大倾角采煤技术的应用

王改生

（西山煤电官地矿工程区，山西 太原 030022）

大倾角煤层指的是倾斜角在35°到55°之间的煤层。多年的连续开采导致现阶段我国大部分矿区近水平煤层和缓倾斜煤层的可采量大大减小。相比之下，大倾角煤层在我国分布范围广，其相对应的采煤技术也受到业界人士重视［1］。现阶段针对大倾角煤层采煤技术的相关论著较多，但多为某一种开采方法或某一方面进行详细的论述。因此，站在全面的角度对大倾角采煤技术及其推广、安全管理方面进行分析，对总体把握、全面认识大倾角采煤，有着十分重要现实意义。

1 大倾角采煤技术的应用与推广

1）大倾角煤层开采的难点。

虽然人们在长期探索实践中掌握了许多大倾角煤层开采技术，但仍然面临诸多难点。开采的主要障碍：第一，煤层倾角变大会导致液压支架下滑，大倾角煤层工作面支架不稳固。煤层倾角变大，支架受到的方向应力就会减小，而受到的沿煤层倾向的切向应力会增大［2］。加上采空区上部冒落的矸石会沿着采空区下滑，从而填充在采空区下面。这样极易造成大倾角工作面支架载荷分布不均匀，使液压支架沿工作面倾斜方向发生下滑，同时工作面挤架、咬架、倒架等现象也时有发生［3］。第二，采煤机在大倾角煤层工作面上会遇到上行割煤困难，很可能产生严重事故。在大倾角煤层的开采中，采煤机受到其本身功率的限制，在沿煤层倾向的重力分力以及截割阻力的综合作用下会发生牵引力不足的情况，导致采煤机沿工作面上行方向不能进行正常割煤。采煤机下行时，采煤机在重力引起的下滑分力下很容易自动下滑而飞车，每当面临这种情况，防滑任务变得艰巨，尤其是当煤层倾角超过35°时，更易发生下滑。第三，大倾角煤层开采的工作面易发生采落煤块和垮落矸石沿煤层底板自动向下滑滚的状况。由于煤块与石头滑移速度快，极易撞倒工作面支柱，砸伤人员，动摇设备，大大增加了工作面生产的不安全因素。第四，大倾角煤层的工作面倾斜角度大，工作人员不能在上面正常行走施工，导致效率不高。

2）大倾角煤层开采的方法。

根据大倾角煤层的具体特点和开采单位设备以及技术掌握程度的不同，开采方式是多样的。大倾角煤层的开采方法主要有走向长壁采煤法、台阶式采煤法、水平分层和斜切分层采煤法、掩护支架采煤法、全部充填采煤法、机械化等［3］。一般的开采方法要根据开采技术现状和矿煤层的特点确定。开采原则：适应煤层厚度变化；适应煤层倾角变化；适应矿井提升运输方式和提升能力；适应矿井副井提升和辅助运输；提高煤炭资源的回采率；提高矿井安全可靠程度；具有可操作性。

3）大倾角采煤技术的应用要点。

第一，采煤机的运行要灵活，应视工作面的坡度而定。如果综采工作面的坡度高于30°，那么采煤机就应该向下单向割煤，上行空转清浮煤。一旦综合采煤的工作面，其倾角坡度没有超过30°，且采煤机向下20m割煤之后，停止运行割煤机并移溜，继而进行割煤。在完整的过程中，采煤机工作人员必须在支架内进行所有操作的完成。一旦由于移溜需要，割煤机应当设定可以迫使工作面溜子停止的闭锁装置［4］。这样，采煤机一旦停止运行，可以将前后滚筒落到地板上面，进而让工作和维护人员能够顺利进行行走齿轮和溜子销轨的检查，并确保其正常和完整。针对大倾角采煤技术应用过程中存在的上下油位差问题，往往可以采用多腔室润滑的方式进行解决。

第二，刮板机运行时注意减少生产过程中的实际倾斜角度。为了溜子的防滑，要适当运用支架结合移推千斤顶和连接装置。尽量将千斤顶自身的链固定在支架过桥板的某一段，另一端则用于溜子底座的固定。长度要视实际情况而定，这样做的目的是为了确保工作面溜子不出现下滑状况。打好机头的同时要压住机尾，让溜子依照自下往上的方向推移。如果溜子出现不规则推移，诸如下滑。这个时候，应当针对支架的位置进行调整，确保溜子和支架底座处于一种垂直位置。

