大傾角中厚煤層綜采技術研究與應用

郝福會

(太原理工大學,山西太原 030024)

大傾角中厚煤層綜采技術研究與應用

郝福會

(太原理工大學,山西太原 030024)

大傾角中厚煤層安全高效開采方法一直是采礦界公認的難度較高的世界性技術難題之一,而我國的大傾角煤層綜采開采技術位居國際領先水平,本文重點探討大傾角中厚煤層綜采技術,具體從支架的防滑防倒技術、輸送機的防滑技術和科學管理采煤機等方面加以論述,并闡述了大傾角中厚煤層綜采技術需要引起注意的問題,為科學開采大傾角中厚煤層提供科學的依據(jù)。

大傾角 中厚煤層 綜采 研究

大傾角煤層安全高效開采方法一直是采礦界公認的高難度世界性技術難題，而我國在大傾角煤層開采研究領域，特別是大傾角煤層綜采位居國際領先水平。大傾角煤層綜采經過二十多年的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展與實踐總結提升，產生了許多行之有效的技術措施和管理規(guī)定，逐步形成了一整套較為完善的安全高效現(xiàn)代采煤技術。本文著重介紹大傾角厚及中厚煤層綜采相關技術，以促進煤礦安全高效生產。

1 概述

目前，綜合機械化采煤設備一般適用于煤層傾角小于15度的緩傾斜煤層條件。隨著煤炭開采的時間推移和開采強度的不斷擴大，在全球范圍內，可供綜合機械化開采的煤層不斷減少，大傾角綜合機械化采煤作為綜合機械化采煤技術的發(fā)展方向和目標，成為煤炭行業(yè)世界研究的課題。一些開采時間較長或地質條件比較復雜的礦井，隨著開采強度和年限的增加，滿足常規(guī)綜采開采條件的工作面儲量逐漸減少甚至枯竭，遺留的塊段、煤柱等儲量中，大傾角復雜地質條件的較多。研究在大傾角復雜地質條件下安全高效綜采技術，并使其取得良好的技術經濟效果，對拓寬綜采工藝的適用范圍、發(fā)揮綜采開采潛力，提高礦井機械化開采水平、經濟效益和煤炭采出率有重要的意義。我國大傾角厚煤層儲量豐富，分布面廣。大傾角煤層開采目前的發(fā)展水平遠低于緩傾斜煤層，存在著一系列沒有解決的基本技術難題，因而研究大傾角煤層的開采方法，既非常必要，又十分迫切。

2 大傾角中厚煤層綜采技術

2.1 支架的防滑防倒

對支架失穩(wěn)情況進行調整，讓它在所要求的空間位置范圍里，這位不單單是支架防滑防倒和順利支護的要求，還屬于系統(tǒng)管理整個工作面的重要步驟；支架上頂空是支架傾倒的重要原因，為此，需要對采高進行有效地控制，順著采高傾斜方向的改變務必平緩，盡可能地控制下出口附近采高比工作面低100mm，并且重視管理頂板，實時地移架，且確保一次到位，防止重復性地支撐、對頂板冒高實施有效地控制；在移架之后，務必確保初撐力實現(xiàn)既定的需要，進而使頂?shù)装搴椭Ъ艿哪Σ亮υ龃螅约皽p小下滑、傾倒力矩；注重在移架的時候調斜、傾倒、下滑支架，為此，移架過程中的架高應不大于帶壓擦頂移架或者是相鄰支架側護高度的2/3，且對側推設備進行正確地應用，升柱之前伸出下側護，使煤層面夾角跟底座與頂梁夾角比煤層傾角稍小一些，確保迎山角的適宜，進而對頂板下沉過程中往下的水平位移量抵消，且對支架接頂之后的支撐進行改進和完善；遵循自下到上的次序移動支架，采煤機下行割煤的時候，對上行移架進行分段；中間架的導向與錨固支點以下端頭支架充當，且安排專人實時地調整它的間距、角度、方向，讓它處在好的受力情況下，并且重點管理下出口附近的頂板，避免由于冒頂讓排頭支架失去導向與錨固的功能；對工作面的回采方向進行認真地控制，實時地對工作面?zhèn)涡苯羌右哉{整，且讓輸送機和支架垂直，借助輸送機和支架之間的互相影響關系避免支架下滑。

