煤礦大傾角綜放、綜采工作面飛矸防治技術(shù)及其應(yīng)用

摘要：在大傾角綜放、綜采工作面，在采煤機(jī)上進(jìn)行割煤過程中，煤塊、飛矸滾落打傷工作面下段作業(yè)人員的問題，一直是安全生產(chǎn)管理中的難點和重點問題，如何防止類似事故的再次發(fā)生一直是相關(guān)人員的研究熱點。文章以某礦井為例，經(jīng)過了不斷探索、實踐、總結(jié)，最終形成一套較為有效的飛矸防治方案。

關(guān)鍵詞：煤炭開采；大傾角工作面；綜放；綜采；飛矸防治技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD323 文章編號：1009-2374（2015）03-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0266

1 概述

本文根據(jù)某礦井急傾斜煤層走向長臂大傾角綜放工作面在回采過程中，因工作面傾角大，容易造成飛矸傷人等問題，例如采煤機(jī)在工作面上部割煤時，滾落的煤塊沿工作面滾動甚至飛躥下來，對此我們根據(jù)實踐應(yīng)用總結(jié)出了在大傾角綜采、綜放工作面飛矸防治的具體辦法，并創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用了架間推拉式擋矸門、架前皮帶擋矸簾，有效地防止了大傾角工作面飛矸傷人事故的發(fā)生，確保了安全生產(chǎn)。

2 工程概況

該綜放工作面采用走向長臂大傾角綜采放頂煤采煤法回采，運(yùn)輸順槽沿煤層頂板布置，回風(fēng)順槽沿煤層底板布置，工作面煤層呈單斜構(gòu)造，走向WE，傾向SN，傾角31°～42°，煤層平均厚度10.3m，工作面平均走向長890m，平均傾斜長95m。在采煤機(jī)上行割煤過程中、在前部刮板輸送機(jī)運(yùn)煤過程中，容易造成割落的煤塊沿工作面向下滾落，或煤壁片幫的煤塊向下滾落，對工作面下段作業(yè)人員形成安全威脅。

3 飛矸防治措施

3.1 設(shè)計、完善可靠的飛矸防護(hù)設(shè)施

要防止飛矸滾落傷人問題的發(fā)生，必須要有可靠的安全防護(hù)設(shè)施做保障，對此我們設(shè)計了三種飛矸防護(hù)設(shè)施，配合使用來完成大傾角工作面飛矸防治工作。這三種防護(hù)設(shè)施分別為縱向安全網(wǎng)、架前皮帶擋矸簾、架間推拉式擋矸門。

3.1.1 縱向安全網(wǎng)。縱向安全網(wǎng)沿工作面傾斜全長吊掛，采用網(wǎng)格不超過50mm×50mm尼龍繩編制的軟網(wǎng)，網(wǎng)子高度不小于1.6m，用吊環(huán)吊掛在支架頂梁下面的掛鉤上，緊貼前溜電纜槽外邊緣掛設(shè)；安全網(wǎng)若有搭接必須要將搭接處連接可靠，安全網(wǎng)沿傾斜不可拉的過緊，要為移架作業(yè)留有余量；在回采作業(yè)過程中，工作面若有飛矸竄出前溜，將會被縱向安全網(wǎng)阻擋而不會竄入架間、對架間作業(yè)人員造成安全威脅。

3.1.2 架前皮帶擋矸簾。架前皮帶擋矸簾主要吊掛在前部輸送機(jī)通道，在支架前梁上用Φ27圓鋼焊接專用掛鉤進(jìn)行吊掛固定；安設(shè)好后的擋矸簾對工作面架前除采煤機(jī)滾筒寬度外的其余橫向空間進(jìn)行全斷面嚴(yán)密

封閉。

擋矸簾采用10mm厚雙層皮帶和δ10mm鋼板制作的夾板（寬200mm）加工制作，并在夾板和皮帶上打眼用M16以上螺栓進(jìn)行連接固定；皮帶沿吊掛方向裁割成四條，以利于采煤機(jī)行走時通過；每道擋矸簾安設(shè)三道夾板，中部和上部夾板的作用為固定皮帶和增強(qiáng)擋矸強(qiáng)度，下部夾板根據(jù)皮帶分割的四個條狀割成四段鉚接在皮帶的下邊沿，其作用主要是用作配重，增加皮帶懸掛自重，以免飛矸掀起皮帶滑入工作面下段；其中中部夾板設(shè)計高度要求大于采煤機(jī)高度300mm以上，防止采煤機(jī)通過時阻掛采煤機(jī)機(jī)身。

經(jīng)使用證明，由于擋矸簾沿工作面位置布置合理，經(jīng)多道擋矸簾的分段緩沖封堵，整個工作面基本不能形成具有較大勢能和慣性的飛矸，安全可靠性有了很大的提高；由于皮帶為柔性材料，飛矸打在上面產(chǎn)生彈性變形，更容易擋住煤矸，采煤機(jī)通過時不容易掛住采煤機(jī)頂蓋板和零部件、不容易損壞擋矸簾和采煤機(jī)，大大減小了擋矸簾和采煤機(jī)的維護(hù)量。

