煤礦大傾角綜放、綜采工作面飛矸防治技術及其應用

摘要：在大傾角綜放、綜采工作面，在采煤機上進行割煤過程中，煤塊、飛矸滾落打傷工作面下段作業人員的問題，一直是安全生產管理中的難點和重點問題，如何防止類似事故的再次發生一直是相關人員的研究熱點。文章以某礦井為例，經過了不斷探索、實踐、總結，最終形成一套較為有效的飛矸防治方案。

關鍵詞：煤炭開采；大傾角工作面；綜放；綜采；飛矸防治技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD323 文章編號：1009-2374（2015）03-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0266

1 概述

本文根據某礦井急傾斜煤層走向長臂大傾角綜放工作面在回采過程中，因工作面傾角大，容易造成飛矸傷人等問題，例如采煤機在工作面上部割煤時，滾落的煤塊沿工作面滾動甚至飛躥下來，對此我們根據實踐應用總結出了在大傾角綜采、綜放工作面飛矸防治的具體辦法，并創新設計應用了架間推拉式擋矸門、架前皮帶擋矸簾，有效地防止了大傾角工作面飛矸傷人事故的發生，確保了安全生產。

2 工程概況

該綜放工作面采用走向長臂大傾角綜采放頂煤采煤法回采，運輸順槽沿煤層頂板布置，回風順槽沿煤層底板布置，工作面煤層呈單斜構造，走向WE，傾向SN，傾角31°～42°，煤層平均厚度10.3m，工作面平均走向長890m，平均傾斜長95m。在采煤機上行割煤過程中、在前部刮板輸送機運煤過程中，容易造成割落的煤塊沿工作面向下滾落，或煤壁片幫的煤塊向下滾落，對工作面下段作業人員形成安全威脅。

3 飛矸防治措施

3.1 設計、完善可靠的飛矸防護設施

要防止飛矸滾落傷人問題的發生，必須要有可靠的安全防護設施做保障，對此我們設計了三種飛矸防護設施，配合使用來完成大傾角工作面飛矸防治工作。這三種防護設施分別為縱向安全網、架前皮帶擋矸簾、架間推拉式擋矸門。

3.1.1 縱向安全網。縱向安全網沿工作面傾斜全長吊掛，采用網格不超過50mm×50mm尼龍繩編制的軟網，網子高度不小于1.6m，用吊環吊掛在支架頂梁下面的掛鉤上，緊貼前溜電纜槽外邊緣掛設；安全網若有搭接必須要將搭接處連接可靠，安全網沿傾斜不可拉的過緊，要為移架作業留有余量；在回采作業過程中，工作面若有飛矸竄出前溜，將會被縱向安全網阻擋而不會竄入架間、對架間作業人員造成安全威脅。

3.1.2 架前皮帶擋矸簾。架前皮帶擋矸簾主要吊掛在前部輸送機通道，在支架前梁上用Φ27圓鋼焊接專用掛鉤進行吊掛固定；安設好后的擋矸簾對工作面架前除采煤機滾筒寬度外的其余橫向空間進行全斷面嚴密

封閉。

擋矸簾采用10mm厚雙層皮帶和δ10mm鋼板制作的夾板（寬200mm）加工制作，并在夾板和皮帶上打眼用M16以上螺栓進行連接固定；皮帶沿吊掛方向裁割成四條，以利于采煤機行走時通過；每道擋矸簾安設三道夾板，中部和上部夾板的作用為固定皮帶和增強擋矸強度，下部夾板根據皮帶分割的四個條狀割成四段鉚接在皮帶的下邊沿，其作用主要是用作配重，增加皮帶懸掛自重，以免飛矸掀起皮帶滑入工作面下段；其中中部夾板設計高度要求大于采煤機高度300mm以上，防止采煤機通過時阻掛采煤機機身。

經使用證明，由于擋矸簾沿工作面位置布置合理，經多道擋矸簾的分段緩沖封堵，整個工作面基本不能形成具有較大勢能和慣性的飛矸，安全可靠性有了很大的提高；由于皮帶為柔性材料，飛矸打在上面產生彈性變形，更容易擋住煤矸，采煤機通過時不容易掛住采煤機頂蓋板和零部件、不容易損壞擋矸簾和采煤機，大大減小了擋矸簾和采煤機的維護量。

