新形勢下綜采工作面大傾角采煤探討

戴仁強

摘 要 大傾角煤層的開采在我國部分礦區是相當常見的，并且擁有十分廣泛的發展前景。通過分析和評價我國大傾角煤層采煤方法的發展過程和大傾角煤層綜合機械化開采的現狀我們可以得到下面的結論，大傾角綜采工作面實現“安全、高產、高效”的核心技術是：①全面掌握大傾角煤層采場礦壓顯現規律；②加大革新采煤方法的力度；③提高綜采工作面設備的穩定性，探討可以有效解決大傾角厚和中厚煤層綜合機械化開采核心技術難題的理論，即從研究礦山壓力規律的層面開始著手，發展革新采煤方法和完善工作面“三機”配套的綜合解決措施，為優化開采大傾角煤層的技術提供理論基礎。

關鍵詞 大傾角煤層 安全高產高效 采煤方法 綜合機械化

中圖分類號：TD823. 97 文獻標識碼：A

煤炭在一次能源結構中占70%左右，是我國的主體能源。煤炭工業是關乎國家經濟命脈和能源安全的重要基礎產業。我國煤炭工業在最近幾年里取得了長足進步，但也碰到下列幾個方面的問題：①煤炭資源毀壞、浪費現象嚴重；②整體生產力水平與發達國家相比較為落后，機械化水平不高；③煤礦安全生產問題依然沒能得到徹底解決。大傾角煤層是指傾角在35度到45度之間的煤層，在我國煤炭儲量所占比例為15%～20%，年生產量約占全國煤炭總產量的10%。大傾角煤層主要分布在我國西部礦區。大傾角煤層開采在我國有著良好的發展前景。多年以來，我國煤炭行業挑三揀四，資源利用利率低下的問題始終找不到有效的解決方案，除了強調地質因素和經濟因素外，技術裝備水平低下也是無法忽略的原因之一。

1大傾角煤層開發概況

大傾角煤層在形成過程初期階段受地殼不均衡沉降、沖積作用和后期褶皺、斷裂等因素的影響形成了復雜的地質條件，導致其開采難度大、安全性差、效率低下，生產技術水平和巖層控制理論研究都明顯遜于緩傾斜煤層

1.1我國大傾角煤層采煤方法的發展

我國對大傾角煤層的開采利用經過了長期的摸索和創新，從最初的炮采工藝到如今的大傾角煤層機械化開采，取得了不小的成就。

在上世紀80年代末，我國部分礦區發展了水平分段綜合機械化放頂煤采煤法；北京地區某煤礦成功試驗滑移頂梁支架鋪頂網水平分段放頂煤采煤法；在2003年靖遠王家山煤礦發展了水平、圓弧過渡工作面綜采長壁放頂采煤法。

上述采煤法在某些層面上緩解了大傾角煤層開采的技術壓力，但同時也相應存在著一些問題。通過總結，我們可以得到如下的結論：①我國在大傾角開采工藝發展上取得了一些成績，但機械化程度低，產量不高，勞動強度大；②大傾角厚或特厚煤層放頂技術煤技術較為成熟，可以實現機械化開采，但在厚和中厚領域沒有實質性進展。

1.2我國大傾角厚和中厚煤層綜采發展情況

我國對大傾角厚和中厚煤層綜合機械化研究領域中取得了一定的成績，但受限于當下綜采水平技術，其綜采工作面長度和推進長度低于緩傾斜煤層。據數據表明，綜采設備與大傾角厚和中厚煤層適應程度低，特殊情況下甚至發生工作面支護系統失常產生重大安全生產事故。大傾角厚和中厚綜采技術仍處于摸索階段。

2大傾角煤層綜采核心技術難關

根據大傾角厚和中厚煤層機械化發展水平現狀，若要發展大傾角煤層厚和中厚煤層綜采技術水平，首先要從礦山壓力理論研究出發，尋找采煤技術的突破口，技術難關主要在于設備的穩定性控制。

（1）采場圍巖控住缺乏理論基礎；

（2）采煤方法需要進一步革新；

（3）綜采設備穩定性差，主要表現在：①采煤機上爬吃力，滾筒裝煤效果差；②刮板運輸設備下滑嚴重，甚至帶動液壓支架下滑。設備連接處搭接困難，輸送設備與連接件工況差；③液壓支架穩定性和可靠性差，倒、滑、擠、咬架問題嚴重，復位能力弱，可能引發工作面推進困難，極其影響安全生產。

3解決大傾角綜采技術難關的有效方法

根據我國大傾角厚和中厚煤層機械化發展現狀，只有從礦山壓力理論出發，在緩斜的礦壓的理論基礎上，結合理論力學，材料力學的最新進展，通過計算機程序分析計算，模擬實驗與現場測量相結合，充分掌握礦山壓力顯現規律和巖層控制理論，為綜采設備穩定性控制理論提供理論和技術支撐。

大傾角煤層工作面綜采設備穩定控制理論必須打破傳統思維，大膽假設，小心求證。

4結語

（1）大傾角綜采工作面實現“安全、高產、高效”的技術難題是大傾角煤層采場礦壓顯現規律，采煤方法和工作面穩定性控制。探討和研究大傾角煤層開采過程中的技術難關，對于促進復雜煤層開發理論的發展和國民經濟建設都具有重大意義。

（2）實現大傾角厚和中厚煤層開采前提條件是實現綜合機械化。實現綜合機械化，可以幫助提高煤炭回收利用水平，防止煤炭資源浪費現象的滋生，有益于環境保護，響應國家號召。

（3）隨著煤炭工業的發展，圍巖控制理論、采煤技術的不斷的完善和進步，綜采設備和管理水平的逐步提高，大傾角綜合采煤機械化開采一定會給國家、社會和人民帶來巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。

參考文獻

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