大倾角综采工作面安全回采技术分析

张伟

摘要：针对大倾角综采工作面如何解决回采期间的支架防倒防滑、运输机下窜、防止飞矸等难题，对大倾角综采工作面机械设备以及防飞矸管理进行了细致系统性的剖析，解决大倾角综采工作面如何安全有效地回采的难题。

Abstract： Aimed at solving the problems of the anti-skid and anti-collapse of support， the moving down of conveyor， fly bottles prevention in the extraction of large dip angle fully-mechanized coal mining face， this paper analyzes the mechanical equipment and the management of fly bottles prevention of the large dip angle fully-mechanized coal mining face， the problems of the safe and effective extraction of the large dip angle fully-mechanized coal mining face are solved.

关键词：大倾角；综采；支架防倒防滑；防飞矸

Key words： large dip angle；fully-mechanized coal mining；anti-skid and anti-collapse of support；fly bottles prevention

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）09-0135-02

0 引言

袁庄煤矿是一个开采近50多年的矿井，随着主采煤层3煤层资源的枯竭，矿井加大6煤层的补充勘探，并确定6煤北翼采区局部可开采性。如何安全经济合理地多回收6煤资源，减少煤炭资源的损失，提高矿井效益，成为袁庄矿生产建设中的一项重要技术工作。

该矿采取钻孔勘探与探煤巷探煤等多措并举的方法对6煤资源进行勘探，成功完成了對Ⅳ62采区上部6煤的边缘块段的探煤工作，并经过细致的安排与设计完成了对Ⅳ62采区上部6煤的边缘块段的综采工作面的设计，形成了Ⅳ629综采工作面，该工作面平均倾角32°，局部达到45°；经过现场细致严密的生产管理，不仅安全顺利的完成了大倾角综采工作面工作，还比预期多回收了很多宝贵的煤资源，为大倾角综采工作面的施工积累的丰富的经验。

1 工作面概况

Ⅳ629工作面位于位于牛眠向向斜西翼，为单斜煤层，面内煤层产状变化较大，局部受构造影响出现全岩段。煤层呈中厚层状。该面上覆Ⅳ3129工作面（已回采结束）。东部为Ⅳ62采区上山，西部为6煤不可采边界。北部为Ⅳ2集运上山，南部为未回采的Ⅳ625工作面。工作面标高-601m～-708m，走向长530m，倾向162m，煤层平均厚度2.09m，平均倾角32°，局部达到45°。老顶为灰色细砂岩，中厚层状，厚度3.7m；直接顶为灰黑色致密块状泥岩，局部含砂质，厚度3.72m；直接底灰白色砂质泥岩，厚2.2m；老底为砂岩，厚20.4m。

2 采煤方法及采煤工艺

采煤方法：工作面采用单一走向长壁式开采。

顶板管理方法：全部垮落式管理顶板。

采煤工艺：

①落煤方式：使用MG250/600-AWD型双滚筒采煤机落煤、装煤，配SGZ-730/400型刮板运输机运煤。采用综合机械化采煤，采煤机截深0.6m，工作面循环进度0.6m。采用ZY4600-13/28型掩护式液压支架支护顶板。

②作业方式：采用“三、八”工作制，两采一准。

③进度：采煤机截深0.6m，工作面循环进度1.2m。

④采高：控制在2.0～2.5m左右。

⑤进刀方式：在工作面两端自开切口，斜切进刀。

⑥支架操作方式：本架操作。

⑦移架方式：1）当工作面倾角≤25°时，顺序移架，及时支护，追机移架之后煤机不得超过4～6架。2）当工作面倾角>25°时，采用自下向上顺序移架，及时支护，追机移架之后煤机不得超过4～6架。

⑧推溜方式：自下而上推溜，推移运输机应滞后煤机10～15m，采用液压支架推移千斤顶推移工作面运输机。

3 大倾角工作面开采关键技术

3.1 支架防倒防滑

在工作面整个支护系统中，液压支架是必不可少的一个结构物，它不仅能够维护采场安全生产，还能够有效控制围岩稳定。因此必须加强对液压支架的管理，确保支架状态符合相关规范要求，只有这样才能保证正常生产。

造成支架歪架、倒架的原因有很多，比如：①在大倾角条件下，若遇到意外情况使得顶板抽漏或破碎，导致支架无法接顶，升架时易产生倾倒，这时一旦没有及时采取有效措施进行修正，就会导致严重的倒架。②在移架中由于自身重量的作用，产生一个下滑力。③当运输机下滑时，移架时不调整好支架，支架也随之产生下滑。④推移支架后升架时，如果升架过程中支架没有达到初撑力之前的顶板作用力的要求，那么支架底座沿工作面倾斜方向的下滑力就会大于底座与底板的摩擦力，导致支架下滑。⑤移架时未严格依照相关规范标准进行操作，导致故障发生。⑥工作面采高超高，影响了支架的稳定性。

