大倾角综放工作面设备防滑技术的研究

燕 伟

（山西汾西宜兴煤业，山西 孝义 032300）

1 概况

宜兴煤业位于山西省孝义市驿马乡高阜村，设计生产能力为60万t/年，可采储量47.95万t。该矿1204工作面标高在+430～ +518m之间，处于1204放水巷道与1206工作面采空区之间。该工作面煤层赋存稳定，煤层厚度为5.06～7.73m，平均厚度为6.03m。工作面沿走向布置，工作面运输巷道设计长度520m，回风巷道设计长度660m，切眼长度210m。运输巷道和回风巷道均采用11#工字钢进行支护，外段采用锚网进行支护。如图1所示。

图1 1204工作面平面示意图

切眼方向煤层自然坡度为13°～31°，平均为18°。该工作面运输巷道、回风巷道波状起伏，坡度一直处在为0°～16°，属于典型的倾斜回采面。详见图2切眼削面示意图。

图2 切眼剖面图

2 工作面回采中遇到的问题

由于1204工作面属于典型的倾斜回采面，局部区域的坡度达31°，比较大，在回采作业时造成了液压支架和前后溜的上窜下滑，从而使得该区域煤墙的承载力大，非常容易造成顶板破碎，煤壁片帮和冒顶，从而发生安全事故。因此对于1204工作面的回采必须将顶板和设备的管理放在重要位置。

2.1 设备选型

1204工作面选用采煤机型号为MXA300/3.5型，截深0.6m；支架型号为ZZPF-4000/1.5/3.5型，120架；过渡架为ZT13800/25/50型，机头3架，机尾2架；前溜为SGZ-764/500型刮板机，后溜为SGZ-764/400型刮板机。工作面局部最高坡度达到31°，必须要做好采煤机的防滑措施，做好液压支架的防倒与防滑措施，做好前后溜的防滑措施。

2.2 顶板管理

根据以往对宜兴煤矿低位放顶煤工作面矿压观测数据表明，直接顶、基本顶初次垮落步距分别14.3m、22.3m，周期来压8～10m，动载系数1.36。经过对顶板移近量、活柱下缩量和支柱载荷量的监测结果表明，活柱下缩量为3～60mm，煤壁片帮深度为0.3～1.2m，局部达到1.5～2.0m。当工作面周期来压时煤壁片帮和冒顶现象严重。

3 1204工作面设备防滑措施的研究

3.1 支架防倒防滑措施

对于大倾角综放工作面，必须制定相应的防倒防滑措施，保障在回采过程中支架不出现倒架、咬架现象。针对1204工作面制定了如下的防倒防滑措施：用圆环链和防滑千斤顶将工作面下端头1#架底座连接于3#架底座后侧。移1#架时，应将防滑千斤顶和防倒千斤顶均处于向上拉的工作状态。以防止1#架在移架过程中下滑。在工作面所有支架底座的前端，每两架安设一个防滑千斤顶，使支架底座两两相连。当工作面支架出现调斜时，移架时应使防滑千斤顶可向上拉支架前端部，使底座侧推千斤顶或单体支柱向下推底座后腚，从而使工作面支架呈斜状态。

在工作面局部坡度达30°的区域，要利用单体柱及时调架，作业时还需要将柱牙顶在支架前梁下方焊接装置处，防止出现滑柱伤人事故。移架时，要先调整支架位置防止大溜及支架上窜下滑。支架工需要持证上岗，严格按照操作规程进行作业。

3.2 采煤机防滑措施

在1204工作面，倾角较大，必须采取防滑措施，以防止采煤机在断链时下滑。（1）整好液压制动器防滑装置的间隙，保证制动力矩，使液压制动器防滑装置可靠有效，当发生断链时，通过采煤机的下滑使绞车制动，采煤机在绞车钢丝绳牵制下停止下滑。防滑绞车不需要任何操作，运转状态完全受采煤机的控制，能与采煤机的运行协调一致，始终保持钢丝绳为张紧状态，并保持一定的张力；（2）当采煤机上行割煤时，推溜工必须及时跟进进行顶溜；当采煤机下行时前滚筒要切入煤墙内，可以起到防滑的目的；（3）采煤机停机休息时，停放位置尽可能在坡度较缓处，同时前后滚筒必须落地，让滚筒全部降至底板至摩擦力最大状态，下坡方向滚筒要切入煤墙用来增加阻力；（4）MXA300/3.5型双滚筒采煤机工作时，避免坡度大于15°的区段，无法避开时需要前后齿轨下方同时用销卡住，并用764型大链连接到支架上；（5）采煤机下行割煤时，电缆处属于安全事故高发位置，必须有专人对电缆进行看护。

3.3 前后溜防滑措施

必须做好前后溜防滑措施，具体方案：（1）对于前溜一般采用调整伪斜的技术措施来进行防滑控制，实践结果表明当大溜机头比机尾多推进3～5m时，前溜能保持稳定状态；（2）支架和前溜要呈3°～5°的上偏角，同时再给前溜稍微施加上一定推力，就能保持相对的稳定；（3）后溜的上窜下滑可以通过更换调节槽的办法来实现。

3.4 工作面顶板及煤墙管理措施

（1）对顶板的破碎要及时支护。面积较小一般采用超前移架进行处理，空顶面积大时，在支架前梁上挑垂直于工作面的板皮，配合临时柱管理顶板。（2）当顶板破碎，煤墙片帮严重时，顶板的管理变得非常困难，通常采用降低釆高的措施来进行防范。（3）对工作面打玻璃钢锚杆，锚杆采用2～3卷2360药卷锚固，锚杆打两排，上排眼距底板2m，下排眼距底板1m，三花眼布置，间距l.5m。（4）对于煤壁松软区域，用马丽散对煤壁进行高压注浆，用来提高煤体及煤墙的稳定性。

4 回采过程中的注意事项

（1）对于大倾角综放面进行回采作业中，支架防倒防滑技术是非常重要的。在大倾角综放面的生产安排中，必须要密切关注到支架错差、倾斜、底座翘现象，做好相应的防范措施，同时保证支架向机尾有3°～5°的上偏角，起到相对防滑效果。当上偏角过大时会有挤架事故发生，无上偏角时会有大溜下滑和倒架事故发生。

（2）在大倾角综放面进行回采作业中，必须调整好伪斜，实践效果表明伪斜调整在大溜机头比机尾多推进3～5 m时，可以保障支架为稳定状态，稳住前溜不向下滑。在对伪斜进行调整时，按“多拉机头前溜往机尾走，多拉机尾前溜往机头走”原则。

（3）要将后溜1.0m、0.5m、0.75m调节槽进行准备，当后溜发生下滑事故后，可以根据事故发生的实况来及时拆补溜槽。

5 结语

本文对宜兴煤业1204大倾角工作面正规作业循环回采中的设备防滑技术进行了实践应用研究，通过调整伪斜、打锚杆、注马丽散等措施的综合利用，实现了宜兴煤业1204大倾角综放面的稳步推进，实践结果表明正规作业循环率达到90%，本次大倾角综放工作面设备防滑技术的实践应用，为宜兴煤业实现高产高效安全开采积累了经验。该技术对于工作面倾角较大、地质构造复杂的回采过程较为合适，具有一定的推广价值。