大傾角中厚煤層綜采技術(shù)研究與應(yīng)用

郝福會

(太原理工大學(xué),山西太原 030024)

大傾角中厚煤層綜采技術(shù)研究與應(yīng)用

郝福會

(太原理工大學(xué),山西太原 030024)

大傾角中厚煤層安全高效開采方法一直是采礦界公認(rèn)的難度較高的世界性技術(shù)難題之一,而我國的大傾角煤層綜采開采技術(shù)位居國際領(lǐng)先水平,本文重點(diǎn)探討大傾角中厚煤層綜采技術(shù),具體從支架的防滑防倒技術(shù)、輸送機(jī)的防滑技術(shù)和科學(xué)管理采煤機(jī)等方面加以論述,并闡述了大傾角中厚煤層綜采技術(shù)需要引起注意的問題,為科學(xué)開采大傾角中厚煤層提供科學(xué)的依據(jù)。

大傾角 中厚煤層 綜采 研究

大傾角煤層安全高效開采方法一直是采礦界公認(rèn)的高難度世界性技術(shù)難題，而我國在大傾角煤層開采研究領(lǐng)域，特別是大傾角煤層綜采位居國際領(lǐng)先水平。大傾角煤層綜采經(jīng)過二十多年的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展與實(shí)踐總結(jié)提升，產(chǎn)生了許多行之有效的技術(shù)措施和管理規(guī)定，逐步形成了一整套較為完善的安全高效現(xiàn)代采煤技術(shù)。本文著重介紹大傾角厚及中厚煤層綜采相關(guān)技術(shù)，以促進(jìn)煤礦安全高效生產(chǎn)。

1 概述

目前，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備一般適用于煤層傾角小于15度的緩傾斜煤層條件。隨著煤炭開采的時(shí)間推移和開采強(qiáng)度的不斷擴(kuò)大，在全球范圍內(nèi)，可供綜合機(jī)械化開采的煤層不斷減少，大傾角綜合機(jī)械化采煤作為綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展方向和目標(biāo)，成為煤炭行業(yè)世界研究的課題。一些開采時(shí)間較長或地質(zhì)條件比較復(fù)雜的礦井，隨著開采強(qiáng)度和年限的增加，滿足常規(guī)綜采開采條件的工作面儲量逐漸減少甚至枯竭，遺留的塊段、煤柱等儲量中，大傾角復(fù)雜地質(zhì)條件的較多。研究在大傾角復(fù)雜地質(zhì)條件下安全高效綜采技術(shù)，并使其取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，對拓寬綜采工藝的適用范圍、發(fā)揮綜采開采潛力，提高礦井機(jī)械化開采水平、經(jīng)濟(jì)效益和煤炭采出率有重要的意義。我國大傾角厚煤層儲量豐富，分布面廣。大傾角煤層開采目前的發(fā)展水平遠(yuǎn)低于緩傾斜煤層，存在著一系列沒有解決的基本技術(shù)難題，因而研究大傾角煤層的開采方法，既非常必要，又十分迫切。

2 大傾角中厚煤層綜采技術(shù)

2.1 支架的防滑防倒

對支架失穩(wěn)情況進(jìn)行調(diào)整，讓它在所要求的空間位置范圍里，這位不單單是支架防滑防倒和順利支護(hù)的要求，還屬于系統(tǒng)管理整個工作面的重要步驟；支架上頂空是支架傾倒的重要原因，為此，需要對采高進(jìn)行有效地控制，順著采高傾斜方向的改變務(wù)必平緩，盡可能地控制下出口附近采高比工作面低100mm，并且重視管理頂板，實(shí)時(shí)地移架，且確保一次到位，防止重復(fù)性地支撐、對頂板冒高實(shí)施有效地控制；在移架之后，務(wù)必確保初撐力實(shí)現(xiàn)既定的需要，進(jìn)而使頂?shù)装搴椭Ъ艿哪Σ亮υ龃?，以及減小下滑、傾倒力矩；注重在移架的時(shí)候調(diào)斜、傾倒、下滑支架，為此，移架過程中的架高應(yīng)不大于帶壓擦頂移架或者是相鄰支架側(cè)護(hù)高度的2/3，且對側(cè)推設(shè)備進(jìn)行正確地應(yīng)用，升柱之前伸出下側(cè)護(hù)，使煤層面夾角跟底座與頂梁夾角比煤層傾角稍小一些，確保迎山角的適宜，進(jìn)而對頂板下沉過程中往下的水平位移量抵消，且對支架接頂之后的支撐進(jìn)行改進(jìn)和完善；遵循自下到上的次序移動支架，采煤機(jī)下行割煤的時(shí)候，對上行移架進(jìn)行分段；中間架的導(dǎo)向與錨固支點(diǎn)以下端頭支架充當(dāng)，且安排專人實(shí)時(shí)地調(diào)整它的間距、角度、方向，讓它處在好的受力情況下，并且重點(diǎn)管理下出口附近的頂板，避免由于冒頂讓排頭支架失去導(dǎo)向與錨固的功能；對工作面的回采方向進(jìn)行認(rèn)真地控制，實(shí)時(shí)地對工作面?zhèn)涡苯羌右哉{(diào)整，且讓輸送機(jī)和支架垂直，借助輸送機(jī)和支架之間的互相影響關(guān)系避免支架下滑。

