李子埡煤礦南二井急傾斜煤層綜采工藝及績效

文/王麗 李建

李子埡煤礦南二井急傾斜煤層綜采工藝及績效

文/王麗 李建

川煤集團華鎣山廣能公司的李子埡南煤礦和李子埡煤礦南二井，原屬同一規劃礦井，由于歷史原因分成了兩個礦，李子埡南煤礦開采井田西翼，李子埡煤礦南二井開采井田東翼，都是開采45°~62°傾角的急傾斜中厚煤層，煤層都有煤與瓦斯突出危險。李子埡南煤礦已開采12年，用偽傾斜柔性掩護支架采煤法開采，工作面年產100kt左右。生產實踐表明，偽傾斜柔性掩護支架采煤法安全差、勞動強度大、勞動環境差、產量低。李子埡煤礦南二井2011年11月建成投產，為提高安全生產水平，企業把采煤方法確定為綜采，2012年6月底3102首采面完成了試采，取得成功。

一、開采條件

李子埡煤礦南二井開采二迭紀龍潭組煤層，礦井設計能力300kt，平硐開拓，一礦一面。首采面頂、底板屬II類2級，煤層傾角45°~52°，平均48.5°；煤層厚度1.3~3.6m，平均2.6m；工作面煤層具有煤與瓦斯突出危險。工作面靠近頂板的煤約1m厚，且松軟易自梭。首采面斜長145m，走向長約1000m。首采面上方為小煤礦采空區。

二、工作面主要設備配備及布置特點

1.工作面主要設備見表1。

2．沿真傾斜方向推進。目前，我國大傾角煤層綜采工作面一般都是采用仰偽斜布置。鑒于仰偽斜推進存在初采和收尾煤柱損失大、推進中煤壁易片幫、液壓支架易擠架、液壓支架在工作面排列呈鋸齒狀、經常需割短刀調整工作面等一系列問題，3102工作面按真傾斜布置，開切眼及工作面垂直于機巷。

3．工作面運輸機電機減速器采用平行布置。目前，我國大傾角煤層綜采工作面運輸機的電機減速器一般都是采用垂直布置方式。由于垂直布置方式存在上出口需單體支柱支護的范圍大、行人不便、不利工作面加減架等不足，3102工作面采用平行布置方式，同時采取了保證減速器潤滑的措施。

4．工作面兩端取消了過渡支架，工作面運輸機取消了過渡槽。

三、采取的主要技術措施

1．液壓支架采用主動防倒防滑。將液壓支架的防倒防滑千斤頂與調架千斤頂分開，拉架千斤頂與防倒防滑千斤頂聯動，讓防倒防滑千斤頂在降架和移架過程中處于伸出狀態，使支架在降架和移架過程中不會下倒下滑，從而實現主動防倒防滑。

表1　工作面主要設備配備表

2．工作面運輸機防滑措施。在每架液壓支架底座內設一千斤頂，讓該千斤頂向上頂住推桿來防止運輸機下滑。

3．防止工作面煤矸下滾下竄傷人的措施。在運輸機上設架前擋煤板將機道與工作面隔離；在支架上設架間擋矸門（5架左右設一門），實現上下段工作面相隔離。

4．工作面下出口的支護和防護措施。工作面下出口設橫式端頭支架一套（3架）。

5．增強采煤機行走系統的措施。將工作面運輸機銷軌節距增大到177mm，從而使采煤機行走輪齒模數增大到55.7。

6．保證采煤機潤滑的措施。分腔潤滑、多點強制潤滑。

7．為防采煤機跑車增加的措施。除常規防滑制動裝置外，利用銷軌為采煤機增設了第二防跑車裝置。

8．解決液壓支架在工作面排列呈鋸齒狀的措施。在運輸機上增設液壓支架移正導向裝置，使液壓支架與工作面運輸機始終保持垂直。

9．防煤壁垮幫的措施。液壓支架設護幫板和伸縮梁。

四、開采效果

1．三機運行效果。前3個月故障率較高，平均每月影響生產80小時，主要是韓國產1140V采煤機變頻器故障。3個月后（換下韓國變頻器后）故障率很低，主要設備基本無故障。

2．安全效果。生產中未發生重傷及以上事故，安全效果很好。

3．產量情況。最高月產31998噸，平均月產24223噸，是李子埡南煤礦偽傾斜柔性掩護支架工作面產量的2.65倍。

4．經濟社會效益。工作面年產量比柔性掩護支架工作面約多180kt，每年增收9000萬元，一套綜采設備約3500萬元，經濟壽命6年，經濟效益十分顯著。另外，因綜采工作面區段長度比柔性掩護支架工作面長1倍多，因此每年少掘約1000米煤巷。與柔性掩護支架工作面比，還有減輕工人勞動強度、改善通風、改善職工作業環境等社會效益。

五、問題和不足

1．粉塵對工作面推進速度影響大。由于傾角大，采煤機割下的煤加速往下飛竄，飛竄過程中煤被二次破碎使產塵率大增，再被迎面而來的上行風揚起，使位于采煤機上方的采煤機司機視力受限，從而嚴重影響割煤速度。

2．防突工作對工作面推進速度影響大。工作面防突效果檢驗、補打措施孔、采煤機割煤過去就必須拉架并伸出護幫板護幫、采煤機割攏前又要收回板護幫等，這些工作都對工作面推進速度有直接影響。特別是煤與瓦斯突出造成的心理壓力影響較大。

3．掘進時發生煤與瓦斯突出處增加了采煤工作面頂板管理難度。掘進機巷時每次發生煤與瓦斯突出，都導致上方采煤工作面的煤及頂板巖石涌出，都導致了采煤工作面內煤及頂板巖石的破壞，采煤工作面推到機巷發生過煤與瓦斯突出處，頂板管理都會受到不小影響。

六、結論

1．50°傾角的工作面可以用綜采，并取得良好的經濟社會效益；50°傾角的煤層綜采可以沿真傾斜方向推進。真傾斜推進比仰偽斜推進的安全生產效果好。

2．50°傾角的煤層綜采，當采煤機機面與支架頂梁間的凈高≥0.4m時可以雙向割煤；50°傾角的煤層綜采，工作面有煤與瓦斯突出危險時產量會降低30％～40％。

3．急傾斜煤層綜采面采用上行通風時粉塵對推進速度影響大，在沒有煤與瓦斯突出危險的工作面最好采用下行通風；掘進順槽時發生的煤與瓦斯突出會給回采時的頂板管理增加困難，掘進順槽時應盡可能防止煤與瓦斯突出。

（責任編輯：龐永厚）

作者單位：（四川煤炭產業集團華鎣山廣能公司）