大傾角綜放工作面設備防滑技術的研究

燕 偉

（山西汾西宜興煤業，山西 孝義 032300）

1 概況

宜興煤業位于山西省孝義市驛馬鄉高阜村，設計生產能力為60萬t/年，可采儲量47.95萬t。該礦1204工作面標高在+430～ +518m之間，處于1204放水巷道與1206工作面采空區之間。該工作面煤層賦存穩定，煤層厚度為5.06～7.73m，平均厚度為6.03m。工作面沿走向布置，工作面運輸巷道設計長度520m，回風巷道設計長度660m，切眼長度210m。運輸巷道和回風巷道均采用11#工字鋼進行支護，外段采用錨網進行支護。如圖1所示。

圖1 1204工作面平面示意圖

切眼方向煤層自然坡度為13°～31°，平均為18°。該工作面運輸巷道、回風巷道波狀起伏，坡度一直處在為0°～16°，屬于典型的傾斜回采面。詳見圖2切眼削面示意圖。

圖2 切眼剖面圖

2 工作面回采中遇到的問題

由于1204工作面屬于典型的傾斜回采面，局部區域的坡度達31°，比較大，在回采作業時造成了液壓支架和前后溜的上竄下滑，從而使得該區域煤墻的承載力大，非常容易造成頂板破碎，煤壁片幫和冒頂，從而發生安全事故。因此對于1204工作面的回采必須將頂板和設備的管理放在重要位置。

2.1 設備選型

1204工作面選用采煤機型號為MXA300/3.5型，截深0.6m；支架型號為ZZPF-4000/1.5/3.5型，120架；過渡架為ZT13800/25/50型，機頭3架，機尾2架；前溜為SGZ-764/500型刮板機，后溜為SGZ-764/400型刮板機。工作面局部最高坡度達到31°，必須要做好采煤機的防滑措施，做好液壓支架的防倒與防滑措施，做好前后溜的防滑措施。

2.2 頂板管理

根據以往對宜興煤礦低位放頂煤工作面礦壓觀測數據表明，直接頂、基本頂初次垮落步距分別14.3m、22.3m，周期來壓8～10m，動載系數1.36。經過對頂板移近量、活柱下縮量和支柱載荷量的監測結果表明，活柱下縮量為3～60mm，煤壁片幫深度為0.3～1.2m，局部達到1.5～2.0m。當工作面周期來壓時煤壁片幫和冒頂現象嚴重。

3 1204工作面設備防滑措施的研究

3.1 支架防倒防滑措施

對于大傾角綜放工作面，必須制定相應的防倒防滑措施，保障在回采過程中支架不出現倒架、咬架現象。針對1204工作面制定了如下的防倒防滑措施：用圓環鏈和防滑千斤頂將工作面下端頭1#架底座連接于3#架底座后側。移1#架時，應將防滑千斤頂和防倒千斤頂均處于向上拉的工作狀態。以防止1#架在移架過程中下滑。在工作面所有支架底座的前端，每兩架安設一個防滑千斤頂，使支架底座兩兩相連。當工作面支架出現調斜時，移架時應使防滑千斤頂可向上拉支架前端部，使底座側推千斤頂或單體支柱向下推底座后腚，從而使工作面支架呈斜狀態。

在工作面局部坡度達30°的區域，要利用單體柱及時調架，作業時還需要將柱牙頂在支架前梁下方焊接裝置處，防止出現滑柱傷人事故。移架時，要先調整支架位置防止大溜及支架上竄下滑。支架工需要持證上崗，嚴格按照操作規程進行作業。

3.2 采煤機防滑措施

在1204工作面，傾角較大，必須采取防滑措施，以防止采煤機在斷鏈時下滑。（1）整好液壓制動器防滑裝置的間隙，保證制動力矩，使液壓制動器防滑裝置可靠有效，當發生斷鏈時，通過采煤機的下滑使絞車制動，采煤機在絞車鋼絲繩牽制下停止下滑。防滑絞車不需要任何操作，運轉狀態完全受采煤機的控制，能與采煤機的運行協調一致，始終保持鋼絲繩為張緊狀態，并保持一定的張力；（2）當采煤機上行割煤時，推溜工必須及時跟進進行頂溜；當采煤機下行時前滾筒要切入煤墻內，可以起到防滑的目的；（3）采煤機停機休息時，停放位置盡可能在坡度較緩處，同時前后滾筒必須落地，讓滾筒全部降至底板至摩擦力最大狀態，下坡方向滾筒要切入煤墻用來增加阻力；（4）MXA300/3.5型雙滾筒采煤機工作時，避免坡度大于15°的區段，無法避開時需要前后齒軌下方同時用銷卡住，并用764型大鏈連接到支架上；（5）采煤機下行割煤時，電纜處屬于安全事故高發位置，必須有專人對電纜進行看護。

3.3 前后溜防滑措施

必須做好前后溜防滑措施，具體方案：（1）對于前溜一般采用調整偽斜的技術措施來進行防滑控制，實踐結果表明當大溜機頭比機尾多推進3～5m時，前溜能保持穩定狀態；（2）支架和前溜要呈3°～5°的上偏角，同時再給前溜稍微施加上一定推力，就能保持相對的穩定；（3）后溜的上竄下滑可以通過更換調節槽的辦法來實現。

3.4 工作面頂板及煤墻管理措施

（1）對頂板的破碎要及時支護。面積較小一般采用超前移架進行處理，空頂面積大時，在支架前梁上挑垂直于工作面的板皮，配合臨時柱管理頂板。（2）當頂板破碎，煤墻片幫嚴重時，頂板的管理變得非常困難，通常采用降低釆高的措施來進行防范。（3）對工作面打玻璃鋼錨桿，錨桿采用2～3卷2360藥卷錨固，錨桿打兩排，上排眼距底板2m，下排眼距底板1m，三花眼布置，間距l.5m。（4）對于煤壁松軟區域，用馬麗散對煤壁進行高壓注漿，用來提高煤體及煤墻的穩定性。

4 回采過程中的注意事項

（1）對于大傾角綜放面進行回采作業中，支架防倒防滑技術是非常重要的。在大傾角綜放面的生產安排中，必須要密切關注到支架錯差、傾斜、底座翹現象，做好相應的防范措施，同時保證支架向機尾有3°～5°的上偏角，起到相對防滑效果。當上偏角過大時會有擠架事故發生，無上偏角時會有大溜下滑和倒架事故發生。

（2）在大傾角綜放面進行回采作業中，必須調整好偽斜，實踐效果表明偽斜調整在大溜機頭比機尾多推進3～5 m時，可以保障支架為穩定狀態，穩住前溜不向下滑。在對偽斜進行調整時，按“多拉機頭前溜往機尾走，多拉機尾前溜往機頭走”原則。

（3）要將后溜1.0m、0.5m、0.75m調節槽進行準備，當后溜發生下滑事故后，可以根據事故發生的實況來及時拆補溜槽。

5 結語

本文對宜興煤業1204大傾角工作面正規作業循環回采中的設備防滑技術進行了實踐應用研究，通過調整偽斜、打錨桿、注馬麗散等措施的綜合利用，實現了宜興煤業1204大傾角綜放面的穩步推進，實踐結果表明正規作業循環率達到90%，本次大傾角綜放工作面設備防滑技術的實踐應用，為宜興煤業實現高產高效安全開采積累了經驗。該技術對于工作面傾角較大、地質構造復雜的回采過程較為合適，具有一定的推廣價值。