第三，注意提高液压支架的性能。液压支架的良好性能是大倾角采煤施工的重中之重，因为它直接影响开采作业中支架固定和支撑的方式。提高液压支架的性能往往采用排头支架增设的方式进行液压支架设置，即在溜子头附近区域设置排头支架，并将排头支架进行固定，确保支架之间能够相互进行支撑，进而确保所有排头支架能够构建为一个较为完整和统一的整体。另一方面，可以依据所有排头支架的标准进行工作面支架的排列，构成一条直线。

2 大倾角采煤的安全管理

在煤矿井下采掘中，煤层具有一定的倾角而增加了原煤的采掘难度，特别是加大了危险度。采煤的安全管理一直是国家和煤矿产业十分重视和强调的问题。

1）采煤技术安全管理的重要性。

煤矿一旦发生事故，人员伤亡是及其严重的。因此，在煤矿开采的过程中一定要注意安全问题。为了让煤矿因开采而产生诸如煤矿坍塌、瓦斯爆炸等安全事故减少，国家已严令禁止私有小煤矿开采，并要求大中型煤矿要重视安全煤矿安全管理。技术是保证安全的重要条件，要想保证煤矿开采能在一个安全的环境中作业，就必须将安全生产技术贯穿于煤矿生产和开采的各个环节中。煤矿开采本身面临非常恶劣的工作环境，而且整个作业过程也会牵涉到很多工作程序。如果没有采取科学的采煤技术，忽视采煤的安全管理，其危害性不仅关系到煤矿整体的开采可持续性，同时也会威胁工作人员的人生安全。因此，加强煤矿安全技术的应用，做好煤矿采煤的监督和管理，煤矿开采的安全在细节上可以得到保证。与此同时，重视技术管理。煤炭的生产主要是在矿井内部，其自身的生产条件具有复杂性，很容易遭受到地质灾害的影响，这就需要提高生产技术，建立健全管理机制。

2）如何做好安全管理。

第一，做好安全优化条件分析。由于煤矿开采是由很多作业环节组成的，其生产过程中也就必然需要考虑不同的问题。比如煤矿的地址环境，开采所采用的技术以及巷道施工管理等。其中大倾角环境下的采煤尤其需要注意挑棚技术的优化。关键要先解决工作面坍塌及地下水渗透的问题，目前解决这两个问题主要采用的技术是条带技术，该技术在实际大倾角采煤环境中能有效保证其安全生产。技术是确保大倾角采煤安全生产的重要条件，但这并不代表只要有技术就能保证其百分之百的安全，科学的作业设计同样重要。大倾角采煤过程中需要对其进行合理的条形设计，以此发挥覆岩层的支撑作用，并防护地表出现沉降的问题。此外，如果是煤层较厚的环境下，最常用的开采技术就是爆破。众所周知，爆破是一项危险系数极高的工作，采用这种技术的过程中必须根据工作实际的需要，并多项数据考察再确定爆破参数。爆破完成后，在开采机械设备的选择同样需要谨慎合理，以免出现煤矿坍塌的问题。

第二，健全安全管理制度。完善事故责任机制。事故是客观存在的，因此只能努力减少和避免事故的发生。事故不只是对财产造成了很大的损失，最让人痛心和不可挽回的是人员的伤亡。国家在这一方面极为重视，从而针对这一问题制定了相应法律法规以及规章制度，对随意开采及剥削劳动人民和违规操作的行为进行法律上的严惩［5］。

严明安全生产纪律以及注重提高员工的素质。素质高且能严格遵守生产规则与纪律是安全生产实现的重要因素。平常要对员工进行培训，加强意识指导。生产过程中注意规范员工行为举止，注重细节。

3 结语

通过对大倾角采煤技术的应用、推广和安全管理等方面的论述可知，大倾角采煤技术是采煤业的重点，其应用要注意很多现实因素。而采煤本身是一个危险系数高的行业，安全管理显得尤为重要。

［1］ 刘玉军.大倾角采煤技术应用与安全管理［J］.科技与企业，2013（13）：253.

［2］ 赵明昌.煤矿大倾角采煤技术应用研究［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2013（7）：205－206.

［3］ 刘栋.大倾角采煤技术的应用与推广［J］.中国新技术新产品，2014（2）：36－37.

［4］ 李磊.关于大倾角采煤技术应用及其安全管理分析［J］.科技创新与应用，2014，30：115.

［5］ 张士钰.大倾角采煤技术的应用与推广［J］.科技情报开发与经济，2005（13）：287－288.