大倾角中厚煤层综采技术研究与应用

郝福会

(太原理工大学,山西太原 030024)

大倾角中厚煤层综采技术研究与应用

郝福会

(太原理工大学,山西太原 030024)

大倾角中厚煤层安全高效开采方法一直是采矿界公认的难度较高的世界性技术难题之一,而我国的大倾角煤层综采开采技术位居国际领先水平,本文重点探讨大倾角中厚煤层综采技术,具体从支架的防滑防倒技术、输送机的防滑技术和科学管理采煤机等方面加以论述,并阐述了大倾角中厚煤层综采技术需要引起注意的问题,为科学开采大倾角中厚煤层提供科学的依据。

大倾角 中厚煤层 综采 研究

大倾角煤层安全高效开采方法一直是采矿界公认的高难度世界性技术难题，而我国在大倾角煤层开采研究领域，特别是大倾角煤层综采位居国际领先水平。大倾角煤层综采经过二十多年的持续创新发展与实践总结提升，产生了许多行之有效的技术措施和管理规定，逐步形成了一整套较为完善的安全高效现代采煤技术。本文着重介绍大倾角厚及中厚煤层综采相关技术，以促进煤矿安全高效生产。

1 概述

目前，综合机械化采煤设备一般适用于煤层倾角小于15度的缓倾斜煤层条件。随着煤炭开采的时间推移和开采强度的不断扩大，在全球范围内，可供综合机械化开采的煤层不断减少，大倾角综合机械化采煤作为综合机械化采煤技术的发展方向和目标，成为煤炭行业世界研究的课题。一些开采时间较长或地质条件比较复杂的矿井，随着开采强度和年限的增加，满足常规综采开采条件的工作面储量逐渐减少甚至枯竭，遗留的块段、煤柱等储量中，大倾角复杂地质条件的较多。研究在大倾角复杂地质条件下安全高效综采技术，并使其取得良好的技术经济效果，对拓宽综采工艺的适用范围、发挥综采开采潜力，提高矿井机械化开采水平、经济效益和煤炭采出率有重要的意义。我国大倾角厚煤层储量丰富，分布面广。大倾角煤层开采目前的发展水平远低于缓倾斜煤层，存在着一系列没有解决的基本技术难题，因而研究大倾角煤层的开采方法，既非常必要，又十分迫切。

2 大倾角中厚煤层综采技术

2.1 支架的防滑防倒

对支架失稳情况进行调整，让它在所要求的空间位置范围里，这位不单单是支架防滑防倒和顺利支护的要求，还属于系统管理整个工作面的重要步骤；支架上顶空是支架倾倒的重要原因，为此，需要对采高进行有效地控制，顺着采高倾斜方向的改变务必平缓，尽可能地控制下出口附近采高比工作面低100mm，并且重视管理顶板，实时地移架，且确保一次到位，防止重复性地支撑、对顶板冒高实施有效地控制；在移架之后，务必确保初撑力实现既定的需要，进而使顶底板和支架的摩擦力增大，以及减小下滑、倾倒力矩；注重在移架的时候调斜、倾倒、下滑支架，为此，移架过程中的架高应不大于带压擦顶移架或者是相邻支架侧护高度的2/3，且对侧推设备进行正确地应用，升柱之前伸出下侧护，使煤层面夹角跟底座与顶梁夹角比煤层倾角稍小一些，确保迎山角的适宜，进而对顶板下沉过程中往下的水平位移量抵消，且对支架接顶之后的支撑进行改进和完善；遵循自下到上的次序移动支架，采煤机下行割煤的时候，对上行移架进行分段；中间架的导向与锚固支点以下端头支架充当，且安排专人实时地调整它的间距、角度、方向，让它处在好的受力情况下，并且重点管理下出口附近的顶板，避免由于冒顶让排头支架失去导向与锚固的功能；对工作面的回采方向进行认真地控制，实时地对工作面伪斜角加以调整，且让输送机和支架垂直，借助输送机和支架之间的互相影响关系避免支架下滑。

2.2 输送机的防滑

科学地搭接转载机和运输机机头，进而避免底槽进入煤、矸，使得底链的工作阻力变大；千斤顶倒装长整体框架推移设备的支架，有着较小的摆动角度，一系列尺寸紧凑配合，凭借支架底座对框架的导向而影响着输送机，事实表明，在工作面伪斜推采的情况下，借助支架的调整，让输送机和支架呈至少2°向上微调斜或者是垂直的状态，能够避免输送机的下滑；对输送机的推移次序进行认真地把握，结合下滑的程度能够实施双向割煤，而推移输送机的次序是单向上行；应确保适当的工作面伪斜推采角度，结合改变的煤层倾角，用心观测，实施地进行调整，应尽可能地防止太大的伪斜角，以导致装置上窜或者是煤壁片帮的情况出现。

2.3 管理采煤机

上行割煤停止的过程中，上、下滚筒都落地，以使阻力增加，下行割煤停止的过程中，应当切入煤壁支护进行停机；采煤机上行割煤的过程中，控制其牵引速度，保障充足的牵力，防止牵引脉动，采煤机支护实时地推溜和移架，让输送机的弯曲段尽可能地跟采煤机相靠近。

3 大倾角中厚煤层综采需要引起注意的问题

避免刮板输送机和支架的倒滑是大倾角中厚煤层综采的关键，这两者之间是互相影响与互相联系的，下滑的支架导致刮板输送机下滑，下滑的刮板输送机导致支架下滑，为此，应尽可能地确保二者的相对移动，实时地调整架形不正的情况。另外，还需要注意下面的问题：针对煤层节理发育和周期来压显著的工作面，不适合借助重型液压支架进行采掘；将液压锁加在液压支架下侧和上测护板，以使支架的支护强度增大；在25°以上煤层倾角的时候，需要选择3架—5架排头支架在工作面下端，健全的防倒防滑设备在排头支架上，在35°以上煤层倾角的时候，在支架上需要具备保护人行道安全的挡煤矸设备，并且人行道上具备扶手以及人梯；对工作面开采伪倾角进行科学地把握，结合实际现状实时地调整开采的整个过程。

4 结语

综上所述，大倾角中厚煤层综采技术的应用，能够实现理想的经济效益，以及保障了采掘的快速以及安全性，有利于下序煤层的解放与资源的回收，实现煤矿矿井的高效高产。功率较大的综合机械化采掘配合大倾角中厚煤层，需要比较高的技术管理标准，这使得员工的技术水平得以提高，为煤矿的采掘累积了大量的经验和技术人才。

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郝福会(1963—),男,汉族,山西晋城人,1991年7月毕业于北京煤炭管理干部学院企业管理系煤矿企业管理专业,现在山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司从事采矿技术与管理工作。