大傾角俯斜綜采過陷落柱技術研究與實踐

秦　渤

（山西宏廈建筑工程有限公司， 山西　陽泉　045000）

引言

眾所周知，能源緊張目前已經成為全世界共同面對的問題，那么關于能源開采的技術便吸引了很多關注。就我國來說，目前還是采用大傾角俯斜開采的采礦技術，例如山西大多數煤礦的總體構造都是向斜構造，大部分地區的煤礦都受斷層影響傾斜角比較大，陷落柱發育良好，這就方便了大傾角俯斜開采技術的應用。大傾角俯斜開采目前是我國相對先進的采煤方法之一，既保證了采煤的效率，也保證了能最大程度地有效開采煤礦，不造成能源浪費。這種采煤需要對機械設備有更好的要求，所以加強采煤工作面開采機的維護就很重要。

1　工作面概況

以山西金暉隆泰礦井田為例，金暉隆泰礦井田位于山西的西部，是我國比較有名和較大的礦井田之一，這個礦井田的工作面是沿煤層來傾向布置的，也是向斜構造，煤層的平均厚度為2.5 m，傾斜角約為28°，而且存在一個陷落柱，采用設備有采煤機MG400/930-WD、刮板輸送機SGZ-880/800型、液壓支架ZY6400/17/31、轉載機SZZ-1000/400型、破碎機PLM3000型。采用此套設備過陷落柱，效率高、推進快。

2　技術研究與實現

2.1　工作面設備防滑、放倒問題

2.1.1防治刮板輸送器上漂

采煤具有一定的危險性，尤其是在開采深入地表的煤礦時具有很大的風險性，因此各大煤礦都十分注重安全問題，盡管如此，每年還是有不少的煤礦工地發生工傷事件。在采煤的過程中，工作面的下俯角越大，在進行長時間的采煤后危險性就越高。因為下俯角越大用采煤機長時間采煤后煤幫側積煤就會越來越多，頂層的刮板輸送機工作就會越來越困難。因此在刮板輸送機遇到故障時工作人員就需要進行維護，工作人員必須下到煤礦去給煤幫清煤。如果這時候刮板輸送機的傾角過大的話就容易發生向煤幫側移的情況，這對煤礦工人的安全具有很大的威脅。因為一旦刮板輸送機的傾角過大刮板鏈就容易出槽進而可能會傷到煤礦工人。因此在實際操作的過程中需要注意刮板輸送機的傾角問題，不僅如此，要高效率地使用刮板輸送器需要利用采煤機單向切割煤礦，如果從一個方向切割可以實現反方向運行空刀裝煤，這樣既有效率又能充分開采煤礦，不失為一種好方法。

2.1.2對液壓支架防倒、防滑

工作面傾斜角過大也會發生工傷等問題，因為如果工作面傾斜角一旦過大支架的重力就會沿著整個煤層進行分力，這樣會導致整個支架產生的分力大于支架和底板的摩擦力，這時候液壓支架就會發生滑移的現象，會向側方發生側滑，側滑就會導致整個支架的重心發生偏移，這樣液壓支架就容易傾倒，其產生的后果是很嚴重的，不僅會發生大規模的工傷現象，而且整片地區的煤礦資源也會被破壞[1]。

為了防止支架發生側滑現象，就需要提前把支架的兩端進行固定，要把整個支架與工作面進行連接，這種連接方式叫做軟連接，軟連接就是把整個支架從端頭第一架開始用鏈條把整個支架逐一進行固定，把支架和整個工作面連接在一起，這樣就形成了一個軟連接，軟連接能很好地防滑防倒，不僅對采礦工人的人身安全有了很大的保障，而且能更有效率地實行大傾角俯斜綜采過陷落柱技術進行挖礦采煤。在進行軟連接時首先要放松牽拉裝置，然后調整支架，把支架底端與整個工作面固定在一起，用鏈條使用“孤立支架”的方式把支架和工作面進行連接，最后執行移架工作。

2.1.3增強采煤機的穩定性

把支架與工作面連接固定好之后就可以進行采煤了，采煤就需要用到采煤機，目前我國的采煤機由于種類不一也各有各的優點與缺點，因此想要正確使用采煤機必須保證采煤機的穩定性，采煤機放置在采煤面上的傾斜角度也不能過大，不然也會發生側滑等問題，因此可以加大采煤機整體的寬度來減少采煤機發生側滑的可能性。

2.2　工作面過陷落柱技術要點

1）在使用大傾角俯斜綜采過陷落柱技術時需要注意要把整個工作面的高度調整到2 m左右，這樣方便采煤工人對機器進行維護以及采煤，而且留出2 m的高度也保證了工作人員的人身安全[1]，這就叫做安全間隙，是每個采礦采煤點必要的工作。

2）過陷落柱與整個刮板輸送機的距離和角度問題需要引起重視，過陷落柱必須與整個刮板輸送機保持平行，要呈一條直線，不然會發生側滑等現象。

3）在過陷落柱期間工作面支撐必須達到指定量，不能多也不能少，不然就容易發生坍塌等現象。

4）當采煤面工作面過于松軟時就要引起重視，通常一個工作面過于松軟就容易引發礦難等重大災難，因此需要特別重視，當采煤面過于松軟時要及時墊上墊板梁[2]。

5）陷落柱段與工作面正常割煤段必須保持循環進度一致，確保運輸機推移成一條直線[2]。

6）安全通過陷落柱后，工作面采高必須符合規程中規定的要求，做到“三平”“兩直”“兩暢通”。

7）未盡事宜嚴格按《煤礦安全規程》及礦有關規定執行。

3　效益分析

3.1　經濟效益

大傾角俯斜綜采過陷落柱技術最優秀的一點就是節約資金，這種技術可以大幅度地提升資源利用率，可以有效解決目前資源短缺的問題，合理利用煤礦資源。目前各大采煤企業都是用大傾角俯斜綜采過陷落柱技術來進行采煤采礦。

3.2　社會效益

在世界資源整體干枯的大前提下，合理利用不可再生資源就成了重中之重，因此最大效益地采煤采礦，不造成浪費就是很大的社會效益，大傾角俯斜綜采過陷落柱技術有效地利用了煤炭資源，為社會穩定提供了必要的保障。

4　結語

在進行龐大的數據分析過后基本可以確定大傾角俯斜綜采過陷落柱技術是目前最適合我國發展的采煤技術，同時，根據地質條件，采用此套設備，采用設備采煤機MG400/930-WD、刮板輸送機SGZ-880/800型、液壓支架ZY6400/17/31、液壓支架ZY6400/17/31、轉載機SZZ-1000/400型、破碎機PLM3000型，既有效地開采了煤炭資源，又取得了很大的經濟效益與社會效益，而且大傾角俯斜綜采過陷落柱技術為以后的高難度開采煤礦積累了經驗，打下了堅實的基礎，具有良好的應用價值。

[1]白文彪.大傾角綜采工作面過陷落柱回采技術研究[J].河北煤炭，2011（6）：29-30.

[2]王鵬舉.大傾角綜采工作面俯斜長壁開采技術研究[J].商品與質量，2015（2）：25-27.