采煤工作面初采階段關鍵控制技術研究

豆勤所

摘 要：為更好的保障采煤工作面的安全高效快速推進，本文研究了采煤工作面初采階段的部分關鍵技術，具體介紹了頂板初次來壓的具體控制措施，順槽超前支護措施，調整了初采工藝，并提出了一系列控制初采工程質量的措施，實際應用結果表明，通過綜合應用這些措施，可顯著減輕采煤工作面初次來壓對工作面造成的破壞性，進一步提高采煤工作面推進速度。

關鍵詞：采煤工作面;初采階段;關鍵控制技術

0引言

煤礦的開采工作從整體來說是一個比較細節而又復雜的過程，其中的細節部分需要特別關注。隨著我國煤礦開采的深入，煤礦開采的難度在不斷增大，近些年來煤礦安全事故的頻頻發生也引起了社會各界人士的廣泛關注，提高煤礦開采的安全性、提高開采效率已經成為了社會各界對煤礦開采工作的主要希望。綜采工作面頂板支護及初采技術是煤礦開采過程中的關鍵性技術，也是需要重點關注的內容。本次研究立足于實際，結合某礦井實際案例對于這兩方面的內容進行了重點的分析，并且梳理了具體的流程以及施工關鍵點，希望能夠進一步補充煤礦開采過程中的工作內容。

1初采工藝

（1）割煤工序流程也進行了適當的改良，將拉架與頂前溜的次序進行了調換。通過這次調整優化，可準確把握支架前梁對頂板的控制時間，提高了護幫的效果，進而極大改善了漏矸問題，實現了頂板的控制目的。（2）避免工溜出現上竄及下滑。如果作業面的刮板輸送機出現了嚴重的竄動，則轉載機將會與煤壁相貼合，采煤機不能徹底割透，工溜的機頭不能推進，對作業面的正常循環造成了影響。同時工溜發生后竄之后會對安全出口造成堵塞，更有甚者會對支架與工溜的前移造成影響。在開展初采作業的時候，主要基于以下兩點來明確工溜的竄動方向：1.對機頭、機尾的安全出口寬帶加以明確; 2.對支架的推移框架的方向加以明確，對該框架發生偏移的方向進行觀察。根據作業面內支架及輸送機的配置狀況、抖度等來及時對作業面進行磨抖，避免因溜子出現前、后竄而導致嚴重的質量問題。對于180-220m的作業面而言，偽抖長度大多處于作業面機頭及機尾高度差的1/3～1/2之間。

2初采技術分析

案例基本情況介紹某煤礦綜采工作面的煤層屬于二疊系山西組下部的3號煤層，煤層從整體上來說比較穩定，而且變異程度較小，結構簡單，夾矸層發育比較穩定，但是在該煤層中有3層10厘米左右的泥巖層，其傾角度數為6°左右。

首先在割煤階段中，要使用先進的采煤機進行操作，但是應當選擇采煤機保持自開缺口端部斜切進刀的方式進行，通俗地將這一割煤過程描述為：采煤機在距離上端頭30米的時候將前部的刮板運輸機推向煤壁，待煤壁割透之后應當反向牽引采煤機，然后沿著工作面的全長進行割煤，執行這樣的過程完畢之后接著循環進行。其次要進行運煤和裝煤的過程，在割煤之后工作人員要使用滾筒將煤裝入到刮板的輸送機內，在割煤到裝煤這一過程中所產生的浮煤應當人工清理干凈，防止引發安全事故。接著可以進行推溜工作，割煤工作完畢之后，按照依次順序移動支護的頂板，并且將溜子向著煤壁方向推移大約0.8米。緊接著要進行放煤工序，放煤工作應當由兩名專門的放煤工作人員進行操作，放煤工作多種方式，一般使用的有采放平行作業和單輪間隔式放煤方式，方法的選擇應當結合煤礦的具體情況以及現場的實際條件進行，但是需要保證所選取的放煤方式具有較高的效率。最后，要拉后部刮板輸送機，該過程也是整個初采過程中的關鍵部分，在本次研究的案例中主要是采用了順序拉后溜的方式進行的，因此，在具體的操作過程中，工作人員在放頂煤完畢之后應從下向上或者按照從上向下的順序進行有規律性的拉后溜，這樣可以保證工作能夠有條不紊地進行，同時還提高了采煤的效率，有助于整個采煤過程的順利開展。

