煤炭科学技术

作者：王红伟, 焦建强, 伍永平, 刘宝恒, 赵华涛,

关键词：急倾斜煤层, 水平分段, 综放开采, 沿空留巷, 底板破坏滑移,

针对厚度4～8 m的急倾斜煤层难以实现机械化开采的难题，创新性提出了水平分段短壁综放采煤法。在龙泉煤矿3-3c急倾斜厚煤层布置采掘合一“单一巷道”工作面，螺旋钻机超前采出巷旁煤柱，纵横自移式支架采出顶煤，沿空成巷形成工作面“Z”形通风。并通过理论分析、数值计算和物理相似模拟分析确定了分段高度、采放比等主要回采参数，揭示了采场顶板运动演化、底板破坏滑移及围岩承载结构泛化特征。研究结果表明：分段高度10 m、采放比2.85时工作面放煤效果较好；急倾斜水平分段采场顶板结构迁移转化形成“跨层多梯阶砌体结构”、不同区域底板发生“挤出-平移”“挤出-下压”“挤出-上推”3种模式破坏滑移，顶板、煤柱、底板相互关联形成采场“顶板-底板-煤柱”链式结构。3个分段组成阶段高度30～45 m，能有效阻断采动过程中链式结构单元间强弱链相互转换，防止煤柱失稳造成顶板大面积垮落形成的冲击灾害。以上新型采煤方法的提出与研究为该类煤层的安全高效生产提供了方法与理论基础，对新疆乃至西部煤炭可持续开发具有重要意义。

来源：2021年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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