關于綜采工作面防滑技術的探討

宋利華

摘要：綜采工作面由于受地質構造或傾角的加大，會出現刮板輸送機上竄下滑、支架歪架、倒架等現象，直接影響著煤礦的安全生產。文章以汝箕溝煤礦32211（3）綜采工作面采煤中遇到的問題為例進行分析，總結出了綜采工作面偽斜超前距離經驗公式，以供同類生產條件的礦井借鑒。

關鍵詞：綜采工作面；偽斜；防滑

中圖分類號：TD823文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）22-0177-01

近年來，隨著我國煤礦開采機械化程度的提高,綜合機械化采煤技術在煤礦生產中得到廣泛的應用。但綜采工作面由于受煤層傾角的加大，給安全生產帶來諸多安全隱患。此時，工作面開切眼的布置往往與運、回兩巷不能垂直布置，存在一個角度，即偽斜角，偽斜角的控制管理是綜采工作面能否正常高效推定的非常重要的因素。偽斜調整不當，不僅會使運輸機上竄下滑，造成上下出口難以管理，而且容易導致支架歪架、倒架，使頂板失控，直接影響著煤礦的安全生產。

1工作面概況

32211（3）綜采工作面切眼全長194 m，工作面循環進度0.8 m，后段走向長度299 m，受地質條件限制，切眼自然坡度為8°～12°，平均達9°(風巷高于機巷)，工作面設計偽斜為1°14'，采用走向長壁傾斜分層金屬網假頂分層開采、全部垮落法管理頂板的綜合機械化采煤方法。煤層平均厚度4.05 m，在局部范圍煤層變化較大，自北東向南西逐漸變厚，屬特厚穩定緩傾斜煤層。

2偽斜不合理對32211（3）綜采工作面回采的影響

及原因分析

①采煤機跑空刀。綜采工作面采煤機下行割煤、移架，但不推移刮板運輸機，上行時采煤機跑空刀、推移運輸機，使刮板運輸機每循環都自下端頭逐架向上端頭推移。

②刮板運輸機上竄下滑。工作面在過拐點時，因工作面角度和偽斜角度的影響，工作面刮板運輸機上竄入上出口，導致上出口不暢通，維護不方便。由于受地質因素影響，32211（3）綜采面為單斜構造，運回兩巷落差為35ｍ，工作面平均傾角9°，因而支架、運輸機等沿斜面方向會產生一向下的分力。

③造成擠架、咬架甚至倒架。工作面因刮板運輸機上竄嚴重，帶動支架底座也向下滑移，后經調整偽斜，同時采取措施使運輸機逐步上移；但由于運輸機上竄過程中，向上擺架不力，致使工作面中部有部分支架擠架咬架明顯，支架與工作面輸送機的不垂直，造成推拉頭、推拉塊、承載壓力大，致使工作面許多推拉頭彎曲變形，甚至斷裂。

3調斜防滑方式

①大斜式。實踐中每班對運輸機的滑移觀察、計量，在運輸機與轉載機的搭接長度或支架推移桿發生輕微變向時，若機頭長，可多推進運輸機機頭，少推進運輸機機尾。即：在原先的兩循環期間，采兩次機頭、機尾變為采三次機頭、兩次機尾或采兩次機頭一次機尾。若機尾長，可多推進機尾，少推進機頭，其工藝原理與機頭長時相同，但是在整個“大斜”調整過程中，采煤機都要跑整刀。

②小斜式。運輸機下滑過快，不易迅速控制運輸機下滑時，也可采用調小斜的方法穩住運輸機。即：若機頭長時，只采機頭，不采機尾（磨機頭）。根據實際情況，采煤機一次比一次跑得短（近），工作面形成人為的中間工作面，刮板運輸機滯后形成“凸”狀，如此可控制運輸機下滑。“小斜式”存在嚴重的技術缺陷，這種磨采易造成擠架，此方式應根據現場實際情況（架松時）采用。

③支架的調向。所謂支架的調向就是：移架時，利用支架的尾調千斤頂或是用單體支柱頂在支架的下滑側推移，這既可適當調整支架的方向，又有利于增加移架力。支架調向就是通過調整支架的推移方向來控制運輸機下滑，一般與“大斜式”配合使用，否則很難使支架實現真正意義上的調向。

