礦井大傾角區(qū)段開采技術(shù)分析

胡佩東　趙慶祥

[摘 要]煤礦采煤方法主要有仰采和俯采兩種。本文主要介紹了大傾角仰采的問題及技術(shù)，重點對大傾角區(qū)段開采進(jìn)行了分析。

[關(guān)鍵詞]礦井 區(qū)段 開采 技術(shù) 分析

中圖分類號：TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）37-0007-01

由于井下煤炭生產(chǎn)，現(xiàn)場條件復(fù)雜，根據(jù)工作面開采實踐情況，采取仰采和俯采兩種不同的采煤方法。本文主要針對煤礦大傾角仰采過程中存在的問題及技術(shù)對策，進(jìn)行分析探討。

（一）煤礦大傾角仰采存在的問題

1、仰采角度大于15°時，容易造成支架拉移困難。

2、仰采角度過大時，工作面飄底造成工作面刮板輸送機(jī)推移困難。

3、仰采角度過大時，工作面刮板輸送機(jī)將嚴(yán)重傾斜，采煤機(jī)機(jī)身隨著刮板輸送機(jī)傾斜，造成采煤機(jī)挑頂時容易碰支架前梁。

4、仰采角度過大，工作面頂板控制困難，煤壁易片幫。

（二）大傾角仰采技術(shù)

1、移架前要清理凈工作面浮煤，確保支架推拉道暢通，必要時，可用單體液壓支柱在鄰架底座處生根，并支設(shè)在本架前梁處通過遠(yuǎn)距離供液以協(xié)助移架。

2、采煤機(jī)司機(jī)嚴(yán)格控制好飄底幅度及采高，采用遙控器操作，以防止煤壁片幫，機(jī)道浮煤要拾凈，采高控制在2.8（±0.1）m，工作面盡量做到平、直，為推移刮板輸送機(jī)創(chuàng)造條件。

3、每次推移工作面刮板輸送機(jī)后，要及時將刮板輸送機(jī)起吊，并用道板等木料將刮板輸送機(jī)墊牢墊平，確保采煤機(jī)能夠正常挑頂。

4、采煤機(jī)過后，及時伸出支架滑移梁，并將護(hù)幫板打到煤壁，工作面前梁下及時掛好用直徑不小于10mm尼龍繩編織的柔性網(wǎng)以防止片幫傷人。

5、工作面兩端頭沿正巷推采，兩端頭處5個支架范圍內(nèi)隨正巷層位推采，可適當(dāng)破底矸，確保機(jī)頭、尾能平緩過渡。

6、加強(qiáng)工作面頂板管理堅持拉線移架，確保支架移成直線，升柱后持續(xù)供液3～5s，使初撐力不低于24MPa；頂板破碎和漏冒地點必須采取“帶壓擦頂”移架，做到“少降快拉”。

7、加強(qiáng)放煤管理，放煤后及時將后尾梁及插板打到位，并升平升齊，防止大塊矸石進(jìn)入后部輸送機(jī)。

（三）大傾角區(qū)段開采分析

開采期間將出現(xiàn)以下困難：液壓支架傾倒下滑；排頭支架下滑；煤機(jī)上行開采困難；轉(zhuǎn)載機(jī)、運輸機(jī)的下滑；端頭支護(hù)難度大，工作面傾角較大，調(diào)整開采后，工作面變長，兩端頭將會出現(xiàn)無支架支護(hù)空間，最大2～4架。設(shè)備的下滑分析如下：

1、液壓支架下滑分析

支架與運輸機(jī)相連構(gòu)成一個整體，大傾角防止設(shè)備下滑的重點控制對象。支架擔(dān)負(fù)著頂板維護(hù)、護(hù)幫、推移溜子等主要工作，支架是否下滑直接影響到大傾角開采的成敗。

（1）支架受力

支架承受自身重力、頂板壓力、頂板摩擦力、支架向前傾斜與煤壁摩擦力，相鄰（傾斜下方）的側(cè)向推力，以上力矩的矢量為零時支架達(dá)到平衡狀態(tài)，不發(fā)生下滑或向下方位移，另外支架拉移時向工作面斜上方的拉力等。