2.2 輸送機(jī)的防滑

科學(xué)地搭接轉(zhuǎn)載機(jī)和運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭，進(jìn)而避免底槽進(jìn)入煤、矸，使得底鏈的工作阻力變大；千斤頂?shù)寡b長整體框架推移設(shè)備的支架，有著較小的擺動角度，一系列尺寸緊湊配合，憑借支架底座對框架的導(dǎo)向而影響著輸送機(jī)，事實(shí)表明，在工作面?zhèn)涡蓖撇傻那闆r下，借助支架的調(diào)整，讓輸送機(jī)和支架呈至少2°向上微調(diào)斜或者是垂直的狀態(tài)，能夠避免輸送機(jī)的下滑；對輸送機(jī)的推移次序進(jìn)行認(rèn)真地把握，結(jié)合下滑的程度能夠?qū)嵤╇p向割煤，而推移輸送機(jī)的次序是單向上行；應(yīng)確保適當(dāng)?shù)墓ぷ髅鎮(zhèn)涡蓖撇山嵌?，結(jié)合改變的煤層傾角，用心觀測，實(shí)施地進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)盡可能地防止太大的偽斜角，以導(dǎo)致裝置上竄或者是煤壁片幫的情況出現(xiàn)。

2.3 管理采煤機(jī)

上行割煤停止的過程中，上、下滾筒都落地，以使阻力增加，下行割煤停止的過程中，應(yīng)當(dāng)切入煤壁支護(hù)進(jìn)行停機(jī)；采煤機(jī)上行割煤的過程中，控制其牽引速度，保障充足的牽力，防止?fàn)恳}動，采煤機(jī)支護(hù)實(shí)時(shí)地推溜和移架，讓輸送機(jī)的彎曲段盡可能地跟采煤機(jī)相靠近。

3 大傾角中厚煤層綜采需要引起注意的問題

避免刮板輸送機(jī)和支架的倒滑是大傾角中厚煤層綜采的關(guān)鍵，這兩者之間是互相影響與互相聯(lián)系的，下滑的支架導(dǎo)致刮板輸送機(jī)下滑，下滑的刮板輸送機(jī)導(dǎo)致支架下滑，為此，應(yīng)盡可能地確保二者的相對移動，實(shí)時(shí)地調(diào)整架形不正的情況。另外，還需要注意下面的問題：針對煤層節(jié)理發(fā)育和周期來壓顯著的工作面，不適合借助重型液壓支架進(jìn)行采掘；將液壓鎖加在液壓支架下側(cè)和上測護(hù)板，以使支架的支護(hù)強(qiáng)度增大；在25°以上煤層傾角的時(shí)候，需要選擇3架—5架排頭支架在工作面下端，健全的防倒防滑設(shè)備在排頭支架上，在35°以上煤層傾角的時(shí)候，在支架上需要具備保護(hù)人行道安全的擋煤矸設(shè)備，并且人行道上具備扶手以及人梯；對工作面開采偽傾角進(jìn)行科學(xué)地把握，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀實(shí)時(shí)地調(diào)整開采的整個過程。

4 結(jié)語

綜上所述，大傾角中厚煤層綜采技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益，以及保障了采掘的快速以及安全性，有利于下序煤層的解放與資源的回收，實(shí)現(xiàn)煤礦礦井的高效高產(chǎn)。功率較大的綜合機(jī)械化采掘配合大傾角中厚煤層，需要比較高的技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)，這使得員工的技術(shù)水平得以提高，為煤礦的采掘累積了大量的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)人才。

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[4]李各,劉德利.大傾角中厚煤層綜采工作面回采技術(shù)探討[J].礦業(yè)論壇,2010(19):412-413.

郝福會(1963—),男,漢族,山西晉城人,1991年7月畢業(yè)于北京煤炭管理干部學(xué)院企業(yè)管理系煤礦企業(yè)管理專業(yè),現(xiàn)在山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司從事采礦技術(shù)與管理工作。