大倾角综采工作面开采关键技术探析

刘红卫+周川

摘 要：大倾角煤层是由于煤层及围岩节理发育，工作面煤壁易片帮、冒落，加之采落的煤炭、掉落的矸石等物沿底板滑动滚落，运输机、支架下滑等诸多因素，给综采工艺在大倾角煤层工作面的大规模应用带来了很大困难。探讨大倾角综采工作面开采关键技术对于煤矿安全生产来说意义重大。本文首先介绍大倾角综采工作面的特点，重点论述大倾角综采工作面开采关键技术和大倾角综采工作面调斜开采需要注意的问题，以供参考。

关键词：大倾角；综采工作面；开采技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.093

0 引言

当今，对于煤层大倾角存在各种各样的观点，在实际生产中常常把大倾角煤层划归为至少35°的倾角煤层。因为形成这种煤层历经了很多的构造运动，这导致围岩和煤层的节理发育，这导致难以在煤层大倾角中应用综采工艺技术。而一些大倾角煤层工作面普遍地应用综采工艺技术实现了理想的效果，提高了生产效率与生产质量，这给其它煤层大倾角的开采提供了相应的经验。

1 大倾角综采工作面的特点

（1）大倾角煤层对液压支架的影响。处于大倾角状况下的液压支架的支架重心跟其底座重心相偏离，一些液压支架的重心在其底座外部偏离，再者，受到顶板岩石下滑力的影响，这降低了液压支架的可靠性。在移架的过程中受到重力的作用，形成的往下的液压支架分力导致往下倾倒与滑移液压支架。往下滑移液压支架之后，因为工作面刮板运输机和液压支架不能够一起下滑，由于工作面运输机跟液压支架不垂直或者是刮板运输机连接中心跟液压中心偏离，因此液压支架的连接块、连接杆被折断或者是弯曲，甚至支架的卡挤导致难以对支架进行移动和升降。

（2）大倾角煤层对刮板输送机的影响。基于大倾角状况下的刮板运输机增加了移动的下滑量。煤层的倾角跟自溜角接近之后会自行地滑落运输机的矸、煤等，这样在飞溅物料的情况下面临一定的安全隐患。

（3）大倾角煤层对采煤机的影响。基于大倾角状况下的采煤机会自动地下滑，这使上行割煤阻力增加，以及下滑拖移电缆，这会使电缆槽脱离。

（4）大倾角煤层对顶板的影响。由于大倾角的煤层比较容易下滑，这样其跟液压支架支撑力并非处在一条直线上，因此要求增加液压支架支撑力。如果工作面冒顶出现，会自动下滑冒落煤矸，这样也难以处理冒顶事故。

2 大倾角综采工作面开采关键技术

（1）避免刮板运输机的下滑。大倾角综采工作面经常碰到的严重制约生产和开采的一个问题是刮板运输机的下滑。下滑刮板运输机常常导致下滑支架，以及对拉架移刮板输送机千斤顶构成损坏，不可以顺利地连接转载机机尾和刮板运输机机头，且在工作面端头滞留煤，这会使工作面环境变差。在实际分析之后，综采工作面下滑刮板运输机的一个关键因素是煤层倾角较大，这导致刮板运输机由于重力的作用而下滑。再者，在调斜的时候，为了实现伪斜超前距离，太频繁地向工作面刮板运输机的机头端推移。为此，能够实施下面的对策：对刮板输送机进行推移的情况下，认真地把握刮板运输机的移动次序，一直由工作面的机头（也就是下部）开始对运输机进行移动。

（2）分析支架的可靠性。在开始开采综采工作面的时候，由于刮板运输机严重地往机头窜动，这导致机尾的很多架都存在较为显著的倒架、咬架、挤架情况，在相应时间段调整伪斜之后，避免了刮板运输机的窜动，支架倒架的因素变成了煤层的大倾角，进而大大地减小了液压支架的可靠性，从而使倒架的情况出现。在大煤层倾角的情况下，液压支架的可靠性问题往往体现为下面几点上：因为煤层具备较大的倾角，支架重力顺着煤层倾向分力比支架底板和底座之间的摩擦力大，所以侧向的移动形成；基于不断增加的煤层倾角影响下，支架重力作用线超越其底座宽度的情况下会倾倒，除此之外，在具备较大煤层倾角的情况下，煤层顶底板的法线方向跟移动顶板的方向相偏离，从而导致支架的倾倒；垮落矸石顺着底板下冲、支架前后的不同下滑特点等也导致煤层平面当中移动支架；支架顶底受到的合力偏离中心，从而使力矩形成，最终导致支架的倾倒。

（3）实施有效的支架防滑防倒对策。为了避免支架的下滑和倒架，确保支架的可靠性，实施下面的对策：一直由工作面下面往上移動支架，避免采空区矸石的滚动使支架的尾部受到冲击；为了避免顶底板的小摩擦力而出现下滑以及新移动的支架处在初撑力时期。实施间隔移架的方式，且使支架确保一定的迎山角，进而跟下沉顶板的水平位移相抵消；应当避免下滑的刮板运输机而使牵动支架下滑。

3 大倾角综采工作面调斜开采需要注意的问题

认真地根据调斜工艺技术进行有效地管理，不可以为了伪斜超前距离一味地回采机尾（机头），而不重视机头（机尾），如此一来，才可以防止支架的倒架、咬架、歪架导致顶板现状的恶化；注重安全质量的指标化管理，确保刮板输送机的平直，根据步距拉移支架，确保支架为直线且一直跟煤壁相垂直；在较大煤层倾角的情况下，需要尽量地对刮板运输机推移，从下到上进行拉架，移架遵循次序，在移架之后应当迅速地将升紧，从而实现初撑力；对采高进行有效地控制，确保认真地进行支架的接顶，且使其具备相应的初撑力；实时地调整倒架的支架，在进行调整之后根据调斜工艺技术进行有效地控制，实现循环作业的正规化与严格化；注重检修支架，实时地更换损坏的支架推拉千斤顶，稳定、安全地连接刮板运输机和支架，不允许通过链条软连，从而对移动的输送机进行有效地控制。

4 结语

综上所述，在大倾角应用综采工作面开采技术，需要有效地控制顶板、避免支架的倒架、避免刮板运输机的窜动等。只有如此，才可以防止出现安全隐患，才可以确保循环和正规作业的开展，才能够确保煤矿企业开采的顺利性。

参考文献：

[1]宁桂峰，曾明胜.大倾角大采高液压支架设计研究[J].煤矿开采，2011，16（04）：71-73.

[2]章之燕.大倾角综放液压支架稳定性动态分析和防倒防滑措施[J].煤炭学报，2007（07）：706-709.

[3]宁桂峰，王保银.大倾角综放工作面几个关键问题的研究[J]. 煤矿机械，2008（02）：149-150.

作者简介：刘红卫（1973-），男，山东肥城人，本科，从事管理工作。endprint