大傾角綜合機械化采煤技術(shù)與安全管理

王明

摘 要：我國分布有大量的大傾角煤層，特別是隨著煤炭產(chǎn)能不斷的增加，煤炭企業(yè)逐漸重視對大傾角煤層進行開采。要想使大傾角綜合機械化采煤技術(shù)得到有效的發(fā)展，便要重視對大傾角綜合機械化采煤技術(shù)與安全管理進行深入的研究，保證能夠?qū)Υ髢A角煤層進行安全、高效開采?；诖?，本文從工作面頂板、液壓支架以及采煤機與輸送機三個方面對采煤技術(shù)與安全管理進行分析，期望對煤礦企業(yè)管理者與操作人員有所借鑒。

關(guān)鍵詞：大傾角；采煤技術(shù)；綜合機械化；安全管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.044

0 前言

大傾角煤層指傾角處于35°～55°間的煤層，大傾角煤層占比我國全部煤層儲量在14%左右。因此，為了能夠使我國煤礦產(chǎn)能與效益得到提高，便要對大傾角綜合機械化采煤技術(shù)進行不斷的提高。在對大傾角煤層進行開采過程中，開采工藝存在一定的難點，比如煤層傾角過大將會導致工作面設(shè)備出現(xiàn)下滑與支架傾倒等危險。因此，要想保證大傾角機械化采煤生產(chǎn)能夠順利開展，保證采煤過程安全性，對其采煤技術(shù)與安全管理進行研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 大傾角綜合機械化采煤技術(shù)

1.1 頂板管理技術(shù)

對于大傾角綜合機械化采煤，頂板主要是指采煤工作當中所利用的頂板，由于大傾角煤層通常傾角均相對較高，一般超過35°，同時煤層不同之處的煤層厚度及平整度也存在差異。因此，對頂板進行選擇一定要保證合理，才能起到有效的支撐作用。在我國南方地區(qū)有大量的煤層存在有一定斷層，造成煤層當中存在有較為嚴重的“碎片化”現(xiàn)象，如果對斷層面及斷層影響區(qū)頂板管控不當，將會導致工作面煤巖出現(xiàn)塌落，出現(xiàn)煤壁片幫、頂板漏空，局部片幫、空頂區(qū)應力易集中，惡性循環(huán)后，出現(xiàn)大面積冒頂事故、倒架事故等情況出現(xiàn)，同時造成煤巖層當中的瓦斯大量涌出，進而對作業(yè)人員造成嚴重安全威脅[1]。因此，在大傾角綜合機械化采煤過程中，對頂板的有效管控是安全生產(chǎn)的前提。

1.2 液壓支撐穩(wěn)定

在對大傾角煤層進行開采過程中，開采角度超過25°時，一旦液壓支架出現(xiàn)穩(wěn)定性不足情況，便會出現(xiàn)下滑、傾斜、倒架、擠壓變形等安全問題，導致這一現(xiàn)象出現(xiàn)主要是因為支架接頂不平、接頂不實，使支架無法對圍巖與頂板進行有效的控制。一旦出現(xiàn)上述問題，將會對采煤工作、現(xiàn)場作業(yè)人員安全造成非常嚴重的影響。因此在對大傾角綜合機械化采煤設(shè)備進行選型時，液壓支架的防滑、防倒要重點進行考慮，確保大傾角液壓支架具有足夠的穩(wěn)定性，為現(xiàn)場作業(yè)人員提供安全作業(yè)空間。

1.3 輸送機和采煤機布置

輸送機和采煤機相關(guān)的技術(shù)要求相對較低，只需按照煤層實際的傾斜角度做出適當?shù)恼{(diào)整即可。一旦煤層傾斜角過大，將會對采煤機運行造成一定的影響，極易導致采煤機發(fā)生倒滑問題。現(xiàn)實當中采煤工作時常會出現(xiàn)這種情況：輸送機實際位置時常和預計位置出現(xiàn)不同[2]，工作面輸送機與運輸順槽輸送機搭接距離不合適，轉(zhuǎn)載點接煤不暢，出現(xiàn)煤炭灑出運輸順槽輸送機或?qū)⒚禾繋牍ぷ髅孑斔蜋C底槽增加輸送機負荷，嚴重時工作面輸送機將啟動不了、崩斷大鏈。因此，需要在采煤過程中對輸送機位置進行有效調(diào)控，保證輸送機實際位置與預計位置相一致，使工作面原煤運輸暢通。

