关于综采工作面防滑技术的探讨

宋利华

摘要：综采工作面由于受地质构造或倾角的加大，会出现刮板输送机上窜下滑、支架歪架、倒架等现象，直接影响着煤矿的安全生产。文章以汝箕沟煤矿32211（3）综采工作面采煤中遇到的问题为例进行分析，总结出了综采工作面伪斜超前距离经验公式，以供同类生产条件的矿井借鉴。

关键词：综采工作面；伪斜；防滑

中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0177-01

近年来，随着我国煤矿开采机械化程度的提高,综合机械化采煤技术在煤矿生产中得到广泛的应用。但综采工作面由于受煤层倾角的加大，给安全生产带来诸多安全隐患。此时，工作面开切眼的布置往往与运、回两巷不能垂直布置，存在一个角度，即伪斜角，伪斜角的控制管理是综采工作面能否正常高效推定的非常重要的因素。伪斜调整不当，不仅会使运输机上窜下滑，造成上下出口难以管理，而且容易导致支架歪架、倒架，使顶板失控，直接影响着煤矿的安全生产。

1工作面概况

32211（3）综采工作面切眼全长194 m，工作面循环进度0.8 m，后段走向长度299 m，受地质条件限制，切眼自然坡度为8°～12°，平均达9°(风巷高于机巷)，工作面设计伪斜为1°14'，采用走向长壁倾斜分层金属网假顶分层开采、全部垮落法管理顶板的综合机械化采煤方法。煤层平均厚度4.05 m，在局部范围煤层变化较大，自北东向南西逐渐变厚，属特厚稳定缓倾斜煤层。

2伪斜不合理对32211（3）综采工作面回采的影响

及原因分析

①采煤机跑空刀。综采工作面采煤机下行割煤、移架，但不推移刮板运输机，上行时采煤机跑空刀、推移运输机，使刮板运输机每循环都自下端头逐架向上端头推移。

②刮板运输机上窜下滑。工作面在过拐点时，因工作面角度和伪斜角度的影响，工作面刮板运输机上窜入上出口，导致上出口不畅通，维护不方便。由于受地质因素影响，32211（3）综采面为单斜构造，运回两巷落差为35ｍ，工作面平均倾角9°，因而支架、运输机等沿斜面方向会产生一向下的分力。

③造成挤架、咬架甚至倒架。工作面因刮板运输机上窜严重，带动支架底座也向下滑移，后经调整伪斜，同时采取措施使运输机逐步上移；但由于运输机上窜过程中，向上摆架不力，致使工作面中部有部分支架挤架咬架明显，支架与工作面输送机的不垂直，造成推拉头、推拉块、承载压力大，致使工作面许多推拉头弯曲变形，甚至断裂。

3调斜防滑方式

①大斜式。实践中每班对运输机的滑移观察、计量，在运输机与转载机的搭接长度或支架推移杆发生轻微变向时，若机头长，可多推进运输机机头，少推进运输机机尾。即：在原先的两循环期间，采两次机头、机尾变为采三次机头、两次机尾或采两次机头一次机尾。若机尾长，可多推进机尾，少推进机头，其工艺原理与机头长时相同，但是在整个“大斜”调整过程中，采煤机都要跑整刀。

②小斜式。运输机下滑过快，不易迅速控制运输机下滑时，也可采用调小斜的方法稳住运输机。即：若机头长时，只采机头，不采机尾（磨机头）。根据实际情况，采煤机一次比一次跑得短（近），工作面形成人为的中间工作面，刮板运输机滞后形成“凸”状，如此可控制运输机下滑。“小斜式”存在严重的技术缺陷，这种磨采易造成挤架，此方式应根据现场实际情况（架松时）采用。

③支架的调向。所谓支架的调向就是：移架时，利用支架的尾调千斤顶或是用单体支柱顶在支架的下滑侧推移，这既可适当调整支架的方向，又有利于增加移架力。支架调向就是通过调整支架的推移方向来控制运输机下滑，一般与“大斜式”配合使用，否则很难使支架实现真正意义上的调向。

