深部大傾角綜采工作面安全開采探索

許旺

摘要：3372深部大傾角綜采工作面進(jìn)行回采時遭遇了很多技術(shù)難題，文章結(jié)合大傾角復(fù)合頂板條件下綜采技術(shù)實踐，進(jìn)行了原因分析，并為保障安全生產(chǎn)提出了一系列措施，希望能為大傾角復(fù)合頂板條件下的回采工作提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：綜采技術(shù)；深部大傾角；綜采工作面；安全開采

中圖分類號：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）17-0106-02

在深部大傾角條件和落后的開采技術(shù)的制約下，我國綜采水平差強(qiáng)人意，安全管理方面存在急需解決的弊端和瓶頸。在深部開采和大傾角復(fù)合頂板地質(zhì)條件下，首要解決的問題就是綜采技術(shù)的應(yīng)用問題。本文以開灤集團(tuán)公司趙各莊礦3372綜采工作面為例，討論、研究了大傾角復(fù)合頂板地質(zhì)條件下綜采技術(shù)的實踐應(yīng)用。3372綜采工作面地質(zhì)條件復(fù)雜嚴(yán)峻，煤層傾角36°～47°，平均40°，工作難度較大。為應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)條件對綜采工作帶來的不良影響，本工作面采用了一系列新方法和新工藝，確保了順利回采和安全生產(chǎn)，實現(xiàn)了礦井的安全、經(jīng)濟(jì)、綠色生產(chǎn)。

1 地質(zhì)地形概況簡介

開灤集團(tuán)公司趙各莊礦3372東上面位于13水平東翼3～4石門，屬傾斜向急傾斜過渡區(qū)域，工作面標(biāo)高：

-988.3～-1048.2m，煤層走向110°～130°，煤層傾角38°～52°，平均煤層傾角為45°，工作面走向長640m，工作面傾斜長75m。煤層厚度在2.0～5.2m之間，平均厚度為3.05m。煤層賦存相對穩(wěn)定但較為復(fù)雜，局部發(fā)育多層夾矸且無連續(xù)性，厚度在0.05～0.6m之間，平均為0.25m，夾矸巖性為黑色泥巖，深灰色粉砂巖。煤層組成了復(fù)合頂板，礦山壓力顯著。該工作面煤層埋藏深度超過千米，壓力顯現(xiàn)可想而知，頂板為不穩(wěn)定的復(fù)合頂板和煤層厚度的不均勻，都加重了回采難度。

2 分析該工作面在開采中面臨的難題

2.1 輸送機(jī)的上竄下滑現(xiàn)象

2.1.1 經(jīng)過分析研究得知，煤層的傾角在12°以上時，由于自重原因，輸送機(jī)會出現(xiàn)下滑。該3372工作面煤層的平均傾角已經(jīng)上升到40°，所以輸送機(jī)下滑非常嚴(yán)重。

2.1.2 實踐證明，圓鏈環(huán)斜拉千斤頂預(yù)防運(yùn)輸機(jī)下滑的方法存在不少問題，比如圓鏈環(huán)斷了彈起難免傷人，千斤頂置于工作面底板上，由于割煤或發(fā)生工作面片幫浮煤矸容易竄出刮板輸送機(jī)，使得供液管、管座、活塞桿都很難維護(hù)。

2.1.3 工作面采成仰斜防止運(yùn)輸機(jī)下滑的方法有不少負(fù)面影響：一是大傾角工作面煤壁易片幫，采成仰斜后就更易片幫，片幫后往往導(dǎo)致冒頂；二是仰斜工作面的片幫煤及采煤機(jī)割下的煤都易竄入工作面?zhèn)?；三是仰斜的度難以掌握，盡管工作面經(jīng)常割斜刀、短刀調(diào)整，仍常常不是運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭下去太多，就是運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾抵回風(fēng)巷上幫；四是仰斜越多，液壓支架間呈階梯狀的錯距越大，工作面就越容易擠架甚至造成倒架等?？傊鲂痹酱笤讲焕诎踩a(chǎn)。