2.2 輸送機的防滑

科學地搭接轉載機和運輸機機頭，進而避免底槽進入煤、矸，使得底鏈的工作阻力變大；千斤頂?shù)寡b長整體框架推移設備的支架，有著較小的擺動角度，一系列尺寸緊湊配合，憑借支架底座對框架的導向而影響著輸送機，事實表明，在工作面?zhèn)涡蓖撇傻那闆r下，借助支架的調整，讓輸送機和支架呈至少2°向上微調斜或者是垂直的狀態(tài)，能夠避免輸送機的下滑；對輸送機的推移次序進行認真地把握，結合下滑的程度能夠實施雙向割煤，而推移輸送機的次序是單向上行；應確保適當?shù)墓ぷ髅鎮(zhèn)涡蓖撇山嵌龋Y合改變的煤層傾角，用心觀測，實施地進行調整，應盡可能地防止太大的偽斜角，以導致裝置上竄或者是煤壁片幫的情況出現(xiàn)。

2.3 管理采煤機

上行割煤停止的過程中，上、下滾筒都落地，以使阻力增加，下行割煤停止的過程中，應當切入煤壁支護進行停機；采煤機上行割煤的過程中，控制其牽引速度，保障充足的牽力，防止牽引脈動，采煤機支護實時地推溜和移架，讓輸送機的彎曲段盡可能地跟采煤機相靠近。

3 大傾角中厚煤層綜采需要引起注意的問題

避免刮板輸送機和支架的倒滑是大傾角中厚煤層綜采的關鍵，這兩者之間是互相影響與互相聯(lián)系的，下滑的支架導致刮板輸送機下滑，下滑的刮板輸送機導致支架下滑，為此，應盡可能地確保二者的相對移動，實時地調整架形不正的情況。另外，還需要注意下面的問題：針對煤層節(jié)理發(fā)育和周期來壓顯著的工作面，不適合借助重型液壓支架進行采掘；將液壓鎖加在液壓支架下側和上測護板，以使支架的支護強度增大；在25°以上煤層傾角的時候，需要選擇3架—5架排頭支架在工作面下端，健全的防倒防滑設備在排頭支架上，在35°以上煤層傾角的時候，在支架上需要具備保護人行道安全的擋煤矸設備，并且人行道上具備扶手以及人梯；對工作面開采偽傾角進行科學地把握，結合實際現(xiàn)狀實時地調整開采的整個過程。

4 結語

綜上所述，大傾角中厚煤層綜采技術的應用，能夠實現(xiàn)理想的經濟效益，以及保障了采掘的快速以及安全性，有利于下序煤層的解放與資源的回收，實現(xiàn)煤礦礦井的高效高產。功率較大的綜合機械化采掘配合大傾角中厚煤層，需要比較高的技術管理標準，這使得員工的技術水平得以提高，為煤礦的采掘累積了大量的經驗和技術人才。

[1]李方立.大傾角堅硬頂板較薄厚煤層綜放面初采常見事故及防范措施[J].煤礦開采,2005,(5):65-66.

[2]張先塵,錢鳴高,等.中國采煤學[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003:265-267.

[3]謝俊文,李德璽,上官科峰.急-傾斜厚煤層高效綜放長壁開采技術[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005:163-169.

[4]李各,劉德利.大傾角中厚煤層綜采工作面回采技術探討[J].礦業(yè)論壇,2010(19):412-413.

郝福會(1963—),男,漢族,山西晉城人,1991年7月畢業(yè)于北京煤炭管理干部學院企業(yè)管理系煤礦企業(yè)管理專業(yè),現(xiàn)在山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司從事采礦技術與管理工作。