2 大傾角綜合機械化采煤的安全管理

2.1 頂板安全管理

對壓力數(shù)據(jù)與頂?shù)装逡平繑?shù)據(jù)進行持續(xù)收集，同時對數(shù)據(jù)做出科學分析、超前采取防范措施，可以有效防止煤壁片幫與冒頂事故發(fā)生。在對大傾角煤層進行開采過程中，需要加強礦壓監(jiān)測管理。在每架安設(shè)壓力表，定期對支架壓力進行檢查，支撐力不足及時補液，確保支架支撐力能夠滿足頂板支撐控制；有條件還可以安裝礦壓監(jiān)測系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)傳輸至地面電腦，通過礦壓監(jiān)測軟件實時監(jiān)控工作面動壓情況，指導采取超前措施管控頂板，避免冒頂事故。對上下端頭和巷道三角區(qū)間的支護要引起重視，確保端頭支護具有足夠的安全性與可靠性。此外，把工作面?zhèn)蝺A角調(diào)整在3°～18°，可以有效控制支架、輸送機下滑情況的發(fā)生，實現(xiàn)支護穩(wěn)定，實現(xiàn)間接管控好頂板，同時能夠快速移架進行推進?；谏鲜鰞?nèi)容，能夠有效保證頂板具有足夠的穩(wěn)定性。

2.2 液壓支架安全管理

要想保障液壓支架具有足夠的穩(wěn)定性和抗阻能力，現(xiàn)階段，我國所采用的液壓支架均是采用一些重量較大類型的材料，導致液壓支架在進行運輸、轉(zhuǎn)移與安裝時極為不方便。因此，在對液壓支架進行選擇時，應該盡可能選擇低重量與高強度材料。造成大傾角支架出現(xiàn)變形主要是因為支架失穩(wěn)傾倒，出現(xiàn)擠架、咬架。而最易出現(xiàn)變形的便是支架頂梁、尾梁與掩護架，因此，需要對液壓支架增加側(cè)護板，同時縮短支架頂梁間存在的距離，確保液壓支架具有足夠的穩(wěn)定性，避免倒架情況的發(fā)生。對于支架防滑工作而言，支架下滑力通常會集中作用于防滑千斤頂與側(cè)護板處。因此，要想對支架下滑進行有效控制，在傾角超過25°的工作面，需要對側(cè)護板進行力度增強，同時在相鄰底座處安裝防滑千斤頂，避免液壓支架下滑、倒架造成支架損壞。

2.3 采煤機與輸送機的防滑

當煤層傾角在40°及以上時，這就需要對開采工作面當中的偽傾角進行嚴格控制，要是下滑情況較為嚴重，可以通過外部設(shè)施進行調(diào)整，比如單向推移輸送機等。在對煤層進行開采時，需要對其液壓支架所具有的承重能力、穩(wěn)定性進行充分考慮，確保支架不會失穩(wěn)出現(xiàn)咬架或擠架現(xiàn)象，使所有部位均能安全穩(wěn)定運行，通過支架穩(wěn)定控制輸送機穩(wěn)定。此外，還要保證采煤機工作具有穩(wěn)定性，在采煤機選型時，要充分考慮其爬坡能力、制動能力，以滿足工作面使用坡度并具備一定富余系數(shù)。

3 結(jié)論

對于大傾角綜合機械采煤而言，其開采技術(shù)復雜且影響因素眾多。因此，要對開采工作進行有效的管理，保證整個開采過程能夠安全穩(wěn)定進行，這就要對開采區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、工作面設(shè)備選型、開采技術(shù)條件等進行綜合分析，不斷提高采煤技術(shù)與安全管理，才能實現(xiàn)大傾角綜合機械化采煤的高安全、高效益。

參考文獻：

[1]杜建偉.大傾角綜合機械化采煤生產(chǎn)工藝及其安全管理研究[J].機械管理開發(fā)，2018（01）：42-43.

[2]張其堂.大傾角綜合機械化采煤生產(chǎn)工藝技術(shù)分析[J].甘肅科技縱橫，2018（05）：13-15.