大傾角綜采工作面主要安全隱患及防治技術

屈飛　劉榮生　劉振坡

摘要：燕尾溝煤業公司煤層平均傾角38°，局部傾角達到50°，在綜采工作面生產過程中易發生設備下滑、飛矸傷人、煤壁片幫等諸多安全隱患。通過采取完善的安全技術措施和管理措施，消除了大傾角帶來的各類安全隱患，保證了安全開采。

關鍵詞：大傾角；安全隱患；設備下滑；飛矸；安全管理

1.工作面概況

燕尾溝煤業公司，礦井地質條件復雜、煤層傾角大，現開采的30106工作面煤層傾角平均38°，局部達到45°，屬大傾角煤層開采。工作面傾斜長150m，煤層平均厚度為2.8m，采用走向長壁式綜合機械化采煤法，一次采全高，工作面主要設備：MG200/501-WD型電牽引雙滾筒采煤機1部、SGZ730/320型刮板輸送機1部、ZY5200/17/35型液壓支架。

2.大傾角綜采工作面存在的主要安全隱患

（1）頂幫控制難度大，易片幫、漏頂；頂幫的控制難度大主要表現在工作面煤壁易片幫且片幫后煤矸滾落造成連續片幫、空頂過大進而可能導致漏頂事故。（2）拉架、移溜時設備易下滑；工作面設備自身重力平行于底板的下滑力，隨工作面傾角變大而增大，工作面傾角越大、下滑力越大，機組、支架、溜子均有下滑的可能。設備的下滑不僅直接影響生產，更危及安全生產。（3）煤矸易滾落、飛起，造成傷人事故；大傾角工作面飛矸是生產期間的一大安全隱患，主要有機組落煤時煤矸飛入人行道、拉架時架間掉矸滾落，漏頂、片幫矸石滾落、溜頭處飛矸等。滾落的煤矸受重力加速度的影響，由工作面上部滾落至下部，速度越來越快，給工作人員的生命安全帶來極大威脅。

3.大傾角綜采工作面主要安全隱患的防治措施

3.1防止片幫、漏頂的措施

因工作面傾角大，當周期來壓或遇斷層構造時，煤壁極易片幫且片幫后煤矸滾落造成連續片幫、空頂過大進而導致漏頂事故。防止煤壁片幫在及時采用超前移架的同時，還要根據煤壁情況采用支設單體支柱、架棚護幫的方式，確保控制住片幫事故繼續擴大，盡可能加快推采速度，減少壓力在煤壁的傳遞，可有效防止漏頂事故的發生。

3.2防止設備下滑的措施

設備防滑防倒主要體現在支架的防滑防倒方面，因為工作面刮板機是和支架相連的，支架穩定了，刮板機也就不會下滑。支架的防倒、防滑措施是生產中的研究重點。

（1）支架防倒：①工作面每組支架分別設置頂梁側護千斤頂和掩護梁側護千斤頂，1#液壓支架頂梁上設置防倒千斤頂，拉移中間架時，撐開待拉支架下方的側護千斤頂，撐住待拉支架、防止支架歪倒；拉1#液壓支架時，拉緊1#支架頂梁防倒千斤頂，根據情況收回或撐開本架側護千斤頂，達到支架防倒目的，如1#支架頂梁防倒千斤頂不能達到支架防倒目的時，可在1#支架下側護板下方設置防倒戧柱，防止支架歪倒。②正常移架時，嚴格控制支架頂梁仰俯角，保證支架與煤層頂底板垂直，使支架受力狀態良好，防止擠、咬架現象的發生；嚴格檢查支架的液壓系統，防止因漏液自行降架造成倒架。③防止支架倒架應加強頂板管理，防止冒頂，嚴防支架超高使用，保證支架受力狀態良好。④嚴格控制工作面采高，防止采高大于支架最大高度，移架時因支架上部空頂而倒架。⑤移架時降架高度不得大于支架側護板高度的2/3，并堅持帶壓移架防止出現倒架現象。

（2）支架防滑：①拉移支架時采用擦頂移架的方法，堅持少降快移，移架后支架要與頂板接觸嚴密，并堅持二次注液，保證初撐力達到要求，嚴禁支架前仰后傾，及時伸出護幫板。②1#支架掩護梁上安裝防滑油缸，拉移1#支架時，收緊防滑油缸，邊拉架邊收緊油缸，防止1#支架掩護梁下滑。③移架前及時清理底板浮煤，保證支架支撐在硬底上，升架接頂后再延長2～3秒供液時間，使支架盡快達到最大初撐力。

3.3防止飛矸傷人的措施

為杜絕飛矸傷人事故，主要從設施、技術與管理三個方面入手，全方位立體式防范飛矸事故的發生，具體做法如下：

（1）安全設施方面：①工作面人行道內每隔15米設置一組人行道擋矸欄。②機道與人行道間安裝全封閉尼龍擋矸網。③機道內每隔15米設置機道緩沖擋矸鐵板；④1#支架設置溜頭擋矸鐵板；⑤機身上部加工制作高度200mm的擋矸板。⑥電纜看護工采用長柄專用鉤子（調整電纜）、機組司機采用專用機組開停機鑰匙并采用搖控器進行控制。⑦工作面下端頭設置全封閉擋矸設施。

（2）安全技術方面：①采煤機上行割煤上滾筒割底煤工藝；通過30106工作面的開采實踐，采用機組上行割煤上滾筒割底煤開采工藝，上滾筒割出的煤沿工作面底板滾落，從而有效保證了下滾筒采煤機司機安全。②采煤機上行割煤分段跟機移架工藝。采煤機上行割煤，工作面采取分段跟機移架、推溜方式，嚴禁“割煤、拉架”平行作業。移架距離機組后滾筒10架以上進行、段內自下而上順序移架的方式，每20-40架分為一段，當工作面頂板破碎時分段停機移架距離縮小為3～5節。

（3）安全管理方面：①溜頭、溜尾位置全封閉管理。②割煤時機組下方人行道全封閉管理。③工程質量驗收員防飛矸設施檢查維護制度。④“開機不拉架、拉架不開機”管理制度。④“三級安全確認”法。采煤機開機前，由采煤機司機、班組長、盯班副區長分別進行現場安全確認，確定環境、人員安全后方可開啟采煤機。

4.結論

大傾角工作面推采安全隱患多，無論是頂幫控制、設備防滑還是防飛矸都是開采過程中面臨的十分重要的問題。通過科學的研究，采取有效的技術手段、管理措施，將安全隱患從源頭消除或控制，創造安全可靠的工作環境，是礦井實現安全生產的核心。

參考文獻：

[1]劉國順.大傾角綜放開采“設備+工藝控制”防倒防滑防飛矸技術[J].山東煤炭科技，2012（4）：82-83.

作者簡介：

屈飛（1987-），男，山東濟寧人，畢業于山東科技大學采礦工程專業，現任山西垣曲燕尾溝煤業公司技術科科長，主要從事復雜條件下巷道掘進、大傾角綜采工作面安全技術管理及礦井測量工作。