簡析綜采工作面大采高采煤方法應用的采煤要點

崔吉祥

【摘 要】隨著我國煤礦開采事業的不斷發展，大采高采煤技術發揮著重要的作用。但是該技術的應用還存在的一定制約因素，如液壓支架的配備、采煤機功率、支護方式等。相關研究者還應在研究中加大投入力度，力爭在綜采工作面中完善大采高采煤技術，提升煤礦開采效率。大采高采煤法是在厚煤層中追求高采出率的一種常用開采技術，是煤礦開采的主要發展方向。本文首先概述了大采高采煤法，簡述了綜采工作面中大采高采煤方法的特點，對綜采工作面大采高采煤法應用的采煤要點進行了簡要分析。

【關鍵詞】綜采工作面；大采高采煤方法；特點；應用；采煤要點

綜采即綜采機械化采煤，指采煤工作面上的生產全過程，主要包括破煤、裝煤、運煤、支護、采空區處理及回采巷道運輸、掘進等。由于煤層的每層的自然條件和所用機械有所不同，所以完成回采工作的各工序的方法也就因此有所差異。按照采煤工藝分，采煤方法有：爆破采煤法、普通機械化采煤法、綜合機械化采煤法。在煤層傾角大，只能自下而上移架；采高大，滾筒直徑小，不能一次采全高；采煤機裝煤效果差，需單獨安排裝煤行程的地方，比較適合采用綜采工作面進行操作。以下就綜采工作面大采高采煤方法應用的采煤要點進行分析，以供借鑒參考。

一、大采高采煤法的概述

大采高采煤法是大采高一次采全厚采煤法的簡稱，是指采用機械一次性開采全厚在3.5～6米的采煤法，受工作面準備穩定性限制，用于傾角較小的煤層，受采高的限制，所采用的采煤方法。大采高采煤方式相對于放頂煤方法而言在煤層厚度上適用范圍較薄，更符合我國煤炭開采現狀，因此大采高技術是今后研究與發展的重點。在綜采工作面中，大采高技術需要運用到多種機械設備，如轉載機、刮板運輸機、液壓支架以及大功率采煤機等。其中對于大功率采煤機而言，在我國相關研究者經驗與時間的結合下已經極大程度的提升了工作效率，同時我國在大功率采煤機方面已經成為了出口國，向印度、波蘭、俄羅斯等國家出口我國自主研發的液壓牽引型采煤機。

二、綜采工作面大采高采煤方法的特點

當前大采高采煤工藝已經實現了雙向割煤，極大提高了工作效率。同時在綜采工作面中，大采高工藝具有以下特點。

1、采煤較均勻。煤機在采煤過程中，由于滾筒運作時前后均處于上下變化過程，采煤機的滾筒負荷以及搖臂負荷在力度上分配趨近于平均狀態，因此割煤比較均勻。

2、運行方便。在大采高采煤方式下，雙向割煤能夠確保支架工與煤機司機完成割煤動作為單行程，有效提升了勞動效率，減輕了雙行程產生的時間浪費以及勞動強度。在回采過程中，大采高方式下支架跟進快，對頂板起到較好的支護管理作用。另外，刮板機工作移動幅度較小，在控制上更易操作。

3、要求較高。由于綜采工作面多運用于叫較大型煤礦，因此難免遇到塊狀較大煤塊，此時刮板機突然受到負荷，鏈條易發生斷裂。同時，大采高在機械潤滑方面要求偏高，要求在提高產量的同時在行進速度上做好輔助。行進速度受到多種因素影響，除外部采煤環境因素外，煤機還需針對切割效果反饋至控制中心進行調節，同時考慮到滾筒以及搖臂負荷產生的對行進速度的影響，確保行進速度不受太大阻礙。

