大傾角采煤技術的應用

王改生

（西山煤電官地礦工程區，山西 太原 030022）

大傾角煤層指的是傾斜角在35°到55°之間的煤層。多年的連續開采導致現階段我國大部分礦區近水平煤層和緩傾斜煤層的可采量大大減小。相比之下，大傾角煤層在我國分布范圍廣，其相對應的采煤技術也受到業界人士重視［1］。現階段針對大傾角煤層采煤技術的相關論著較多，但多為某一種開采方法或某一方面進行詳細的論述。因此，站在全面的角度對大傾角采煤技術及其推廣、安全管理方面進行分析，對總體把握、全面認識大傾角采煤，有著十分重要現實意義。

1 大傾角采煤技術的應用與推廣

1）大傾角煤層開采的難點。

雖然人們在長期探索實踐中掌握了許多大傾角煤層開采技術，但仍然面臨諸多難點。開采的主要障礙：第一，煤層傾角變大會導致液壓支架下滑，大傾角煤層工作面支架不穩固。煤層傾角變大，支架受到的方向應力就會減小，而受到的沿煤層傾向的切向應力會增大［2］。加上采空區上部冒落的矸石會沿著采空區下滑，從而填充在采空區下面。這樣極易造成大傾角工作面支架載荷分布不均勻，使液壓支架沿工作面傾斜方向發生下滑，同時工作面擠架、咬架、倒架等現象也時有發生［3］。第二，采煤機在大傾角煤層工作面上會遇到上行割煤困難，很可能產生嚴重事故。在大傾角煤層的開采中，采煤機受到其本身功率的限制，在沿煤層傾向的重力分力以及截割阻力的綜合作用下會發生牽引力不足的情況，導致采煤機沿工作面上行方向不能進行正常割煤。采煤機下行時，采煤機在重力引起的下滑分力下很容易自動下滑而飛車，每當面臨這種情況，防滑任務變得艱巨，尤其是當煤層傾角超過35°時，更易發生下滑。第三，大傾角煤層開采的工作面易發生采落煤塊和垮落矸石沿煤層底板自動向下滑滾的狀況。由于煤塊與石頭滑移速度快，極易撞倒工作面支柱，砸傷人員，動搖設備，大大增加了工作面生產的不安全因素。第四，大傾角煤層的工作面傾斜角度大，工作人員不能在上面正常行走施工，導致效率不高。

2）大傾角煤層開采的方法。

根據大傾角煤層的具體特點和開采單位設備以及技術掌握程度的不同，開采方式是多樣的。大傾角煤層的開采方法主要有走向長壁采煤法、臺階式采煤法、水平分層和斜切分層采煤法、掩護支架采煤法、全部充填采煤法、機械化等［3］。一般的開采方法要根據開采技術現狀和礦煤層的特點確定。開采原則：適應煤層厚度變化；適應煤層傾角變化；適應礦井提升運輸方式和提升能力；適應礦井副井提升和輔助運輸；提高煤炭資源的回采率；提高礦井安全可靠程度；具有可操作性。

3）大傾角采煤技術的應用要點。

第一，采煤機的運行要靈活，應視工作面的坡度而定。如果綜采工作面的坡度高于30°，那么采煤機就應該向下單向割煤，上行空轉清浮煤。一旦綜合采煤的工作面，其傾角坡度沒有超過30°，且采煤機向下20m割煤之后，停止運行割煤機并移溜，繼而進行割煤。在完整的過程中，采煤機工作人員必須在支架內進行所有操作的完成。一旦由于移溜需要，割煤機應當設定可以迫使工作面溜子停止的閉鎖裝置［4］。這樣，采煤機一旦停止運行，可以將前后滾筒落到地板上面，進而讓工作和維護人員能夠順利進行行走齒輪和溜子銷軌的檢查，并確保其正常和完整。針對大傾角采煤技術應用過程中存在的上下油位差問題，往往可以采用多腔室潤滑的方式進行解決。

第二，刮板機運行時注意減少生產過程中的實際傾斜角度。為了溜子的防滑，要適當運用支架結合移推千斤頂和連接裝置。盡量將千斤頂自身的鏈固定在支架過橋板的某一段，另一端則用于溜子底座的固定。長度要視實際情況而定，這樣做的目的是為了確保工作面溜子不出現下滑狀況。打好機頭的同時要壓住機尾，讓溜子依照自下往上的方向推移。如果溜子出現不規則推移，諸如下滑。這個時候，應當針對支架的位置進行調整，確保溜子和支架底座處于一種垂直位置。

