾斜，在支柱间上方使用拉杆防倒器、下方贴底板使用下撑棍；沿走向，在支柱间铺设底梁，便于人员上下和物料运送。这样工作面支架沿走向、倾向连成一体，增强了支架的稳定性。在各短壁工作面上部靠近采空区一侧架设一个木垛，该木垛随工作面推进而移设。

两短壁面之间的斜巷是随短壁面的推进逐步留设而成的，斜巷坡度以保证煤能自溜为原则。靠斜巷下帮铺有搪瓷溜槽。采空区处理采用全部垮落法。回柱前，应先在斜巷靠采空区侧的两根支柱间补打一根戴帽金属支柱，作为加强支柱，并在支柱上方铺双层荆条笆片。笆片由下向上铺设，接头相互搭牢，然后从采空区向笆片上扒部分矸石作为假顶的缓冲层，以减少放顶时矸石对支柱的冲击。放顶前，还必须在新切顶线的斜巷方向超前一档铺设假顶。放顶时必须在新切顶线一排支柱的采空区侧挂挡矸笆片。回柱放顶时在各短壁面内由下向上依次人工击落柱锁，用拔柱器回收支柱和顶梁。斜巷的回柱放顶与其下部短壁面的回柱放顶同步进行。短壁面内“四、五排”控顶，最大控顶距5m，最小控顶距4m，放顶步距1m。

当最上部短壁面推采到停采线位置时，停止回采，并把短壁面控顶距缩小到最小，在煤壁侧两排金属棚子间加套木棚。但其他各短壁面仍按正常回采。当第二个短壁面推采到距第一个短壁面2m时，停止回采第二个短壁面，用与第一个短壁面相同的方法处理第二个短壁面，以此类推。所有短壁面都停采加套木棚后，从最下面的短壁面开始自下而上逐个短壁面回收金属支柱和顶梁。回收完毕整个工作面回采结束。工作面作业形式为“三班采煤、边采边准”。每班一循环，循环进度1m，每日3循环，日推进度3m2。

评价与适用条件斜台阶采煤法的整个工作面由沿真倾斜的短壁工作面和伪斜小巷依次相间连结而成，整个采场呈伪斜正台阶状。因此这种采煤方法，既吸取了伪倾斜掩护支架采煤法的优点，消除了倒台阶采煤法工人可能掉入采空区的不安全因素，又吸收了倒台阶采煤法对断层、煤厚、倾角适应性强的优点和水平分层（以及斜切分层）采煤法铺设假顶隔离采空区并便于处理矸石的优点。

采空区处理方法对整个工作面而言是全部垮落法，而对于下部的短面则是矸石充填法。因煤壁整体伪斜，沿走向顶板的支承压力传递稳定，缩短了工作面真倾斜方向控顶的长度，减少了顶底板的滑动，从而改善了采场顶底板的受力状态，增加了顶板的稳定性，顶板压力小，无明显周期来压现象，提高了工作面的安全可靠性。用假顶隔离采空区，落煤损失少，不仅提高了煤炭回收率而且有利于防止采空区自然发火。斜台阶采煤法巷道布置简单，掘进率低。实际应用表明，这种采煤法的技术经济效果不仅优于相同地质条件下的长壁式采煤法；而且优于倒台阶采煤法：工作面单产提高、成本降低，大幅度提高了回采工效和降低了坑木消耗。

斜台阶采煤法工作面煤壁利用率较低，回采时煤尘较大，工作面初采与收作时间较长，此期间达不到正常产量。斜台阶采煤对地质条件适应性较强，可用于厚度、倾角有变化及有小构造的厚度在2.4m以下的大倾角煤层3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学