綜采工作面大傾角俯采工藝存在問題及對策措施

楊布升

（大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司，山西 大同 037003）

大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司三盤區(qū)8106工作面走向長度為1900m，傾向長度為230m。工作面回采煤層屬侏羅紀(jì)煤層，煤層平均厚度為3.5m，煤層平均傾角為3°。工作面無偽頂，直接頂為4.5m厚的粉砂巖，基本頂為8.7m厚的粗砂巖。8106工作面采用走向長壁后退式綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理采空區(qū)頂板。8106工作面回采范圍距切巷120m處及420m處揭露F15、F17兩條逆斷層，由該兩條斷層組成的地塹構(gòu)造對8106工作面回采影響最大，造成120～420m處煤層走向坡度發(fā)生變化，其中120～180m段煤層下山坡度為13°，180～270m段煤層下山坡度為18°，270～420m段煤層下山坡度為11°，420m以外煤層坡度趨于穩(wěn)定。由于受煤層坡度變化影響，工作面回采至120m處采用大傾角俯采工藝，俯采過程中出現(xiàn)很多回采難題，如工作面裝煤效果差、液壓支架倒架、移溜困難等，不僅影響工作面回采效率，加快設(shè)備損壞，而且很容易發(fā)生重大煤礦安全事故。對此綜采二隊(duì)通過技術(shù)例會(huì)，分析了工作面大傾角俯采時(shí)主要存在的問題，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況提出了若干項(xiàng)對策措施，確保8106工作面安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

1 8106工作面俯采時(shí)存在問題

（1）8106工作面回采120～420m段平均煤層坡度為15°，當(dāng)采煤機(jī)在裝煤時(shí)，受重力的影響不能完全將煤矸石推入溜槽。在進(jìn)行刮板輸送機(jī)推進(jìn)時(shí)輸送機(jī)處于運(yùn)煤狀態(tài)，輸送機(jī)溜槽無存煤空間，致使采煤機(jī)不能完全將煤炭裝入溜槽，造成工作面余煤被擠在刮板輸送機(jī)與煤壁之間以及輸送機(jī)下方，從而大大降低了工作面裝煤、運(yùn)輸能力。

（2）由于8106工作面裝煤效果差，刮板輸送機(jī)與煤壁之間以及刮板輸送機(jī)下方浮煤較多，在推移刮板輸送機(jī)時(shí)輸送機(jī)會(huì)被抬高，從而造成刮板輸送機(jī)推移距離不夠以及出現(xiàn)上漂現(xiàn)象，若不及時(shí)采取措施，很容易導(dǎo)致事故發(fā)生。

（3）刮板輸送機(jī)推移不到位以及出現(xiàn)上漂現(xiàn)象，會(huì)造成工作面三機(jī)配套空間無法匹配，造成工作面采煤機(jī)割煤時(shí)滾筒偏向采空區(qū)側(cè)，割煤不到位，液壓支架端面距出現(xiàn)負(fù)值，致使?jié)L筒割頂梁。

（4）8106工作面在俯采時(shí)煤層傾角較大，工作面液壓支架在自身重力的作用下以及受采空區(qū)矸石下滑力的作用下，支架沿煤層傾斜方向存在一個(gè)分力，在該分力的作用下液壓支架在移架時(shí)會(huì)向工作面煤壁傾倒。

（5）在俯角期間轉(zhuǎn)載機(jī)及皮帶機(jī)機(jī)尾在自身重力的作用下向巷道低洼處下滑，設(shè)備列車穩(wěn)裝困難，同時(shí)很多設(shè)備精密配件在重力作用下發(fā)生扭曲、變形現(xiàn)象，造成設(shè)備損壞率高，降低設(shè)備使用壽命。

（6）8106工作面在俯采期間施工人員及機(jī)械設(shè)備在自身重力作用下，在工作面煤壁方向?qū)a(chǎn)生一個(gè)分力，該分力阻礙了人員及機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，從而加大了工作面安全管理。

2 采取對策措施

2.1 解決裝煤效果差的措施

為解決俯采期間裝煤效果差問題，綜采二隊(duì)通過研究決定對原采煤工藝進(jìn)行優(yōu)化。采用采煤機(jī)單向割煤，增加裝煤工序。即工作面采煤機(jī)上行空刀裝煤，下行割煤，往返進(jìn)一刀。同時(shí)將原采煤工藝中推溜方式也進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后推溜方式采用采煤機(jī)返空刀裝煤后停止采煤機(jī)作業(yè)，然后由機(jī)頭向機(jī)尾方向進(jìn)行推移輸送機(jī)，從而確保了刮板輸送機(jī)推移方向與運(yùn)煤方向一致，保證了工作面落煤后能夠及時(shí)運(yùn)走，避免了刮板輸送機(jī)與煤壁之間以及輸送機(jī)下方堆積浮煤現(xiàn)象。

