大傾角綜采工作面開采技術分析

陳勝明 卓軍

摘要：大傾角煤層是由于煤層及圍巖節理發育，工作面煤壁易片幫、冒落，加之采落的煤炭、掉落的矸石等物沿底板滑動滾落，運輸機、支架下滑等諸多因素，給綜采工藝在大傾角煤層工作面的大規模應用帶來了很大困難。探討大傾角綜采工作面開采關鍵技術對于煤礦安全生產來說意義重大。本文首先介紹大傾角綜采工作面的特點，重點論述大傾角綜采工作面開采技術和大傾角綜采工作面調斜開采需要注意的問題，以供參考。

關鍵詞：大傾角；綜采工作面；開采技術

0 引言

當今，對于煤層大傾角存在各種各樣的觀點，在實際生產中常常把大傾角煤層劃歸為至少35°的傾角煤層。因為形成這種煤層歷經了很多的構造運動，這導致圍巖和煤層的節理發育，這導致難以在煤層大傾角中應用綜采工藝技術。而一些大傾角煤層工作面普遍地應用綜采工藝技術實現了理想的效果，提高了生產效率與生產質量，這給其它煤層大傾角的開采提供了相應的經驗。

1 大傾角綜采工作面的特點

（1）大傾角煤層對液壓支架的影響。處于大傾角狀況下的液壓支架的支架重心跟其底座重心相偏離，一些液壓支架的重心在其底座外部偏離，再者，受到頂板巖石下滑力的影響，這降低了液壓支架的可靠性。在移架的過程中受到重力的作用，形成的往下的液壓支架分力導致往下傾倒與滑移液壓支架。往下滑移液壓支架之后，因為工作面刮板運輸機和液壓支架不能夠一起下滑，由于工作面運輸機跟液壓支架不垂直或者是刮板運輸機連接中心跟液壓中心偏離，因此液壓支架的連接塊、連接桿被折斷或者是彎曲，甚至支架的卡擠導致難以對支架進行移動和升降。

（2）大傾角煤層對刮板輸送機的影響。基于大傾角狀況下的刮板運輸機增加了移動的下滑量。煤層的傾角跟自溜角接近之后會自行地滑落運輸機的矸、煤等，這樣在飛濺物料的情況下面臨一定的安全隱患。

（3）大傾角煤層對采煤機的影響。基于大傾角狀況下的采煤機會自動地下滑，這使上行割煤阻力增加，以及下滑拖移電纜，這會使電纜槽脫離。

（4）大傾角煤層對頂板的影響。由于大傾角的煤層比較容易下滑，這樣其跟液壓支架支撐力并非處在一條直線上，因此要求增加液壓支架支撐力。如果工作面冒頂出現，會自動下滑冒落煤矸，這樣也難以處理冒頂事故。

2 大傾角綜采工作面開采關鍵技術

（1）避免刮板運輸機的下滑。大傾角綜采工作面經常碰到的嚴重制約生產和開采的一個問題是刮板運輸機的下滑。下滑刮板運輸機常常導致下滑支架，以及對拉架移刮板輸送機千斤頂構成損壞，不可以順利地連接轉載機機尾和刮板運輸機機頭，且在工作面端頭滯留煤，這會使工作面環境變差。在實際分析之后，綜采工作面下滑刮板運輸機的一個關鍵因素是煤層傾角較大，這導致刮板運輸機由于重力的作用而下滑。再者，在調斜的時候，為了實現偽斜超前距離，太頻繁地向工作面刮板運輸機的機頭端推移。為此，能夠實施下面的對策：對刮板輸送機進行推移的情況下，認真地把握刮板運輸機的移動次序，一直由工作面的機頭（也就是下部）開始對運輸機進行移動。

（2）分析支架的可靠性。在開始開采綜采工作面的時候，由于刮板運輸機嚴重地往機頭竄動，這導致機尾的很多架都存在較為顯著的倒架、咬架、擠架情況，在相應時間段調整偽斜之后，避免了刮板運輸機的竄動，支架倒架的因素變成了煤層的大傾角，進而大大地減小了液壓支架的可靠性，從而使倒架的情況出現。在大煤層傾角的情況下，液壓支架的可靠性問題往往體現為下面幾點上：因為煤層具備較大的傾角，支架重力順著煤層傾向分力比支架底板和底座之間的摩擦力大，所以側向的移動形成；基于不斷增加的煤層傾角影響下，支架重力作用線超越其底座寬度的情況下會傾倒，除此之外，在具備較大煤層傾角的情況下，煤層頂底板的法線方向跟移動頂板的方向相偏離，從而導致支架的傾倒；垮落矸石順著底板下沖、支架前后的不同下滑特點等也導致煤層平面當中移動支架；支架頂底受到的合力偏離中心，從而使力矩形成，最終導致支架的傾倒。

（3）實施有效的支架防滑防倒對策。為了避免支架的下滑和倒架，確保支架的可靠性，實施下面的對策：一直由工作面下面往上移，避免采空區矸石的滾動使支架的尾部受到沖擊；為了避免頂底板的小摩擦力而出現下滑以及新移動的支架處在初撐力時期。實施間隔移架的方式，且使支架確保一定的迎山角，進而跟下沉頂板的水平位移相抵消；應當避免下滑的刮板運輸機而使牽動支架下滑。

3 大傾角綜采工作面調斜開采需要注意的問題

認真地根據調斜工藝技術進行有效地管理，不可以為了偽斜超前距離一味地回采機尾（機頭），而不重視機頭（機尾），如此一來，才可以防止支架的倒架、咬架、歪架導致頂板現狀的惡化；注重安全質量的指標化管理，確保刮板輸送機的平直，根據步距拉移支架，確保支架為直線且一直跟煤壁相垂直；在較大煤層傾角的情況下，需要盡量地對刮板運輸機推移，從下到上進行拉架，移架遵循次序，在移架之后應當迅速地將升緊，從而實現初撐力；對采高進行有效地控制，確保認真地進行支架的接頂，且使其具備相應的初撐力；實時地調整倒架的支架，在進行調整之后根據調斜工藝技術進行有效地控制，實現循環作業的正規化與嚴格化；注重檢修支架，實時地更換損壞的支架推拉千斤頂，穩定、安全地連接刮板運輸機和支架，不允許通過鏈條軟連，從而對移動的輸送機進行有效地控制。

4 結語

綜上所述，在大傾角應用綜采工作面開采技術，需要有效地控制頂板、避免支架的倒架、避免刮板運輸機的竄動等。只有如此，才可以防止出現安全隱患，才可以確保循環和正規作業的開展，才能夠確保煤礦企業開采的順利性。

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