④控溜法。人为调整刮板输送机推移方向，阻止其下滑，并逐步回调，致使刮板输送机位置慢慢恢复正常。即：工作面每5～10架准备一个小单体液压支柱或者50T左右的千斤顶，推移运输机前，把立柱尾部固定在刮板输送机下滑方向的邻架底座前，顶部顶在运输机与本架相连的窝槽内，两头都应具有可靠的防滑措施。

⑤螺旋式。机尾（头）长时，只采机尾（头），不采机头（尾），但采煤机必须跑到机头（尾），采煤机跑到机头（尾）前，运输机要预先拉回，机头(尾)支架不动，工作面始终保持直线标准。该方式使用过程中，必须最大限度利用支架掩护梁、尾梁侧护千斤顶调整支架方向，否则易出现挤架、咬架等现象。

4工作面伪斜数值的计算方法

4.1口标高差推断伪斜

最简单的公式就是:较低的那端超前于较高端的两巷高差的0.46倍。不过根据实际情况会有所出入，即：S=0.46（H2-H1），式中：S为伪斜超前距离，m；H2，H1为工作上出口标高、下出口标高，m。

4.2作面的真倾角推断伪斜数值

①利用真倾角推断工作面伪斜。根据经验，伪斜角一般设计为切眼坡度角的1/3。实践证明：开切眼坡度角小于15°的综采工作面伪斜较易调整与掌握，但当工作面切眼坡度角大于10°时，因为生产中实际伪斜还受所用设备（支架、前部后部运输机等）及其连接方式的影响，工作面的实际伪斜较难掌握。即：S=L×tgα/3，式中：S为伪斜超前距离，m；L为工作面倾斜长度，m；α为煤层倾角，°。按照经验公式，煤层倾角9°，采长为194 m时，伪斜超前距离应为10.2 m，但当伪斜控制在10.2 m时，回采过程中，运输机有下滑倾向，后逐渐加大伪斜距离，运输机下滑速度变缓。当伪斜加大为12 m时，运输机停止下滑，当超前距离为14 m时，运输机开始上窜，伪斜为18 m时，运输机上窜2 m。当伪斜降至10 m时，工作面开始有下滑趋势，在工作面倾角没有大的变化的情况下，伪斜控制在10.5～12.5 m之间，工作面运输机没有明显的上窜下滑，都能保证工作面的正常推进。

②真倾角的变化对伪斜的影响。在煤层倾角变小后，伪斜距离保持不变，运输机开始上窜，伪斜调小到一定值后，工作面推进正常。这说明，在采长不变的情况下，伪斜超前距离与煤层倾角变化有关，当煤层倾角变小，工作面运输机有上窜趋势，当煤层倾角变大时，反之。因此，理论上，只要找出倾角系数随煤层倾角的变化规律，就可以通过计算确定出伪斜距离的波动范围。当采长不变，若假设煤层倾角也不变，存在一个系数假设为μ，即这个工作面伪斜计算公式就可以变为：S=L×tgμα/3即S=L×tgμα，则：μ＝(1/α)×arctgS/L。设工作面(开切眼)与回风巷垂线调斜成γ角时，运输机出现滑移现象，800为一个循环进度，则运输机将上窜800×tgγ（mm）。根据现场实测，当γ=0时，即工作面与风机两巷垂直时，每推进一个循环，运输机下滑51 mm，若要运输机不下滑，必须800×tgγ=51，所以γ=1°44'。设伪斜距离（运输巷比材料巷多推的距离）为X，工作面长度M为194 m，则：X=Msinγ，得X=12.4。

经过实践验证，将工作面调斜成机头超前于机尾10.5～12.5 m之间伪斜能保证工作面的正常推进。

5结语

32211（3）综采工作面作为我矿唯一推进的工作面，担负着全矿全年的生产任务，确定伪斜是工作面能够顺利高效生产的主要因素之一，对我矿具有十分重要的意义。通过利用经验公式，结合现场的实测，对32211（3）综采工作面的伪斜给出了控制范围，并针对工作面出现上窜下滑现象做出解释并给出相应的处理措施，对即将开采的32212（1）综采工作面伪斜的确定具有一定的借鉴价值。

参考文献：

[1] 李乃芳.大倾角煤层综采技术实践[J].煤矿开采,2009,(2).

[2] 廖米和,刘广文.关于综放工作面运输机窜动的控制[J].煤矿机电,2003,（2）.