④控溜法。人為調整刮板輸送機推移方向，阻止其下滑，并逐步回調，致使刮板輸送機位置慢慢恢復正常。即：工作面每5～10架準備一個小單體液壓支柱或者50T左右的千斤頂，推移運輸機前，把立柱尾部固定在刮板輸送機下滑方向的鄰架底座前，頂部頂在運輸機與本架相連的窩槽內，兩頭都應具有可靠的防滑措施。

⑤螺旋式。機尾（頭）長時，只采機尾（頭），不采機頭（尾），但采煤機必須跑到機頭（尾），采煤機跑到機頭（尾）前，運輸機要預先拉回，機頭(尾)支架不動，工作面始終保持直線標準。該方式使用過程中，必須最大限度利用支架掩護梁、尾梁側護千斤頂調整支架方向，否則易出現擠架、咬架等現象。

4工作面偽斜數值的計算方法

4.1口標高差推斷偽斜

最簡單的公式就是:較低的那端超前于較高端的兩巷高差的0.46倍。不過根據實際情況會有所出入，即：S=0.46（H2-H1），式中：S為偽斜超前距離，m；H2，H1為工作上出口標高、下出口標高，m。

4.2作面的真傾角推斷偽斜數值

①利用真傾角推斷工作面偽斜。根據經驗，偽斜角一般設計為切眼坡度角的1/3。實踐證明：開切眼坡度角小于15°的綜采工作面偽斜較易調整與掌握，但當工作面切眼坡度角大于10°時，因為生產中實際偽斜還受所用設備（支架、前部后部運輸機等）及其連接方式的影響，工作面的實際偽斜較難掌握。即：S=L×tgα/3，式中：S為偽斜超前距離，m；L為工作面傾斜長度，m；α為煤層傾角，°。按照經驗公式，煤層傾角9°，采長為194 m時，偽斜超前距離應為10.2 m，但當偽斜控制在10.2 m時，回采過程中，運輸機有下滑傾向，后逐漸加大偽斜距離，運輸機下滑速度變緩。當偽斜加大為12 m時，運輸機停止下滑，當超前距離為14 m時，運輸機開始上竄，偽斜為18 m時，運輸機上竄2 m。當偽斜降至10 m時，工作面開始有下滑趨勢，在工作面傾角沒有大的變化的情況下，偽斜控制在10.5～12.5 m之間，工作面運輸機沒有明顯的上竄下滑，都能保證工作面的正常推進。

②真傾角的變化對偽斜的影響。在煤層傾角變小后，偽斜距離保持不變，運輸機開始上竄，偽斜調小到一定值后，工作面推進正常。這說明，在采長不變的情況下，偽斜超前距離與煤層傾角變化有關，當煤層傾角變小，工作面運輸機有上竄趨勢，當煤層傾角變大時，反之。因此，理論上，只要找出傾角系數隨煤層傾角的變化規律，就可以通過計算確定出偽斜距離的波動范圍。當采長不變，若假設煤層傾角也不變，存在一個系數假設為μ，即這個工作面偽斜計算公式就可以變為：S=L×tgμα/3即S=L×tgμα，則：μ＝(1/α)×arctgS/L。設工作面(開切眼)與回風巷垂線調斜成γ角時，運輸機出現滑移現象，800為一個循環進度，則運輸機將上竄800×tgγ（mm）。根據現場實測，當γ=0時，即工作面與風機兩巷垂直時，每推進一個循環，運輸機下滑51 mm，若要運輸機不下滑，必須800×tgγ=51，所以γ=1°44'。設偽斜距離（運輸巷比材料巷多推的距離）為X，工作面長度M為194 m，則：X=Msinγ，得X=12.4。

經過實踐驗證，將工作面調斜成機頭超前于機尾10.5～12.5 m之間偽斜能保證工作面的正常推進。

5結語

32211（3）綜采工作面作為我礦唯一推進的工作面，擔負著全礦全年的生產任務，確定偽斜是工作面能夠順利高效生產的主要因素之一，對我礦具有十分重要的意義。通過利用經驗公式，結合現場的實測，對32211（3）綜采工作面的偽斜給出了控制范圍，并針對工作面出現上竄下滑現象做出解釋并給出相應的處理措施，對即將開采的32212（1）綜采工作面偽斜的確定具有一定的借鑒價值。

參考文獻：

[1] 李乃芳.大傾角煤層綜采技術實踐[J].煤礦開采,2009,(2).

[2] 廖米和,劉廣文.關于綜放工作面運輸機竄動的控制[J].煤礦機電,2003,（2）.