大倾角综采工作面主要安全隐患及防治技术

屈飞　刘荣生　刘振坡

摘要：燕尾沟煤业公司煤层平均倾角38°，局部倾角达到50°，在综采工作面生产过程中易发生设备下滑、飞矸伤人、煤壁片帮等诸多安全隐患。通过采取完善的安全技术措施和管理措施，消除了大倾角带来的各类安全隐患，保证了安全开采。

关键词：大倾角；安全隐患；设备下滑；飞矸；安全管理

1.工作面概况

燕尾沟煤业公司，矿井地质条件复杂、煤层倾角大，现开采的30106工作面煤层倾角平均38°，局部达到45°，属大倾角煤层开采。工作面倾斜长150m，煤层平均厚度为2.8m，采用走向长壁式综合机械化采煤法，一次采全高，工作面主要设备：MG200/501-WD型电牵引双滚筒采煤机1部、SGZ730/320型刮板输送机1部、ZY5200/17/35型液压支架。

2.大倾角综采工作面存在的主要安全隐患

（1）顶帮控制难度大，易片帮、漏顶；顶帮的控制难度大主要表现在工作面煤壁易片帮且片帮后煤矸滚落造成连续片帮、空顶过大进而可能导致漏顶事故。（2）拉架、移溜时设备易下滑；工作面设备自身重力平行于底板的下滑力，随工作面倾角变大而增大，工作面倾角越大、下滑力越大，机组、支架、溜子均有下滑的可能。设备的下滑不仅直接影响生产，更危及安全生产。（3）煤矸易滚落、飞起，造成伤人事故；大倾角工作面飞矸是生产期间的一大安全隐患，主要有机组落煤时煤矸飞入人行道、拉架时架间掉矸滚落，漏顶、片帮矸石滚落、溜头处飞矸等。滚落的煤矸受重力加速度的影响，由工作面上部滚落至下部，速度越来越快，给工作人员的生命安全带来极大威胁。

3.大倾角综采工作面主要安全隐患的防治措施

3.1防止片帮、漏顶的措施

因工作面倾角大，当周期来压或遇断层构造时，煤壁极易片帮且片帮后煤矸滚落造成连续片帮、空顶过大进而导致漏顶事故。防止煤壁片帮在及时采用超前移架的同时，还要根据煤壁情况采用支设单体支柱、架棚护帮的方式，确保控制住片帮事故继续扩大，尽可能加快推采速度，减少压力在煤壁的传递，可有效防止漏顶事故的发生。

3.2防止设备下滑的措施

设备防滑防倒主要体现在支架的防滑防倒方面，因为工作面刮板机是和支架相连的，支架稳定了，刮板机也就不会下滑。支架的防倒、防滑措施是生产中的研究重点。

（1）支架防倒：①工作面每组支架分别设置顶梁侧护千斤顶和掩护梁侧护千斤顶，1#液压支架顶梁上设置防倒千斤顶，拉移中间架时，撑开待拉支架下方的侧护千斤顶，撑住待拉支架、防止支架歪倒；拉1#液压支架时，拉紧1#支架顶梁防倒千斤顶，根据情况收回或撑开本架侧护千斤顶，达到支架防倒目的，如1#支架顶梁防倒千斤顶不能达到支架防倒目的时，可在1#支架下侧护板下方设置防倒戗柱，防止支架歪倒。②正常移架时，严格控制支架顶梁仰俯角，保证支架与煤层顶底板垂直，使支架受力状态良好，防止挤、咬架现象的发生；严格检查支架的液压系统，防止因漏液自行降架造成倒架。③防止支架倒架应加强顶板管理，防止冒顶，严防支架超高使用，保证支架受力状态良好。④严格控制工作面采高，防止采高大于支架最大高度，移架时因支架上部空顶而倒架。⑤移架时降架高度不得大于支架侧护板高度的2/3，并坚持带压移架防止出现倒架现象。

（2）支架防滑：①拉移支架时采用擦顶移架的方法，坚持少降快移，移架后支架要与顶板接触严密，并坚持二次注液，保证初撑力达到要求，严禁支架前仰后倾，及时伸出护帮板。②1#支架掩护梁上安装防滑油缸，拉移1#支架时，收紧防滑油缸，边拉架边收紧油缸，防止1#支架掩护梁下滑。③移架前及时清理底板浮煤，保证支架支撑在硬底上，升架接顶后再延长2～3秒供液时间，使支架尽快达到最大初撑力。

3.3防止飞矸伤人的措施

为杜绝飞矸伤人事故，主要从设施、技术与管理三个方面入手，全方位立体式防范飞矸事故的发生，具体做法如下：

（1）安全设施方面：①工作面人行道内每隔15米设置一组人行道挡矸栏。②机道与人行道间安装全封闭尼龙挡矸网。③机道内每隔15米设置机道缓冲挡矸铁板；④1#支架设置溜头挡矸铁板；⑤机身上部加工制作高度200mm的挡矸板。⑥电缆看护工采用长柄专用钩子（调整电缆）、机组司机采用专用机组开停机钥匙并采用摇控器进行控制。⑦工作面下端头设置全封闭挡矸设施。

（2）安全技术方面：①采煤机上行割煤上滚筒割底煤工艺；通过30106工作面的开采实践，采用机组上行割煤上滚筒割底煤开采工艺，上滚筒割出的煤沿工作面底板滚落，从而有效保证了下滚筒采煤机司机安全。②采煤机上行割煤分段跟机移架工艺。采煤机上行割煤，工作面采取分段跟机移架、推溜方式，严禁“割煤、拉架”平行作业。移架距离机组后滚筒10架以上进行、段内自下而上顺序移架的方式，每20-40架分为一段，当工作面顶板破碎时分段停机移架距离缩小为3～5节。

（3）安全管理方面：①溜头、溜尾位置全封闭管理。②割煤时机组下方人行道全封闭管理。③工程质量验收员防飞矸设施检查维护制度。④“开机不拉架、拉架不开机”管理制度。④“三级安全确认”法。采煤机开机前，由采煤机司机、班组长、盯班副区长分别进行现场安全确认，确定环境、人员安全后方可开启采煤机。

4.结论

大倾角工作面推采安全隐患多，无论是顶帮控制、设备防滑还是防飞矸都是开采过程中面临的十分重要的问题。通过科学的研究，采取有效的技术手段、管理措施，将安全隐患从源头消除或控制，创造安全可靠的工作环境，是矿井实现安全生产的核心。

参考文献：

[1]刘国顺.大倾角综放开采“设备+工艺控制”防倒防滑防飞矸技术[J].山东煤炭科技，2012（4）：82-83.

作者简介：

屈飞（1987-），男，山东济宁人，毕业于山东科技大学采矿工程专业，现任山西垣曲燕尾沟煤业公司技术科科长，主要从事复杂条件下巷道掘进、大倾角综采工作面安全技术管理及矿井测量工作。