綜放工作面大傾角采煤技術(shù)的應(yīng)用

張建新

（山西陽(yáng)煤集團(tuán)五礦， 山西　陽(yáng)泉　045209）

引言

在開采工作中，綜采工作面的布置主要采用工作面與回風(fēng)巷道垂直的布置方法，這種方式能夠提高開采工作的效率。一些煤礦的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，作業(yè)難度比較大，常規(guī)的開采方式難以實(shí)現(xiàn)開采的目標(biāo)。這就需要采用更先進(jìn)的開采技術(shù)，提高生產(chǎn)的安全性和有效性。

1　綜放工作面大傾角采煤概述

綜放采煤法具有很多特點(diǎn)，適應(yīng)性強(qiáng)、效率高，掘進(jìn)率低，能夠在一定程度上提高開采的效率，在我國(guó)的煤礦開采工作中應(yīng)用比較廣泛，發(fā)展也比較迅速，已經(jīng)發(fā)展為最有效的開采方法之一，為煤礦企業(yè)提供了有效的生產(chǎn)方式，促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。目前，很多礦區(qū)都采用這種開采方式，在緩傾斜厚煤層中布置工作面，尤其是對(duì)傾角在25°以上的開采層中應(yīng)用頻率比較高，具有較好的開采效果。這種技術(shù)還在不斷地推廣和發(fā)展的過程中，越來越多的礦區(qū)開始應(yīng)用這種技術(shù)，為25°以上厚煤層綜放面開采提供了一定的安全保障。經(jīng)過時(shí)間的檢驗(yàn)，這種開采技術(shù)的關(guān)鍵在于支架防滑、回采巷道的布置以及刮板輸送防滑等方面。

應(yīng)用大傾角綜放工作面開采技術(shù)需要簡(jiǎn)化回采工藝，這樣能夠有效地提高生產(chǎn)能力，并為安全生產(chǎn)創(chuàng)造一定的條件。在開采的過程中，切眼的布置非常重要，要考慮工作面的防滑措施效果，在設(shè)計(jì)的過程中保證安全。在綜放工作面中，切眼都沿著煤層的底板放置，但是，在大傾角綜放工作面中，地質(zhì)條件會(huì)造成一定的限制，在這種環(huán)境下，煤層的厚度比較大，一般會(huì)大于5 m，傾角基本在25°以上，切眼如果仍然沿著煤層底板來布置，會(huì)在工作面的下端頭形成較大的臺(tái)階，給工人的行走、材料的運(yùn)輸以及通風(fēng)工作造成一定的影響。工作面的排頭支架可能會(huì)出現(xiàn)下滑或下竄的現(xiàn)象，不利于工作面的防滑工作[1]。因此，在大傾角綜放工作面中，必須要做好端頭支護(hù)以及切眼的巷道布置的防滑工作。

2　開采中的技術(shù)問題

回采工藝的應(yīng)用常常存在一些問題，以某煤礦為例，工作面的切眼外回風(fēng)道的俯角比較小，大約在20°左右，拉底量約為0.29 m，溜子道的俯角比較大，平均俯角在36°以上，這種條件下生產(chǎn)比較困難。在工作面不斷推進(jìn)的過程中，割煤、拉架以及推溜等工作容易出現(xiàn)問題，各種工序的可能發(fā)生沖突，影響開采工作的安全性和開采效率，造成生產(chǎn)的被動(dòng)。問題主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：第一，工作面的拉底幅度過大，采煤機(jī)不能達(dá)到拉底的需求。第二，推溜的步距比較小，推溜工作難以做到位，可能出現(xiàn)上浮的情況。第三，機(jī)械設(shè)備難以保持最佳的狀態(tài)，并可能造成設(shè)備損壞的現(xiàn)象。第四，支架的抗壓能力差，不能承受過大的壓力，容易出現(xiàn)傾倒、側(cè)翻以及頂梁下扎等現(xiàn)象，阻礙開采工作的進(jìn)行，并造成一定的安全隱患。在綜放工作面大傾角開采中，回采工藝是非常關(guān)鍵的。在開采的過程中，要注意浮煤的清理，改變支架的受力情況。調(diào)整采煤工藝和操作程序，解決開采過程中的問題。在大傾角工作面中，采煤機(jī)的正常裝煤效果得不到有效發(fā)揮，因此要改進(jìn)采煤工藝，回采工藝流程采用“割煤-移架-返空刀裝煤-推溜”的形式，提高開采的效果。

3　解決問題的技術(shù)措施

3.1　工作面的拉底

在開采前，首先要臥前部溜子，保證其達(dá)到設(shè)計(jì)的高度，然后進(jìn)行支架的搭建，令支架形成俯式支護(hù)的狀態(tài)，然后再臥后部溜子，保證其達(dá)到正常的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)工作面的俯角過大時(shí)，采機(jī)的行進(jìn)會(huì)損壞前部溜子，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆绞?，降低溜子的俯角，俯角要降?5°左右，這樣在開采的過程中，能降低前部溜子的損壞程度。在開采中，必須保證拉底的深度，當(dāng)俯角不夠時(shí)，采集的拉底要滿足要求，在采集之后應(yīng)停止推動(dòng)溜子，采用人工清貨的方式，然后進(jìn)行人工拉底，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求后才能推溜子。