3初采工程質量控制

3.1采高必須保持相應的富余

采高也是會對工程的質量造成重要影響的，采高偏低或偏高都會對工程的質量控制造成影響，必須選擇適當的設備相配套、與地質條件相符合的采高。若采高偏高，則頂板的支護效果將會受到影響;反之，若存在較高的頂煤量，將會對放煤的質量及資源的回收率造成影響，更為嚴重的將會對采煤機的正常運行造成影響，進而導致更為嚴重的質量問題。通過大量的實踐可知，如果放頂煤液壓支架的支撐高度最大為3.3m，那么通常將其采高維持在3.1m左右;而若大采高支架的支撐高度最大為6.2m，一般將其采高控制在5.8m左右。

3.2機頭與機尾應當維持適當的坡度

對于綜采作業面兩個順槽均為頂板巷的狀況，且作業面中間為煤層中部及下部，為了確保兩個端頭與兩個順槽的頂板及底板可以形成有效的對接，通常在與機頭、機尾保持30m的區域之內將逐漸隨坡來過渡。一旦出現失誤，就會導致工程的質量出現問題，例如采高過高或過低、坡度過大或過小等。

3.3工溜維持平直

無鏈電牽引采煤機的行走單元與運輸機的齒條相互咬合，以確保采煤機實現左右行走，運輸機出現起伏或者不平直的時候，行走單元的結構負荷會出現劇烈的變化，當起伏過大的時候，采煤機將很難行走，并且在爬坡的時候會出現較大的負荷，對行走機構的扭矩軸造成破壞，其行走輪及齒條也會出現嚴重的磨損，應當對行走部進行更換，從而提升采煤機的成本。通過對現場加以控制及對結構進行測算，10架之內的輸送機應當維持0.05m之內的直線偏差和0.1m之內的起伏度。

3.4把控好鉆孔作業時機

在煤礦回采工作面生產活動進行過程中，要密切關注回采進度，同時通過相關儀器對垮落步距進行監測。在此基礎上，根據設計標準和相關技術規范，合理選擇放水鉆孔時間，并根據出水量和相關儀器數據，適當增加鉆孔數量。

3.5全面提升工作人員防治水能力

煤礦回采作業面的防治水工作實際上與每個管理者、工作人員都有關，防治水工作的有效開展，是保證工作質量和生產安全的關鍵。因此，首先需要讓煤礦全體員工建立科學的防治水意識，培養工作人員的責任感，讓他們意識到防治水工作的重要性。其次，通過定期的培訓活動，提高所有人員的防治水專業素養。比如，讓回采面的工作人員懂得如何觀察區域導水量，能夠有效發現異常情況，并及時上報，必要時采取有效措施進行應對[6]。另外，煤礦需要建立一套完善嚴謹的權責管理機制，將防治水工作的權利和責任落到實處，結合嚴格的巡檢制度，一旦發現任何問題，及時找到責任人。通過這樣的方式，不斷提高煤礦工作管理團隊的防治水工作水平，降低降水、地下水對回采工作面的不利影響，同時降低水害發生的概率。

4結束語

在綜采作業面中初采是其關鍵階段，對其回采工序及工程質量進行有效的控制，可以有效避免安全事故的發生，更好的保障采煤工作的順利進行，因此，應當在與理論相結合的基礎上積極歸納與分析初采的控制方法，完善相應的技術參數，這樣才可以確保回采作業的安全性及有效性。

參考文獻：

[1]張天龍.綜采工作面初采期間礦壓顯現規律研究[J].山東煤炭科技，2019（05）：178-180.

[2]單德晗.趙官礦采煤工作面初采期間瓦斯治理研究[J].煤炭工程，2018，50（08）：65-67.

[3]孫燕.采煤工作面銜接計劃施工規劃方法研究[J].煤礦機械，2018，39（07）：166-169.

[4]樊會明.高瓦斯礦井綜采工作面初采瓦斯防治技術探討[J].能源與節能，2017（08）：142-144.