2.2 液壓支架的防倒防滑現(xiàn)象

2.2.1 3372綜采工作面在進(jìn)行回采時，由于煤層厚度變化較大，容易造成液壓支架傾倒。

2.2.2 由于傾角過大，支架的重心失衡，造成支架的穩(wěn)定性能降低，很容易在工作面周期來壓時，發(fā)生支架坍塌現(xiàn)象。

2.2.3 在割煤時，必須要及時將工作面支架調(diào)整成一條直線。否則，支架會出現(xiàn)局部或小范圍的傾倒。

2.2.4 由于調(diào)整方法不恰當(dāng)，生產(chǎn)過程中，要么出現(xiàn)超前生產(chǎn)，要么出現(xiàn)滯后生產(chǎn)，也會引發(fā)支架局部或小范圍的傾倒。

2.3 工作面煤壁片幫現(xiàn)象

2.3.1 由于工作面傾角過大，一般采取仰斜布置工作面，會造成工作面煤壁經(jīng)常發(fā)生片幫現(xiàn)象。

2.3.2 由于工作面煤層厚度變化較大，工作面沿板開采時，容易造成液壓支架底煤下涮，進(jìn)而造成片幫現(xiàn)象。

3 探討大傾角復(fù)合頂板地質(zhì)條件下綜采技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 如何解決輸送機(jī)上竄下滑的難題

3.1.1 避免讓煤、煤粉、石灰等進(jìn)入底槽，減少底鏈運(yùn)行的阻力。

3.1.2 結(jié)合現(xiàn)場實際情況，將刮板輸送機(jī)調(diào)整為正山向，避免輸送機(jī)上竄下滑。

3.1.3 移溜工作必須由下向上依次進(jìn)行，防止刮板輸送機(jī)下滑。

3.1.4 輸送機(jī)移動時，機(jī)頭和機(jī)尾的錨固裝置不可同時松開，移動完畢后要根據(jù)實際情況選擇采用單體液壓支柱加固機(jī)頭（尾）架底梁。

3.1.5 在每5組支架布置1個刮板輸送機(jī)防滑千斤頂?shù)耐瑫r，工作面每4組支架與刮板輸送機(jī)間傾斜布置1棵DW-2.5m單體液壓支柱，可以防止刮板輸送機(jī)下滑。

3.2 以下方法可以解決液壓支架防倒防滑難題

3.2.1 采用調(diào)面的方法將3372的液壓支架調(diào)整成正山向，可以防止支架下滑。

3.2.2 嚴(yán)格控制工作面采高，采高較大時，可以在支架底座下提前墊好木料，防止支架失穩(wěn)而傾倒。

3.2.3 相鄰支架之間必須使用好防倒、防滑千斤頂，確保千斤頂連接可靠。

3.2.4 要及時移架，沒有及時移架的話，則要及時伸出支架伸縮梁，并且要停機(jī)移架，移架時的高度要控制在側(cè)護(hù)板的三分之二內(nèi)，同時側(cè)護(hù)板和底調(diào)千斤頂也要隨時調(diào)整，以確保支架的穩(wěn)定、平整。

3.3 解決工作面煤壁片幫現(xiàn)象的方法

3.3.1 將工作面調(diào)整為正山向，可以防止煤壁片幫，工作面走必須正規(guī)循環(huán)，確保工作面為正山向。

3.3.2 采用了煤體固化、水漲錨桿、木錨桿等技術(shù)加固煤壁，增加煤體的整體穩(wěn)定性，其中在煤壁打水漲錨桿經(jīng)濟(jì)上及用工上比較合理。具體做法，準(zhǔn)備班即夜班來打水漲錨桿，3372工作面片幫地點(diǎn)多發(fā)生在煤壁中部至煤壁底根范圍，在煤壁松軟地點(diǎn)及片幫地點(diǎn)水漲錨桿采用五花眼布置，眼距0.5m，排距0.5m，與水平夾角5°向下布置鉆孔，鉆孔長3m，鉆孔布置完后，在每個鉆孔內(nèi)各打一根水漲錨桿，最后給每個水漲錨桿注高壓水至少10分鐘。

4 結(jié)語

本文分析了3372綜采工作面在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行回采遇到的難題和瓶頸，同時給予了解決措施。正山向回采方式巧妙地解決了以往大傾角引發(fā)的支架倒滑、輸送機(jī)上竄下滑等難題。相信經(jīng)過現(xiàn)場的實際操作和理論驗證，該技術(shù)會對安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)帶來可靠的技術(shù)保障。

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