3.1.3 架間推拉式擋矸門。架間推拉式擋矸門其主要作用是利用支架立柱柱體、四連桿機(jī)構(gòu)支撐底座和支架頂梁做支撐，對架間滾落物體進(jìn)行獨擋，擋矸門吊掛在支架上側(cè)護(hù)板頂梁側(cè)面焊接的專用吊掛環(huán)上，防止縱向安全網(wǎng)沒有擋住的煤塊和工作面上部架間滾落的物體對下部人員造成傷害；擋矸門比門框?qū)挾刃?00mm，可在門框內(nèi)左右推拉，以便于行人通過；擋矸門沿工作面安設(shè)間距一般為15～20m，平常使用時相鄰兩擋矸門一個將門扇拉向最左邊、一個將門扇拉向最右邊，以確保封堵空間最大；當(dāng)架間有人作業(yè)時，應(yīng)將擋矸門拉向最右邊，以防架間行人通道滾落物體對檢修人員造成傷害。擋矸門高度不宜過高，一般為支架高度減去支架頂梁、底座高度，再減去吊掛鏈高度即可，需考慮兩點問題：其一，在生產(chǎn)中移架、放煤和檢修時支架需要經(jīng)常升降架，需將升降余量考慮進(jìn)去；其二，推拉式擋矸門門扇在門框底槽內(nèi)推拉活動，若將擋矸門設(shè)計得過低，容易使門框底槽內(nèi)堆積煤渣，阻礙門扇活動。門框?qū)挾仍谥Ъ芴幱谧钚】仨斁鄷r靠煤壁側(cè)距離前溜電纜槽外邊緣300mm左右，靠采空區(qū)一側(cè)在空間允許時盡量放到

最大。

3.2 制定切實可靠的安全管理制度，并固化在作業(yè)規(guī)程和日常生產(chǎn)管理中

在該礦井大傾角綜放工作面的日常生產(chǎn)管理中，我們總結(jié)出了以下九條主要防飛矸管理制度，現(xiàn)列舉

如下：

3.2.1 前部刮板輸送機(jī)嚴(yán)禁積煤。采煤機(jī)破落的煤、煤壁片幫垮落的煤必須及時運(yùn)出，保證前溜開空、不存余煤，以防存煤向下滾落，打傷工作面下段人員。

3.2.2 及時執(zhí)行敲幫問頂制度，撬掉煤壁松散煤體，嚴(yán)禁過放造成架前空頂、漏煤，避免煤壁片幫造成壓溜事故。架前片幫漏頂容易造成前溜壓死或積煤過多，在這種情況下若開動前溜，最容易造成煤塊飛滾出前溜通道、進(jìn)入架間的情況發(fā)生，因此遇到此類情況必須要加強(qiáng)防范。

3.2.3 在前、后部刮板輸送機(jī)通道內(nèi)嚴(yán)禁工作面上下段平行作業(yè)；若在架間進(jìn)行檢修作業(yè)時，及時關(guān)閉推拉式擋矸門。

3.2.4 架前、架后輸送機(jī)通道內(nèi)進(jìn)行檢修作業(yè)時，前后溜、采煤機(jī)停電閉鎖后，在檢修作業(yè)點以上5m處打設(shè)可靠的橫向安全防護(hù)網(wǎng)，并在工作面上、下段設(shè)警戒人員，防止不知情人員進(jìn)入架前、架后。

3.2.5 工作面嚴(yán)禁存放物料。

3.2.6 建立可靠的物料、工器具綁扎制度；若有物料需臨時存放，則必須進(jìn)行可靠地綁扎固定，將物料用8#鐵絲等綁扎在支架或前溜間；作業(yè)人員隨身攜帶的工器具要系上繩子，存放時要掛在可靠的地方防止

下滑。

3.2.7 嚴(yán)格執(zhí)行采煤機(jī)上行割煤時架前嚴(yán)禁有人制度。

3.2.8 建立防飛矸設(shè)施（縱向安全網(wǎng)、皮帶擋矸簾、推拉式擋矸門）巡回檢查和檢修維護(hù)制度，確保防飛矸設(shè)施始終處于完好狀態(tài)。

3.2.9 及時清理架間、架前存煤，避免造成

積煤。

4 結(jié)語

（1）在大傾角綜放、綜采工作面，設(shè)計、完善合理可靠的安全防護(hù)設(shè)施是飛矸防治工作的關(guān)鍵；（2）科學(xué)、合理的安全管理制度是飛矸防治工作的基礎(chǔ)；（3）該煤礦在大傾角綜放面通過縱向安全網(wǎng)、架前皮帶擋矸簾、架間推拉式擋矸門等安全防護(hù)設(shè)施的投入和總結(jié)出飛矸防治管理制度的嚴(yán)格落實，有效地避免了飛矸傷人事故的發(fā)生。

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作者簡介：宋陽平（1980-），男，山西柳林人，太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院在讀研究生，山西聯(lián)盛能源投資有限公司工程師，研究方向：礦業(yè)工程。

（責(zé)任編輯：蔣建華）