煤礦大傾角綜采工作面技術

尹皓

摘 要：近些年來，我國工業生產對煤炭資源的需求量持續提升，為了滿足這方面的需求，我國煤礦開采部門不得不加大開采力度。大傾角綜采工作面是現階段煤礦開采作業中經常遇到的一種情況，由于其開采難度過高，且具有一定的危險性，因此必須結合實際情況合理選擇技術類型。本文將就煤礦大傾角綜采工作面開采的關鍵技術進行深入探索研究。

關鍵詞：煤礦開采；大傾角綜采；工作面技術

前言：大傾角綜采工作面開采工作中，由于其傾斜角度過大，因此會面臨較大的安全風險，若是控制管理不當就可能會出現開采設備下滑或是傾倒的現象，不僅會阻礙煤礦開采工作的順利實施，同時還會對工作人員的生命安全產生一定的威脅。因此，面對這種大傾角綜采工作面，必須要掌握合理的開采技術。

1.煤礦大傾角綜采工作面概述

1.1大傾角綜采工作面的特點分析

新時期我國工業生產急需大量的煤炭資源，因此我國對煤礦開采力度持續加強，遭遇大傾角煤層的幾率也在增加。相對于普通的綜采工作面，大傾角綜采工作面的特點主要包括以下幾個方面：

首先，工作面傾角大，處于底板上的煤塊容易出現自動滑落的情況，若是不加防范，很可能會對下方人員和設備產生沖擊，從而引發人員傷亡事故和經濟損失。因此在大傾角綜采工作面開采中，安全防護工作十分重要。

其次，由于煤層傾角較大，液壓支架重心和支架底座重心出現偏離，加之受到頂板巖石下滑壓力的作用，液壓支架的穩定性將會受到嚴重的影響[1]。同時，在對支架進行移動的過程中，液壓支架在重力作用下會產生向下的分力，容易使也要支架出現傾倒或是下滑的現象。此外，大傾角對刮板輸送機也會產生影響。

再次，在遇到大傾角煤層時，多采用立井多水平開采的方式。在這種方式下，底板巖層的移動有很大的幾率會對下方煤層造成破壞，同時頂板破裂下落的巖塊會沿著底板向下部踩空滑落，對大傾角綜采工作面的采空區進行不均勻填充[2]。

最后，危險性較高。煤礦大傾角綜采工作面開采作業對支護系統穩定性的要求較高，因此如何保障圍巖支護系統布置的整體穩定性是一個需要重點研究的問題。

1.2大傾角綜采工作面的影響分析

在煤礦大傾角綜采工作面開采作業的過程中會使用到多種類型的設備，其中較為重要的有液壓支架、采煤機、刮板輸送機等，開采作業現場環境對上述設備均有著一定程度的影響[3]。首先，大傾角會使液壓支架的中心出現偏離，影響其可靠性。其次，大傾角會使采煤機出現下滑現象，增加開采作業的難度。最后，大傾角會使刮板輸送機的下滑量出現提高，當累計到一定程度或就會引發煤和加矸滑落以及物料飛濺現象，危害到工作人員的生命安全。由此可見，在煤礦大傾角綜采工作面開采作業中，開采設備運行會存在較大的安全隱患，有必要強化設備管控工作。

除此之外，大傾角綜采工作還會對工作人員產生一定的影響。首先，支架人行通道及其前方頂梁掩護下的人員作業空間常常會出現煤塊滾落的情況，對其中工作人員的安全造成威脅[4]。其次，工作人員在經過工作面下口機頭處時，可能會受到工作面滑落煤塊的沖擊。最后，工作面支架內作業條件較差，對工作人員的站立、行走以及各項操作都會帶來一定的不便。

綜上所述，大傾角綜采工作面的特殊性決定了煤礦開采設備運行以及工作人員操作均會受到不良影響，為了保障煤礦開采作業的順利實施，必須制定科學合理的技術方案。

2.大傾角綜采工作面關鍵技術探究

2.1頂板管理技術

在大傾角綜采工作面開采作業管理中，頂板是及其重要的一部分，具體采取的技術措施如下：首先，嚴格依據開采作業規程的要求在工作面上、下超前出口處開展支護作業，以此避免塌冒現象的出現。其次，在開采作業中，若是發現工作面頂板或是假頂出現破裂現象，一定要掛網。最后，對控制采高進行嚴格的控制。工作面煤壁采高直接影響著液壓支架的可靠性，因此必須將其控制在支架的采高最大值以內，避免發生支架超高的情況[5]。