三、綜采工作面大采高采煤法應用的采煤要點

1、液壓支架控制。在綜采工作面中隨著大采高工作面高度的不斷增加，液壓支架在工作過程中可能會出現滑移或是傾倒事故，嚴重影響采煤工作安全性。在綜采工作面中，大采高采煤活動范圍較大，在特殊環境中站立并不能保持長期穩定狀態，因此易產生傾斜。相關研究者發現，當傾斜角在10度以內時支架高度僅能夠保障在5米以內有效控制，也就是說對支架重心的控制應考慮到液壓支架傾斜程度，當采高達到6米以上時，其重心切記保持在3米以內，以免穩固性不佳。解決方式方面，可再用加固方式，利用千斤頂以及排頭架避免液壓直接傾斜幅度過大。在使用千斤頂時，可將液壓支架的底座或頂梁連接千斤頂一并作為底座后將排頭架錨固鏈連接（需連接末架與頭架），此時錨固鏈的作用力能夠結合移架與千斤頂的力量同步作用于液壓支架。須注意的是，若開采面傾斜角在100度以上，此時液壓支架極易發生滑移，需每隔一段距離設置防滑千斤頂，千斤頂應與推溜跟移架同步運作，一般而言，間隔距離設置為6米。在綜采工作面中，大采高采煤操作需要利用支架與輸送機的支撐完成遷移操作，過程中支架下滑控制需建立在對輸送機下滑控制基礎之上。傾斜角度過大需將輸送機上移，避免支架在采煤過程中下滑。回采環節，移架操作切記施加壓力，同時合理控制5度調斜角與3-5度迎山角，將偽傾斜角控制在90度。液壓支架在傾斜狀態下受多重因素影響，滑移程度存在差異性。以支架移動順序而言，可完成對支架組間移動、內部移動以及整體移動，將支架移動環節穩定性極大提升，從而加大煤礦開采安全性。另外，工作端面的煤壁片幫以及冒頂若能夠有效控制也可以起到對支架滑到的預防作用。

2、煤壁片幫的防控。在綜采工作面中會遇到一些裂縫地質，當開采面臨上層巖石松軟或是斷層情況時，工作推進不得不暫停，以免出現煤壁片幫現象。對于大采高施工而言，地質情況對其開采工藝影響更高，且若斷層落差較大，其煤壁片幫出現的面積也會隨之加大。同時，煤壁會受到新舊煤柱雙重壓力作用，當承受的負荷達到一定標準時煤壁片幫易坍塌。換言之，坍塌面積與所受壓力呈正相關狀態。另外，在綜采工作面不斷深入過程中，液壓支架的降低幅度與速度都會影響到采掘效果，若沒有按流程操作或下降速度過快均會引起煤壁片幫的發生。在解決方式上，目前綜采工作面多采用以下幾種方法避免煤壁片幫的產生：（1）液壓支架的優化。采掘前可對液壓支架加大工作阻力以及初始支撐力，同時針對開采過程中產生的破碎裂縫帶展開煤壁強化操作，保障煤壁穩固性。同時在采掘工藝操作以及回采方面注重實施要點控制，減少煤壁片幫產生幾率。（2）增設防片幫板。在以往綜采工作面大采高工藝實施過程中，防片幫版的增設可將煤壁片幫產生幾率降至原有的30%左右，極大減少了事故產生幾率，提升采煤安全性。防片幫板需要安裝在支柱端頭，在大采高作業過程中防片幫板通過提前打開以及離開后收起功能讓采煤機工作中一直處于防板保護狀態。（3）煤柱處理。綜采工作面由于范圍較大，涉及到的機械設備較多，因此設計中應考慮到剩余煤柱壓力作用，同時在推進方向上應處于傾斜狀態，目標朝向為采煤壁。推進方向切忌采取仰斜式，以免殘留煤柱壓力改變造成煤壁片幫現象。在煤柱處理同時應注意機電配套保護以及支持保護，設定好開采界限并嚴格執行，避免開采過高造成塌頂危險。

結束語

隨著采煤方式的發展，越來越多先進采煤方式被運用于實際操作中。大采高工藝的采煤對象通常為厚度在3-6米之間的煤層，在生產能力方面相對較高，巷道掘進量較小且單產量大，因此在綜采工作面中大采高技術能夠得以廣泛運用。

參考文獻：

[1]陳在敏.利用經濟可采煤層厚度的經濟可采斷層密度的方法確定煤層經濟可采性[J].科技論壇，2012（36）

[2]廉恩勇，梁靜.我國煤礦機械化采煤技術應用現狀研究[J].辦公室業務，2012（5）

[3]李慧平.大采高綜采工作面單向割煤工藝在大柳塔礦的應用[J].神東科技，2005（3）

[4]李波.淺談綜采工作面大采高采煤方法的應用[J].現代經濟信息 2015（12）