针对上述问题应采取有效措施进行控制管理，具体如下：①大倾角工作面，如果出现由于顶板抽漏或破碎导致的支架无法接顶的情况，应果断采取移架，超前支护等有效措施才进行修正，如此可有效避免支架下滑和倒架。②控制好下部几组支架状态，移架时，随移随调整支架。③若支架下滑量很大，应使支架保持3～5°的迎山角度，自上而下移架或间隔移架，如此可有效避免支架下滑。④工作面的推拉好使，使支架与运输机连成一体，利用工作面运输机控制支架下滑。⑤工作面的支架必须平行接顶，坚持“初撑力第一”的观点，保证支架有支撑力。⑥如支架下滑严重时，可用单体液压支柱斜撑支架，在移架过程中扶正。⑦在移架过程中利用侧护板逐渐扶正。

3.2 运输机防滑

综采工作面的关键是工作面运输机，必须加强对其的控制管理，因为一旦运输机失控，就会导致支架下滑，进而影响到支架的稳定性，甚至影响安全生产。

导致运输机下滑的原因有很多，比如：①采机上行割煤时，其作用力使运输机下滑。②运输机本身的自重向下分力，引起的下滑。③若支架与运输机不垂直，推拉千斤顶向下倾斜，因此一旦推移运输机其就会出现异常。④运输机底链带煤粉多，引起向下拉力增加，使运输机下滑。⑤发现运输机有下滑趋势，但依然由上而下推移运输机。⑥支架下滑导致运输机下滑。

为了避免出现运输机和支架下滑的现象，通常施工时会将工作面调成伪倾角开采，即工作面下头超前上头一定距离开采，伪倾斜角度适当，使设备的上移量和下滑量相抵消，如此可有效确保设备不会下滑。在工作面调斜过程中，伪斜角是个经验数值，它和很多因素都密切相关，比如底板起伏状态，工作面底板岩性，工作面设备等，因此在确定该数值时必须综合考虑各项因素，且随时依据实际情况进行调整。

为避免运输机下滑，应加强以下几方面的管理：①随时关注运输机变化，当其位置发生变化时及时调整伪斜角。②应由下而上的推移运输机。③为避免出现运输机下滑现象，可用单体柱在机头处打上戗顶子。④支架与煤壁应保持垂直，支架推拉杆与运输机连接角度应在75°～90°之间。⑤运输机头用锚链与支架锁牢，严防运输机下滑。⑥运输机机头与转载机机尾搭接合理，即机头的卸载部与转载机的受煤部，搭接高度不小于0.5m，防止带回头煤量过大，增大底链运行阻力，使运输机下滑。

3.3 工作面防飞矸

在机道内安设防飞胶带，选用高度不低于2.0m，宽度不低于1.0m的胶带，每隔10m吊挂一处（倾角变大时可根据现场情况，适当加密）。上端用40T链条固定在支架伸缩梁千斤顶上，下端放在溜槽内。另外还调整胶带的悬挂角度，使防飞胶带面稍微偏向于工作面煤壁，在工作面飞矸碰到胶带后会向煤壁方向偏斜，防止飞矸溅入人行道。

沿工作面输送机电缆槽吊挂防护网，防护网选用粗麻绳编制，网上端固定于支架顶梁上下端，搭接于电缆槽下缘倾向贯通整个工作面。该设施在防飞矸的同时也起到上下行人扶手的作用。

每隔10架在支架龙门架至运输机电缆槽之间设一道护身板，护身板高不少于2.0m，采用50mm厚、200mm宽2块或数块大板捆绑在支架顶梁上使用，以防冲矸伤人。

工作面下出口运输机机头处设置一道挡煤板，把正冲工作面运输机机头的链板机机尾部位与巷道顶板封严，防止工作面滚矸飞过挡板砸向人行道，造成伤人事故。

在支架架档内安设木梯子，以便于人员上下行走。

工作面正常檢修时，煤机上方机道内必须设置两道防飞矸网，两道防飞矸网间隔不小于5m，防飞矸网固定必须牢固可靠，对煤机检修区段的煤壁进行护帮操作，人员进机道前必须进行敲帮问顶，且检修期间必须安排专人负责观察周围顶板煤壁，此外，检修期间必须禁止有人在煤机以上区段进行施工。

4 安全回采效果分析与总结

①通过对支架倾倒和下滑、支架咬架、挤架的原因分析及管理的几点方法，使支架处于很好的状态，以适应大倾角的开采需要。

②通过对运输机下滑原因的分析，及运输机管理的几种方法，使运输机达到很好的状态，以适应大倾角的开采需要。

③加强支架运输机的操作管理，达到完好状态，及保证正常生产。

④通过防飞矸设施的使用，确保了施工人员的安全，为职工创造了良好工作空间。

⑤通过现场细致严密的生产技术管理，实现了大倾角综采工作面安全顺利有效地回采，多回收了25万吨珍贵的6煤资源，缓和了综采工作面的连续生产的接替，尤其是大倾角综采工作面的安全顺利有效回采方面积累丰富的经验。

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