2.2 防止刮板輸送機(jī)上漂措施

工作面在俯采期間及時(shí)清理支架間及架腳浮煤，確保推溜、移架后支架與輸送機(jī)在一條直線上。一旦發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)出現(xiàn)上漂，及時(shí)對該地段底板進(jìn)行人工掏低槽煤，將刮板輸送機(jī)進(jìn)行下落；同時(shí)采煤機(jī)司機(jī)應(yīng)嚴(yán)格按照俯采工作面作業(yè)要求進(jìn)行采煤，控制采煤機(jī)割煤范圍，避免出現(xiàn)留底煤現(xiàn)象。

2.3 防止液壓支架傾倒措施

（1）端頭支架傾倒預(yù)防措施；由于端頭支架處于順槽巷中，支架梁端前無任何支撐物體，所以采用支架自身操作控制端頭支架傾倒相對困難，一般采用斜打單體柱支撐支架的方法預(yù)防端頭支架傾倒。在推拉端頭支架時(shí)，在支架頂梁下方斜打一根單體柱，采用擦頂帶壓移架，在移架期間慢慢將單體柱升起，從而抵消支架下滑分力達(dá)到制止支架傾倒和翻轉(zhuǎn)的目的。

（2）工作面支架傾倒預(yù)防措施；在移工作面支架前，先將支架伸縮梁伸出并頂住工作面煤壁，在移架時(shí)采用帶壓擦頂移架方式，同時(shí)慢慢收縮伸縮梁，在此期間煤壁對伸縮梁將產(chǎn)生一個(gè)向采空區(qū)方向分力，同時(shí)頂梁產(chǎn)生的摩擦力也向采空區(qū)，這兩個(gè)分力的合力作用將抵消工作面支架下滑力，從而防止支架傾倒。

2.4 轉(zhuǎn)載機(jī)及輸送機(jī)機(jī)尾防滑措施

為防止俯采時(shí)順槽巷轉(zhuǎn)載機(jī)及輸送機(jī)機(jī)尾出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，可在轉(zhuǎn)載機(jī)兩側(cè)各施工一排地錨，地錨垂直巷道底板布置，地錨間距為轉(zhuǎn)載機(jī)移動(dòng)步距，工作面俯采時(shí)采用鋼絲繩將轉(zhuǎn)載機(jī)及輸送機(jī)機(jī)尾固定在地錨上，同時(shí)采用大鏈將轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾與端頭支架相連，從而可有效控制轉(zhuǎn)載機(jī)及輸送機(jī)機(jī)尾下滑。

2.5 設(shè)備列車外移困難對策措施

（1）設(shè)備列車外移前必須確保設(shè)備列車各部件連接完好，絞車鋼絲繩無斷股、磨損，同時(shí)應(yīng)提前準(zhǔn)備好絞車壓柱、擋車圓木、各種電纜、液管、控制線等移放設(shè)備列車需用的材料和臺(tái)回柱絞車。

（2）移動(dòng)設(shè)備列車時(shí)，將列車上兩臺(tái)高壓變壓器進(jìn)行分閘，并將列車上所有電氣設(shè)備開關(guān)打至零位，斷電后將開關(guān)上采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等七根負(fù)荷線依次拆下并加長電纜。

（3）設(shè)備列車在外移時(shí)按三步進(jìn)行移放，首先移放兩臺(tái)高壓變壓器，然后將剩余設(shè)備分兩次移放，為防止下坡前移列車時(shí)出現(xiàn)快速下滑現(xiàn)象，設(shè)備列車下坡時(shí)在列車前方5m處支設(shè)兩根擋車戧木，直至列車下放坡底。

3 結(jié)束語

8106工作面受地質(zhì)構(gòu)造影響煤層傾角變化區(qū)域，在俯采期間采取了一系列安全技術(shù)措施，保證了工作面裝煤效果，解決了刮板輸送機(jī)上漂、轉(zhuǎn)載機(jī)下滑、液壓支架傾倒等難題，取得了顯著成效。