（2）支架下滑受力分析

（3）控制支架下滑力

控制支架下滑力由頂板摩擦力、支架與煤壁摩擦力，相鄰支架（傾斜下方）側(cè)向推力組成的合力，在生產(chǎn)中不斷變化，來維持支架自身平衡。

由上述分析可以推論出，控制支架下滑應(yīng)從以下幾個方面入手：a、適當(dāng)?shù)闹Ъ艹鯎瘟凸ぷ髯枇?，增加支架與頂?shù)装濉⒚罕谀Σ亮?；b、增加相鄰支架（側(cè)下方）的反作用力，起到一個導(dǎo)向作用，控制支架下滑；c、增加支架與底板的摩擦系數(shù)；d、增加移架過程中向工作面斜上方的拉力。

2、支架防倒、防滑措施

（1）調(diào)整開采坡度

工作面兩巷落差較大，支架易順著傾向坡度向下滑，開采過程中調(diào)整工作面的傾向坡度，1#～10#基本處于水平狀態(tài)，坡度不大于4°，從面原來的自然坡度。通過上述分析可知，1#～10#支架不發(fā)生下滑，可以為機(jī)尾段支架提供側(cè)向反作用力，起到一個導(dǎo)向作用?？刂普麄€工作面支架下滑。

排頭1#架實行臺階法管理，人為造成1#與正巷的落差，落差控制在支架頂梁超過正巷頂板0.5m，便于支架頂梁側(cè)護(hù)板處于正巷實體頂煤上。臺階法管理可以控制1#架向機(jī)頭倒架、下滑，從而為1#～10#架不下滑打下基礎(chǔ)。

（2）使用側(cè)護(hù)板

支架側(cè)護(hù)板必須始終處于伸出狀態(tài)，防止架間空隙流矸、漏煤造成頂板空頂，側(cè)護(hù)板保持平齊，錯茬不超過2/3，使支架中心距均勻，避免發(fā)生歪架、倒架，保持頂板穩(wěn)定。移架不準(zhǔn)收回側(cè)護(hù)板或隨意調(diào)整側(cè)護(hù)板，待拉移支架要處于相鄰支架的側(cè)護(hù)板之間，導(dǎo)向前移，保持支架中心距不變，控制支架在拉移過程中向下方滑動，充分發(fā)揮支架側(cè)護(hù)板護(hù)頂、調(diào)架、防倒架、阻止支架下滑的作用。

（3）安裝防倒、防滑裝置

工作面下方排頭1#架安裝防倒、防滑千斤頂。一端安裝在排頭1#架后尾梁上，另一端安裝在3#架底座箱上；防倒千斤頂一端按裝在1#架前梁上，另一端安裝在3#架底座箱上。嚴(yán)格控制排頭支架，防止排頭支架下滑。工作面30#、70#架分別安裝防倒千斤頂。（根據(jù)現(xiàn)場傾角變化，支架支護(hù)狀況可以增添或減少防倒千斤頂）。

（4）支架拉移及調(diào)架

移排頭支架時，先移排頭2#架，再移排頭1#架，排頭1#架防倒、防滑千斤頂設(shè)單獨管路供液，將操作閥片設(shè)在排頭2#架，拉排頭1#架時，一人操作排頭1#架，降架后另一支架工在排頭2#架操作防倒、防滑千斤頂，調(diào)正支架，并將排頭1#支架拉到位，接實頂升平。拉移中部支架堅持擦頂移架，少降快拉，增大支架與頂板摩擦力，降架后支架側(cè)護(hù)板不能完全脫離鄰架側(cè)護(hù)板，防止支架倒架。采用單頭追機(jī)移架，增大移架力，提高移架速度，穩(wěn)定支架中心距，避免支架重心向下方移動。支架發(fā)生歪架、倒架、咬架、擠架必須立即組織用單體輔助調(diào)架，從上方第一個倒架向機(jī)頭逐漸調(diào)正。