“三軟”急傾斜厚煤層長壁綜放開采技術管理經驗

劉建剛

摘 要：在煤層傾角45°，厚度6.8～9.2m，平均8.0m，煤層普氏硬度系數在1～1.5之間，可以對工作面進行設計，選擇適宜的三機配套選型，能夠確保綜合機械化放頂煤開采順利實現。本文首先介紹了礦井及工作面基本情況，然后分析了急傾斜“三軟”厚煤層綜放工作面技術管理難點與應對措施，最后提出了其綜放開采關鍵技術。

關鍵詞：急傾斜;“三軟”厚煤層;長壁綜放;開采技術

1 礦井及工作面基本情況

大遠煤業1201工作面回采2#煤，煤層屬單斜構造，條帶狀結構為主，節理及內生裂隙發育，傾角42～52°，平均45°，厚度6.8～9.2m，平均8.0m。煤層直接頂板為8m左右的砂質泥巖和粉砂巖組成，易離層。直接底為泥質粉砂、粉砂和炭質泥巖組成，厚度3.8～5.1m。工作面走向長度938m，傾向長度75m。因為工作面煤層賦存情況、巷道布置和設備配備等比較復雜，在技術管理等上提出了更嚴格要求;基于此，對于保障急傾斜“三軟”厚煤層長壁綜放開采技術的安全生產、實現管理創新、總結管理經驗具有十分重要的現實意義。

2 急傾斜“三軟”厚煤層綜放工作面技術管理難點與應對措施

（1）端頭區維護。工作面各端頭采取過渡支架，讓端頭支護受力情況得到優化，消除端頭區三角煤維護問題。運輸順槽和工作面中選擇了圓弧過渡段，采取這樣的方法，下端頭支架在受力上將發生變化，消除了端頭區三角煤維護問題，工作面下出口也更加安全與暢通。

（2）順槽與工作面過渡區維護。對結構比較特殊的端頭與端尾支架來說，也讓各端頭頂板維護問題得到解決，這樣前后部運輸機和順槽轉載機搭接更加科學。

在大傾角工作面上下端頭管理中，經常遇到上下順槽和工作面過渡區域頂板維護問題。要想在技術管理上消除該問題，我們在選擇設備的型號中需要為上下端頭設置相應的支架支護，同時工作面要設置圓弧過渡，這樣端頭支架和過渡支架的過渡才更加平滑，也不會產生臺階。將可互換型側互結構的端尾支架設置于上端頭，可以消除回風順槽和工作面過渡區域頂板三角區支護難題。

（3）優化巷道布置。運輸順槽與回風順槽分別沿煤層的頂板與底板進行設置，將圓弧過渡設置在運輸順槽和工作面中，選擇新型“三機”配套選型，提升設備的防倒、防滑等性能。

（4）工作面支架的防倒防滑。工作面采取了四柱支撐掩護式支架，將防倒油缸設置在支架之間的頂梁上，并在底座中設置防滑油缸聯結，讓工作面支架整體性得到提升，避免支架擠咬、倒架及下滑等問題的出現。

（5）工作面前后部運輸機的防滑。前后部運輸機機尾和端尾支架間選擇防滑錨鏈進行連接，前部運輸機和各支架之間利用推移桿進行聯結，15m的距離內要有一組防滑錨鏈;后部運輸機的支架尾部選擇了燕尾型防滑裝置，直接聯結到后部運輸機，避免發生后溜下滑問題，15m的距離設置防滑錨鏈，并連接到支架。通過上述方法，避免前后部運輸機出現下滑問題。另外，設計液壓升降型安全隔離擋板和縱向安全網、架前皮帶擋矸簾、架間推拉式擋矸門等防飛矸措施，不僅安全，也非常實用。

（6）合理布置工作面，選擇適宜的回采工藝。工作面巷道選擇運輸順槽超前，回風順槽滯后的偽斜設置方式，在工作面回采過程中進行仰斜推進，偽斜量約為2～6m，對移架、推溜、放頂煤等工序來說，應從下到上，避免工作面設備下滑、支架尾梁下擺、前溜上竄，減少機電設備事故的發生，降低了材料消耗，充分發揮了設備的性能。

3 急傾斜“三軟”厚煤層綜放開采關鍵技術

（1）支架移設及倒架預防。1）認真觀測礦壓，提前進行預報，工作面頂板來壓時應該加大對放頂煤煤量的控制力度。在支架移設后，初撐力和工作阻力不能過小，否則將由于支架空頂引起傾倒問題。2）提升移架質量，支架移設應連續進行，防止反復移架，并將降架高度控制在80～100mm左右。由于架頂虛煤需要壓實，支架移到位升起時初撐力不足，需要在30min后加壓一次，提升初撐力，否則支架由于接頂不實出現傾倒問題。3）提升工程質量，讓支架支護保持最佳狀態。應結合工作面底板實際狀況，對偽斜量作出相應改變，與工作面坡度保持一致;對支架間側護板來說，錯茬必須在130mm以下，如果支架頂梁發生高低錯茬和下傾后，應第一時間進行更正。4）圓弧段應選擇大尺寸、小曲率的方法，割幫過程中將圓弧段挑頂和臥底量控制好，讓采煤機搖臂擺角處在合理范圍內。在實際操作過程中克服了采煤機的升降均由采煤機司機來控制，若工作面傾角、采高和控底量等技術參數與設計規定不符，將引起支架高低錯茬、咬架等問題。針對這種情況，在圓弧段要降低運行的速度，控制好前后滾筒高低位置，在操作上不能出現錯誤，從而漸變段才能順利成形，圓弧段也更加平滑，采高滿足設計規定。

（2）在大傾角綜放開采中要注重放頂煤操作，除了要讓支架保持穩定以外，還應該提升回采率，加強對含矸的控制，在技術操作存在較大的難度。結合頂煤運移規律，分析放頂煤方案試驗對比情況，工作面放頂煤操作需要選擇從下到上雙輪間隔的方式進行，單架雙輪放煤時間在8min左后，放頂煤步距為1.2m。

4 結語

（1）大遠煤業急傾斜大傾角“三軟”厚煤層采取綜采放頂煤開采的方式，突破了急傾斜大傾角開采下技術上的問題，通過合理設計與選擇適宜的三機選型，實現了經濟效益的提升。

（2）設計工作面漸變段，并對巷道進行合理設置，消除了大傾角開采下工作面上下端頭維護問題，提升了設備防倒防滑性能。

（3）設計了獨特的“三機”防倒防滑裝置及端頭端尾支架結構、端頭支架放煤機構，有效提升了防倒防滑性能，不僅安全，也很實用，能夠提升放頂煤開采的質量。

參考文獻：

[1]王家臣，魏煒杰，張錦旺等.急傾斜厚煤層走向長壁綜放開采支架穩定性分析[J].煤炭學報，2017，42（11）：2783-2791.

[2]王家臣，趙兵文，趙鵬飛等.急傾斜極軟厚煤層走向長壁綜放開采技術研究[J].煤炭學報，2017，42（02）：286-292.

[3]李金貴.“三軟”傾斜厚煤層綜放工作面護巷煤柱尺寸留設研究[J].煤炭工程，2014，46（08）：12-14.