大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用

王改生

（西山煤電官地礦工程區(qū)，山西 太原 030022）

大傾角煤層指的是傾斜角在35°到55°之間的煤層。多年的連續(xù)開采導(dǎo)致現(xiàn)階段我國大部分礦區(qū)近水平煤層和緩傾斜煤層的可采量大大減小。相比之下，大傾角煤層在我國分布范圍廣，其相對應(yīng)的采煤技術(shù)也受到業(yè)界人士重視［1］?，F(xiàn)階段針對大傾角煤層采煤技術(shù)的相關(guān)論著較多，但多為某一種開采方法或某一方面進行詳細的論述。因此，站在全面的角度對大傾角采煤技術(shù)及其推廣、安全管理方面進行分析，對總體把握、全面認識大傾角采煤，有著十分重要現(xiàn)實意義。

1 大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用與推廣

1）大傾角煤層開采的難點。

雖然人們在長期探索實踐中掌握了許多大傾角煤層開采技術(shù)，但仍然面臨諸多難點。開采的主要障礙：第一，煤層傾角變大會導(dǎo)致液壓支架下滑，大傾角煤層工作面支架不穩(wěn)固。煤層傾角變大，支架受到的方向應(yīng)力就會減小，而受到的沿煤層傾向的切向應(yīng)力會增大［2］。加上采空區(qū)上部冒落的矸石會沿著采空區(qū)下滑，從而填充在采空區(qū)下面。這樣極易造成大傾角工作面支架載荷分布不均勻，使液壓支架沿工作面傾斜方向發(fā)生下滑，同時工作面擠架、咬架、倒架等現(xiàn)象也時有發(fā)生［3］。第二，采煤機在大傾角煤層工作面上會遇到上行割煤困難，很可能產(chǎn)生嚴重事故。在大傾角煤層的開采中，采煤機受到其本身功率的限制，在沿煤層傾向的重力分力以及截割阻力的綜合作用下會發(fā)生牽引力不足的情況，導(dǎo)致采煤機沿工作面上行方向不能進行正常割煤。采煤機下行時，采煤機在重力引起的下滑分力下很容易自動下滑而飛車，每當(dāng)面臨這種情況，防滑任務(wù)變得艱巨，尤其是當(dāng)煤層傾角超過35°時，更易發(fā)生下滑。第三，大傾角煤層開采的工作面易發(fā)生采落煤塊和垮落矸石沿煤層底板自動向下滑滾的狀況。由于煤塊與石頭滑移速度快，極易撞倒工作面支柱，砸傷人員，動搖設(shè)備，大大增加了工作面生產(chǎn)的不安全因素。第四，大傾角煤層的工作面傾斜角度大，工作人員不能在上面正常行走施工，導(dǎo)致效率不高。

2）大傾角煤層開采的方法。

根據(jù)大傾角煤層的具體特點和開采單位設(shè)備以及技術(shù)掌握程度的不同，開采方式是多樣的。大傾角煤層的開采方法主要有走向長壁采煤法、臺階式采煤法、水平分層和斜切分層采煤法、掩護支架采煤法、全部充填采煤法、機械化等［3］。一般的開采方法要根據(jù)開采技術(shù)現(xiàn)狀和礦煤層的特點確定。開采原則：適應(yīng)煤層厚度變化；適應(yīng)煤層傾角變化；適應(yīng)礦井提升運輸方式和提升能力；適應(yīng)礦井副井提升和輔助運輸；提高煤炭資源的回采率；提高礦井安全可靠程度；具有可操作性。

3）大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用要點。

第一，采煤機的運行要靈活，應(yīng)視工作面的坡度而定。如果綜采工作面的坡度高于30°，那么采煤機就應(yīng)該向下單向割煤，上行空轉(zhuǎn)清浮煤。一旦綜合采煤的工作面，其傾角坡度沒有超過30°，且采煤機向下20m割煤之后，停止運行割煤機并移溜，繼而進行割煤。在完整的過程中，采煤機工作人員必須在支架內(nèi)進行所有操作的完成。一旦由于移溜需要，割煤機應(yīng)當(dāng)設(shè)定可以迫使工作面溜子停止的閉鎖裝置［4］。這樣，采煤機一旦停止運行，可以將前后滾筒落到地板上面，進而讓工作和維護人員能夠順利進行行走齒輪和溜子銷軌的檢查，并確保其正常和完整。針對大傾角采煤技術(shù)應(yīng)用過程中存在的上下油位差問題，往往可以采用多腔室潤滑的方式進行解決。

第二，刮板機運行時注意減少生產(chǎn)過程中的實際傾斜角度。為了溜子的防滑，要適當(dāng)運用支架結(jié)合移推千斤頂和連接裝置。盡量將千斤頂自身的鏈固定在支架過橋板的某一段，另一端則用于溜子底座的固定。長度要視實際情況而定，這樣做的目的是為了確保工作面溜子不出現(xiàn)下滑狀況。打好機頭的同時要壓住機尾，讓溜子依照自下往上的方向推移。如果溜子出現(xiàn)不規(guī)則推移，諸如下滑。這個時候，應(yīng)當(dāng)針對支架的位置進行調(diào)整，確保溜子和支架底座處于一種垂直位置。