第三，注意提高液壓支架的性能。液壓支架的良好性能是大傾角采煤施工的重中之重，因為它直接影響開采作業中支架固定和支撐的方式。提高液壓支架的性能往往采用排頭支架增設的方式進行液壓支架設置，即在溜子頭附近區域設置排頭支架，并將排頭支架進行固定，確保支架之間能夠相互進行支撐，進而確保所有排頭支架能夠構建為一個較為完整和統一的整體。另一方面，可以依據所有排頭支架的標準進行工作面支架的排列，構成一條直線。

2 大傾角采煤的安全管理

在煤礦井下采掘中，煤層具有一定的傾角而增加了原煤的采掘難度，特別是加大了危險度。采煤的安全管理一直是國家和煤礦產業十分重視和強調的問題。

1）采煤技術安全管理的重要性。

煤礦一旦發生事故，人員傷亡是及其嚴重的。因此，在煤礦開采的過程中一定要注意安全問題。為了讓煤礦因開采而產生諸如煤礦坍塌、瓦斯爆炸等安全事故減少，國家已嚴令禁止私有小煤礦開采，并要求大中型煤礦要重視安全煤礦安全管理。技術是保證安全的重要條件，要想保證煤礦開采能在一個安全的環境中作業，就必須將安全生產技術貫穿于煤礦生產和開采的各個環節中。煤礦開采本身面臨非常惡劣的工作環境，而且整個作業過程也會牽涉到很多工作程序。如果沒有采取科學的采煤技術，忽視采煤的安全管理，其危害性不僅關系到煤礦整體的開采可持續性，同時也會威脅工作人員的人生安全。因此，加強煤礦安全技術的應用，做好煤礦采煤的監督和管理，煤礦開采的安全在細節上可以得到保證。與此同時，重視技術管理。煤炭的生產主要是在礦井內部，其自身的生產條件具有復雜性，很容易遭受到地質災害的影響，這就需要提高生產技術，建立健全管理機制。

2）如何做好安全管理。

第一，做好安全優化條件分析。由于煤礦開采是由很多作業環節組成的，其生產過程中也就必然需要考慮不同的問題。比如煤礦的地址環境，開采所采用的技術以及巷道施工管理等。其中大傾角環境下的采煤尤其需要注意挑棚技術的優化。關鍵要先解決工作面坍塌及地下水滲透的問題，目前解決這兩個問題主要采用的技術是條帶技術，該技術在實際大傾角采煤環境中能有效保證其安全生產。技術是確保大傾角采煤安全生產的重要條件，但這并不代表只要有技術就能保證其百分之百的安全，科學的作業設計同樣重要。大傾角采煤過程中需要對其進行合理的條形設計，以此發揮覆巖層的支撐作用，并防護地表出現沉降的問題。此外，如果是煤層較厚的環境下，最常用的開采技術就是爆破。眾所周知，爆破是一項危險系數極高的工作，采用這種技術的過程中必須根據工作實際的需要，并多項數據考察再確定爆破參數。爆破完成后，在開采機械設備的選擇同樣需要謹慎合理，以免出現煤礦坍塌的問題。

第二，健全安全管理制度。完善事故責任機制。事故是客觀存在的，因此只能努力減少和避免事故的發生。事故不只是對財產造成了很大的損失，最讓人痛心和不可挽回的是人員的傷亡。國家在這一方面極為重視，從而針對這一問題制定了相應法律法規以及規章制度，對隨意開采及剝削勞動人民和違規操作的行為進行法律上的嚴懲［5］。

嚴明安全生產紀律以及注重提高員工的素質。素質高且能嚴格遵守生產規則與紀律是安全生產實現的重要因素。平常要對員工進行培訓，加強意識指導。生產過程中注意規范員工行為舉止，注重細節。

3 結語

通過對大傾角采煤技術的應用、推廣和安全管理等方面的論述可知，大傾角采煤技術是采煤業的重點，其應用要注意很多現實因素。而采煤本身是一個危險系數高的行業，安全管理顯得尤為重要。

［1］ 劉玉軍.大傾角采煤技術應用與安全管理［J］.科技與企業，2013（13）：253.

［2］ 趙明昌.煤礦大傾角采煤技術應用研究［J］.中小企業管理與科技（下旬刊），2013（7）：205－206.

［3］ 劉棟.大傾角采煤技術的應用與推廣［J］.中國新技術新產品，2014（2）：36－37.

［4］ 李磊.關于大傾角采煤技術應用及其安全管理分析［J］.科技創新與應用，2014，30：115.

［5］ 張士鈺.大傾角采煤技術的應用與推廣［J］.科技情報開發與經濟，2005（13）：287－288.