3.1.3 架間推拉式擋矸門。架間推拉式擋矸門其主要作用是利用支架立柱柱體、四連桿機構支撐底座和支架頂梁做支撐，對架間滾落物體進行獨擋，擋矸門吊掛在支架上側護板頂梁側面焊接的專用吊掛環上，防止縱向安全網沒有擋住的煤塊和工作面上部架間滾落的物體對下部人員造成傷害；擋矸門比門框寬度小700mm，可在門框內左右推拉，以便于行人通過；擋矸門沿工作面安設間距一般為15～20m，平常使用時相鄰兩擋矸門一個將門扇拉向最左邊、一個將門扇拉向最右邊，以確保封堵空間最大；當架間有人作業時，應將擋矸門拉向最右邊，以防架間行人通道滾落物體對檢修人員造成傷害。擋矸門高度不宜過高，一般為支架高度減去支架頂梁、底座高度，再減去吊掛鏈高度即可，需考慮兩點問題：其一，在生產中移架、放煤和檢修時支架需要經常升降架，需將升降余量考慮進去；其二，推拉式擋矸門門扇在門框底槽內推拉活動，若將擋矸門設計得過低，容易使門框底槽內堆積煤渣，阻礙門扇活動。門框寬度在支架處于最小控頂距時靠煤壁側距離前溜電纜槽外邊緣300mm左右，靠采空區一側在空間允許時盡量放到

最大。

3.2 制定切實可靠的安全管理制度，并固化在作業規程和日常生產管理中

在該礦井大傾角綜放工作面的日常生產管理中，我們總結出了以下九條主要防飛矸管理制度，現列舉

如下：

3.2.1 前部刮板輸送機嚴禁積煤。采煤機破落的煤、煤壁片幫垮落的煤必須及時運出，保證前溜開空、不存余煤，以防存煤向下滾落，打傷工作面下段人員。

3.2.2 及時執行敲幫問頂制度，撬掉煤壁松散煤體，嚴禁過放造成架前空頂、漏煤，避免煤壁片幫造成壓溜事故。架前片幫漏頂容易造成前溜壓死或積煤過多，在這種情況下若開動前溜，最容易造成煤塊飛滾出前溜通道、進入架間的情況發生，因此遇到此類情況必須要加強防范。

3.2.3 在前、后部刮板輸送機通道內嚴禁工作面上下段平行作業；若在架間進行檢修作業時，及時關閉推拉式擋矸門。

3.2.4 架前、架后輸送機通道內進行檢修作業時，前后溜、采煤機停電閉鎖后，在檢修作業點以上5m處打設可靠的橫向安全防護網，并在工作面上、下段設警戒人員，防止不知情人員進入架前、架后。

3.2.5 工作面嚴禁存放物料。

3.2.6 建立可靠的物料、工器具綁扎制度；若有物料需臨時存放，則必須進行可靠地綁扎固定，將物料用8#鐵絲等綁扎在支架或前溜間；作業人員隨身攜帶的工器具要系上繩子，存放時要掛在可靠的地方防止

下滑。

3.2.7 嚴格執行采煤機上行割煤時架前嚴禁有人制度。

3.2.8 建立防飛矸設施（縱向安全網、皮帶擋矸簾、推拉式擋矸門）巡回檢查和檢修維護制度，確保防飛矸設施始終處于完好狀態。

3.2.9 及時清理架間、架前存煤，避免造成

積煤。

4 結語

（1）在大傾角綜放、綜采工作面，設計、完善合理可靠的安全防護設施是飛矸防治工作的關鍵；（2）科學、合理的安全管理制度是飛矸防治工作的基礎；（3）該煤礦在大傾角綜放面通過縱向安全網、架前皮帶擋矸簾、架間推拉式擋矸門等安全防護設施的投入和總結出飛矸防治管理制度的嚴格落實，有效地避免了飛矸傷人事故的發生。

參考文獻

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作者簡介：宋陽平（1980-），男，山西柳林人，太原理工大學礦業工程學院在讀研究生，山西聯盛能源投資有限公司工程師，研究方向：礦業工程。

（責任編輯：蔣建華）