2.2液壓支架防倒防滑技術

通過上文闡述我們已經知道，大傾角綜采工作面開采作業中，液壓支架容易因重心偏離出現下滑或是傾倒的現象，為了避免這一問題，可以采取以下技術措施提高其整體穩定性。

首先，提高單臺支架穩定性的技術措施。在大傾角綜采工作面開采作業中，除了要保障液壓支架的靜態穩定之外，其移動過程中的穩定性也需要重點關注。一般情況下，支架接頂后，支架和頂板以及底板之間的摩擦力總和會高于其下滑力。但是在拉架、升架等擦操作中，就會可能使這一穩定體系被打破，導致支架出現下滑或是傾倒。對此，可以從設計方面入手，減小支架底座、頂梁、掩護梁配合間隙。同時也可以采用帶壓擦頂移架，借助工作面頂板帶來的摩擦力保障支架移動時的穩定性。此外，還可以在底座和底板接觸面上安裝防滑條，增大摩擦力。

其次，提高多臺支架穩定性的技術措施。在單臺支架穩定性不足的情況下，可以選擇將多臺支架進行連接，以此強化其整體穩定性。在具體實施的過程中，可以利用千斤頂等機構將多個支架的頂梁、底座前后部以及連桿進行連接。其中連接頂梁的機構為防倒機構，可以分為軟連接防倒機構和硬連接防倒機構，二者各有優缺點，在實際工作中應結合具體情況作出選擇。通常情況下，大采高工作面多采用軟連接防倒機構。底座前后部的連接機構被成為防滑機構，主要包括連接頭和耳軸兩種形式，前者結構簡單疏松、自由度大，或者結構復雜緊湊，但自由度有所不如。

2.3刮板輸送機防滑技術措施

大傾角綜采工作面開采作業中，刮板輸送機防滑常采用的技術措施主要包括以下幾種：首先，對采煤工藝進行改進。采煤機設置為單向割煤的工作方式，下行是割煤、上行時裝煤，這樣可以將割煤時媒體產生的作用力傳遞到運輸機上。其次，對推溜順序進行改變，使推溜順序與割煤順序相反，利用推溜產生的位移量對運輸機的下滑量進行補償。最后，在刮板輸送機上安裝防滑機構，結合開采現場空間大小，選擇缸徑合適的防滑油缸，同時采用防滑鏈條，但需注意鏈條對工作人員產生傷害。

2.4安全防護技術

在大傾角綜采工作面開采作業中，采煤機、輸送機等設備運行的過程中都有可能會引發媒矸下滾現象，二者隨著傾角的增加，開采設備以及工作人員所承擔的安全風險也在提高，因此必須采取相應的安全防護措施。通常情況下，大傾角綜采工作面安全防護技術主要應用于工作面走向和傾向兩個方面，其中工作面走向多采用防護網、防護鏈條等柔性防護措施，傾向上則多采用防護膠帶或是防護板等措施。

2.5其它管理技術措施

為了保障煤礦開采作業的順利實施，一方面要加強工作人員的安全技能培訓，提高其安全技能水平和責任意識。另一方面則要做好設備管控，嚴格執行各類設備的操作規程，避免安全事故的發生。

結語：綜上所述，大傾角綜采工作面開采作業具有危險性高、操作難度高等特點，由于作業條件較差，因此很容易出現安全事故造成人員傷亡或是設備損壞，因此有必要對相關技術措施進行優化，同時加強現場管理，以保障開采作業的有效開展。

參考文獻：

[1]李石頭. 大傾角綜采工作面安全技術管理與創新[J]. 山東煤炭科技，2015（02）：36-37+39.

[2]趙晨光. 大傾角綜采工作面開采技術探析[J]. 能源與節能，2015（04）：119-120.

[3]張二方，趙永祥，王鳳嶺. 大傾角綜采工作面設備快速安裝技術研究與應用[J]. 山東煤炭科技，2018（03）：116-118+120.

[4]楊昌臻. 大傾角綜采工作面開采技術研究[J]. 世界有色金屬，2017（06）：110+112.

[5]劉新華，榮和芳. 大傾角綜采工作面關鍵技術研究與探討[J]. 煤礦開采，2012，17（05）：40-42.