3.2　設(shè)備的防滑

在開采工作中，工作面的俯角和支架的俯角可能存在不一致的情況。在這種情況下，要改變推拉導(dǎo)向梁的使用方式，采用摘鉤的使用方式，這就會(huì)導(dǎo)致前部溜子無法與支架相連，缺少對(duì)支架和溜子的控制。機(jī)組在割煤時(shí)，要防止前部溜子出現(xiàn)傷人的情況。如果工作面的俯角過大，在拉后部溜子時(shí)，要注意開展清理工作，避免出現(xiàn)刮架子的現(xiàn)象[2]。

3.3　支護(hù)工作

端頭支護(hù)和切眼巷道的布置都是開采中的重要工作，在開采的過程中，要做好這方面的工作。以某煤業(yè)公司為例，采用非線型的布置方式，改變了原來的自然坡度，形成了“傾斜-圓弧過度-緩坡”的形式，這種形式可以有效地防止大傾角綜放面支架的下滑以及傾倒等問題，提高工作面的安全性。

1）要注意端頭支架的應(yīng)用。在大傾角綜放面開采工作中，工作面下端的圍巖受到多種壓力的作用，形成比較復(fù)雜的礦壓，造成頂板的管理比較困難。工作面支架的下滑會(huì)嚴(yán)重地?cái)D靠端頭架，給支架工作帶來困難，端頭的維護(hù)工作對(duì)開采有重要的影響，因此要加強(qiáng)對(duì)端頭的維護(hù)和管理。維護(hù)方法如下：第一，使用強(qiáng)度較高的端頭支架，提高維護(hù)強(qiáng)度。第二，不同階段的支架之間要有變坡點(diǎn)，機(jī)頭出處的坡度要放緩。使端頭架和過度架形成整體，最大限度提高端頭頂板的支護(hù)強(qiáng)度，提高端頭支架的防滑效果。

2）做好工作面的支護(hù)。支架的穩(wěn)定性在開采工作中是極為重要的工作。要想保證其穩(wěn)定性，在拉架時(shí)，要先伸出支架的伸拉梁，將煤壁頂住，于此同時(shí)，要撐緊鄰架側(cè)護(hù)板，降低伸縮梁，利用自滑方式拉架，防止出現(xiàn)跑架的現(xiàn)象。在移架的過程中，伸縮梁的收取要適當(dāng)放慢速度，這樣能夠降低摩擦力，保證支架的穩(wěn)定性，減少側(cè)護(hù)板和頂板的磨損，并降低下滑力，減少支架的受力，防止支架的翻轉(zhuǎn)和傾倒。

3）做好端頭支架的相關(guān)工作。端頭支架位于巷道之中，梁端前無煤壁，在這種情況下更容易出現(xiàn)問題。支架本身的結(jié)構(gòu)和性能難以保證工作過程的安全，需要采取特殊的措施。拉架時(shí)需要在支架的頂梁上打入單體支柱，通過支柱的輔助頂住支架，抵消各種下滑分力，實(shí)現(xiàn)加固支架的目的[3]。頂板的控制工作也不容忽視。頂板如果出現(xiàn)問題，頂煤會(huì)從架前冒落，壓低支架前梁，采煤機(jī)無法正常的進(jìn)行割頂以及下倒工作，為了防止這種問題的發(fā)生，要采用以下措施：第一，提前加固頂板，保證工作過程中，頂板不受到外力的破壞。第二，對(duì)上鋪雙層金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，避免抽漏的現(xiàn)象。第三，對(duì)抽漏處要進(jìn)行手刨鎬作業(yè)，通過超前支護(hù)處理提高頂板的抗壓能力。

4　結(jié)語(yǔ)

大傾角采煤技術(shù)在煤礦開采中有重要的作用，其應(yīng)用非常廣泛。在應(yīng)用的過程中，應(yīng)不斷地探索，積累經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)采煤工藝，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)，加強(qiáng)支架的防滑性，從而提高采煤工作的安全性[4]。在未來，這種技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛，技術(shù)也會(huì)更加先進(jìn)。

[1]王建民，陳林平，王寶坤，等.牛兒莊煤礦大傾角厚煤層輕放開采技術(shù)[J].煤炭工程，2014（7）：69-70.

[2]楊從林.唐山礦業(yè)分公司大傾角回采實(shí)用技術(shù)在Y254工作面的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014（4）：46-47.

[3]伍永平，解盤石，任世廣.大傾角煤層群開采巖移規(guī)律數(shù)值模擬及復(fù)雜性分析[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2014（4）：23-24.

[4]解盤石，伍永平，高喜才，等.大傾角硬頂軟底軟煤走向長(zhǎng)壁綜放開采集成技術(shù)[J].煤炭工程，2014（5）：101-102.