大傾角綜采工作面防矸簾的應用

李松強

摘 要：影響大傾角綜采工作面安全生產的一個重要因素是煤壁片幫產生的“飛矸”傷人，為解決該問題，取保工作面的安全生產，針對煤壁片幫的原因進行分析，采取有效地防護措施，從而控制工作面的“飛矸”，探索出大傾角綜采工作面防“飛矸”的有效方法。

關鍵詞：煤壁片幫 初撐力 安全生產 “飛矸”

中圖分類號：TD823.21 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）008-024-03

1 前言

2130煤礦14121大傾角綜采工作面試采以來，產量穩(wěn)定在5.2萬噸/月。但此工作面卻發(fā)生多次工傷事故，安全形勢較差，主要原因是由于工作面片幫較多導致“飛矸”增多，加之傾角大，導致“飛矸”竄入工作面?zhèn)?，針對于此在工作面采用了防矸簾從而有效的防治了“飛矸”傷人事故。

2 工作面概述

2.1 回采工藝

（1）采煤方法：采用走向長壁后退式綜合機械化采煤。

（2）落煤。落煤方式：使用MG150/375-W型雙滾筒無鏈牽引采煤機落煤。

（3）裝煤。裝煤主要靠滾筒螺旋葉片，把大部分煤直接裝入輸送機，少量的浮煤在采煤機上行收浮煤時裝入輸送機內。

（4）運煤。工作面采用SGZ730/200刮板運輸機，下順槽采用兩部SJ800/150皮帶，一部SZZ730/110轉載機。

2.2 支護方式

工作面上、下端頭及超前支護使用QDZ-2200輕型單體液壓支柱配合1.2m的金屬鉸接頂梁支護，相鄰兩柱之間用 6 mm鋼絲繩聯(lián)鎖防倒柱傷人。工作面使用70個ZZ4000/16/26型液壓支撐掩護式支架支護頂板。

3 “飛矸”產生的原因

14121綜采工作面傾角較大，煤壁片幫沿機道滾落形成“飛矸”而煤壁片幫的主要因素如下：

造成此種現象的原因有多種原因，而造成此現象的直接原因是因為頂板壓力大，對于14121綜采工作面頂板而言，壓力大的主要原因是由于支架支承能力不足。

眾所周知，采場支架的受力是上覆巖層運動的結果，支架受力大小始終是與其所支撐的巖層范圍的重量有關，如超承載能力后，支架將通過自身的沉縮擺脫其影響，將超出的部分巖重轉移到煤壁和采空區(qū)垮落的石塊上，因而造成煤壁深處壓力值增大的現象，應力主要集中在煤壁，煤壁被壓疏，自然就易片幫，大塊煤增加，由于工作面傾角大，大塊煤從工作面上部滾落造成所謂的“飛矸”，其危害性是不言而喻；如果溜子正常運行，工作面“飛矸”并不嚴重，煤塊基本順著溜子到下順槽的轉載機被運走，但由于有時煤塊太大，必須將其砸碎才能運走（由于巷道狹小，沒安裝破碎機），因此只好停機處理，這時工作面溜子上的片幫煤由于慣性就會繼續(xù)向下滾落，形成“飛矸”，進而直接影響安全生產。

根據現場觀測立柱的初撐力和工作阻力，發(fā)現部分支架有自泄現象（由于綜采支架已使用了一年多了，據現場觀測，工作面的支架都不同程度出現竄、漏現象，部分支架立柱需更換，加之目前工作面涌水增大，工作面作業(yè)環(huán)境潮濕更加使部分元件生銹密封效果降低），另一方面，支架的初撐力低也是造成煤壁片幫的一個原因，由于工作面支架的初撐力低（見表1），長時間達不到要求，基本上只占額定值的60%左右，所以支架只能處在在“等壓”狀態(tài)，在支架“等壓”的同時頂板也就將上覆巖層的壓力傳到煤壁上，從而使煤壁前支承壓力增大，煤壁處始終是壓力高峰區(qū)，自然就會出現大塊片幫現象，這也正是煤壁向外泄壓的表現。

正是支架的初撐力低，再加上綜采部分支架有竄、漏液現象，使得支架的初撐力達不到要求，這樣就不可能使支架在頂板大面積來壓時保持高承壓的工作狀態(tài)，在這種情況下，老頂不能及時切斷，從而頂板的壓力主要就由煤壁承載，因而煤壁被壓疏，向外泄壓，出現片幫。

4 防矸簾的應用

正是由于上述的原因，14121工作面為確保安全生產，加強了防矸簾的使用和改進技術，現對此應用做如下介紹：

4.1 橫向、縱向擋矸簾

4.2 機頭擋矸簾

共設置兩道全斷面擋矸簾。第一道上部懸掛在支架上，下部固定在轉載機上，每處擋矸簾上下固定點不少于4處，上、下部固定點均用鋼絲繩卡子固定。第二道設置在轉載機上，上部懸掛在鉸接梁上，下部固定在轉載機下槽幫上，并在網前懸掛皮帶。兩道擋矸簾寬度均要超過機道寬度。如圖5所示。

4.3 機尾擋矸簾

在70#架子靠上幫處前后立柱間鋪設雙層擋矸簾網子，掛設方法為：上、下部分別掛設在支架頂部和下部，兩則分別掛設在前后立柱上，并用卡子連接牢固，以防止支護上端頭等工作時出現煤塊、矸石等竄入支架內。如圖6所示（單位：mm）。

4.4 下端頭機頭老塘側掛設擋矸簾

5 采取措施后的效果

為了解決14121大傾角綜采煤壁片幫引起的“飛矸”，確保工作面安全生產，除了采取上述方法外，還采取了更換密封配件，提高支架的初撐力和及時支護的措施，確保支架對頂板的支撐能力，從而控制了頂板下沉，減輕了煤壁處的頂板壓力，減少了煤壁片幫的現象。自采取措施以來到如今，14121大傾角綜采工作面未發(fā)生一起因“飛矸”引起的安全事故，確保了工作面的安全生產。

參考文獻：

[1] 錢鳴高，石平五.礦山壓力與巖層控制[M].江蘇：中國礦業(yè)大學出版社，1990.

[2] 謝錫純，李曉豁.礦山機械與設備[M].江蘇：中國礦業(yè)大學出版社，1992.