第三，注意提高液壓支架的性能。液壓支架的良好性能是大傾角采煤施工的重中之重，因為它直接影響開采作業(yè)中支架固定和支撐的方式。提高液壓支架的性能往往采用排頭支架增設(shè)的方式進行液壓支架設(shè)置，即在溜子頭附近區(qū)域設(shè)置排頭支架，并將排頭支架進行固定，確保支架之間能夠相互進行支撐，進而確保所有排頭支架能夠構(gòu)建為一個較為完整和統(tǒng)一的整體。另一方面，可以依據(jù)所有排頭支架的標(biāo)準(zhǔn)進行工作面支架的排列，構(gòu)成一條直線。

2 大傾角采煤的安全管理

在煤礦井下采掘中，煤層具有一定的傾角而增加了原煤的采掘難度，特別是加大了危險度。采煤的安全管理一直是國家和煤礦產(chǎn)業(yè)十分重視和強調(diào)的問題。

1）采煤技術(shù)安全管理的重要性。

煤礦一旦發(fā)生事故，人員傷亡是及其嚴重的。因此，在煤礦開采的過程中一定要注意安全問題。為了讓煤礦因開采而產(chǎn)生諸如煤礦坍塌、瓦斯爆炸等安全事故減少，國家已嚴令禁止私有小煤礦開采，并要求大中型煤礦要重視安全煤礦安全管理。技術(shù)是保證安全的重要條件，要想保證煤礦開采能在一個安全的環(huán)境中作業(yè)，就必須將安全生產(chǎn)技術(shù)貫穿于煤礦生產(chǎn)和開采的各個環(huán)節(jié)中。煤礦開采本身面臨非常惡劣的工作環(huán)境，而且整個作業(yè)過程也會牽涉到很多工作程序。如果沒有采取科學(xué)的采煤技術(shù)，忽視采煤的安全管理，其危害性不僅關(guān)系到煤礦整體的開采可持續(xù)性，同時也會威脅工作人員的人生安全。因此，加強煤礦安全技術(shù)的應(yīng)用，做好煤礦采煤的監(jiān)督和管理，煤礦開采的安全在細節(jié)上可以得到保證。與此同時，重視技術(shù)管理。煤炭的生產(chǎn)主要是在礦井內(nèi)部，其自身的生產(chǎn)條件具有復(fù)雜性，很容易遭受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，這就需要提高生產(chǎn)技術(shù)，建立健全管理機制。

2）如何做好安全管理。

第一，做好安全優(yōu)化條件分析。由于煤礦開采是由很多作業(yè)環(huán)節(jié)組成的，其生產(chǎn)過程中也就必然需要考慮不同的問題。比如煤礦的地址環(huán)境，開采所采用的技術(shù)以及巷道施工管理等。其中大傾角環(huán)境下的采煤尤其需要注意挑棚技術(shù)的優(yōu)化。關(guān)鍵要先解決工作面坍塌及地下水滲透的問題，目前解決這兩個問題主要采用的技術(shù)是條帶技術(shù)，該技術(shù)在實際大傾角采煤環(huán)境中能有效保證其安全生產(chǎn)。技術(shù)是確保大傾角采煤安全生產(chǎn)的重要條件，但這并不代表只要有技術(shù)就能保證其百分之百的安全，科學(xué)的作業(yè)設(shè)計同樣重要。大傾角采煤過程中需要對其進行合理的條形設(shè)計，以此發(fā)揮覆巖層的支撐作用，并防護地表出現(xiàn)沉降的問題。此外，如果是煤層較厚的環(huán)境下，最常用的開采技術(shù)就是爆破。眾所周知，爆破是一項危險系數(shù)極高的工作，采用這種技術(shù)的過程中必須根據(jù)工作實際的需要，并多項數(shù)據(jù)考察再確定爆破參數(shù)。爆破完成后，在開采機械設(shè)備的選擇同樣需要謹慎合理，以免出現(xiàn)煤礦坍塌的問題。

第二，健全安全管理制度。完善事故責(zé)任機制。事故是客觀存在的，因此只能努力減少和避免事故的發(fā)生。事故不只是對財產(chǎn)造成了很大的損失，最讓人痛心和不可挽回的是人員的傷亡。國家在這一方面極為重視，從而針對這一問題制定了相應(yīng)法律法規(guī)以及規(guī)章制度，對隨意開采及剝削勞動人民和違規(guī)操作的行為進行法律上的嚴懲［5］。

嚴明安全生產(chǎn)紀(jì)律以及注重提高員工的素質(zhì)。素質(zhì)高且能嚴格遵守生產(chǎn)規(guī)則與紀(jì)律是安全生產(chǎn)實現(xiàn)的重要因素。平常要對員工進行培訓(xùn)，加強意識指導(dǎo)。生產(chǎn)過程中注意規(guī)范員工行為舉止，注重細節(jié)。

3 結(jié)語

通過對大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用、推廣和安全管理等方面的論述可知，大傾角采煤技術(shù)是采煤業(yè)的重點，其應(yīng)用要注意很多現(xiàn)實因素。而采煤本身是一個危險系數(shù)高的行業(yè)，安全管理顯得尤為重要。

［1］ 劉玉軍.大傾角采煤技術(shù)應(yīng)用與安全管理［J］.科技與企業(yè)，2013（13）：253.

［2］ 趙明昌.煤礦大傾角采煤技術(shù)應(yīng)用研究［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（7）：205－206.

［3］ 劉棟.大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用與推廣［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（2）：36－37.

［4］ 李磊.關(guān)于大傾角采煤技術(shù)應(yīng)用及其安全管理分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，30：115.

［5］ 張士鈺.大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用與推廣［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2005（13）：287－288.