大傾角綜合機械化采煤技術與安全管理

孫長凱

摘要：中國區域廣闊，很多地區的煤層都屬于大傾角煤層。隨著中國煤炭開采量的逐漸增加，對大傾角煤層的開采力度也在不斷增加，所以需要對其生產工藝技術進行有效分析，確保采煤工作的順利進行。影響大傾角綜合機械化采煤生產工藝的因素是多方面的，包括煤層厚度、煤層傾角、頂板底板、地質構造、煤層破壞等內容。為盡量降低這些因素給煤礦開采帶來的負面影響，開采過程中應該有針對性地采取完善措施，加強地質鉆探和物探，應用綜合機械化開采技術，并優化開采施工技術措施。

關鍵詞：大傾角；采煤技術；綜合機械化；安全管理

大傾角煤層指傾角處于35°～55°間的煤層，大傾角煤層占比我國全部煤層儲量在14%左右。因此，為了能夠使我國煤礦產能與效益得到提高，便要對大傾角綜合機械化采煤技術進行不斷的提高。在對大傾角煤層進行開采過程中，開采工藝存在一定的難點，比如煤層傾角過大將會導致工作面設備出現下滑與支架傾倒等危險。因此，要想保證大傾角機械化采煤生產能夠順利開展，保證采煤過程安全性，對其采煤技術與安全管理進行研究，具有非常重要的現實意義。

1大傾角綜合機械化采煤技術

1.1頂板管理技術

對于大傾角綜合機械化采煤，頂板主要是指采煤工作當中所利用的頂板，由于大傾角煤層通常傾角均相對較高，一般超過35°，同時煤層不同之處的煤層厚度及平整度也存在差異。因此，對頂板進行選擇一定要保證合理，才能起到有效的支撐作用。在我國南方地區有大量的煤層存在有一定斷層，造成煤層當中存在有較為嚴重的“碎片化”現象，如果對斷層面及斷層影響區頂板管控不當，將會導致工作面煤巖出現塌落，出現煤壁片幫、頂板漏空，局部片幫、空頂區應力易集中，惡性循環后，出現大面積冒頂事故、倒架事故等情況出現，同時造成煤巖層當中的瓦斯大量涌出，進而對作業人員造成嚴重安全威脅。因此，在大傾角綜合機械化采煤過程中，對頂板的有效管控是安全生產的前提。

1.2大傾角綜合采煤液壓支架穩定性

在進行25°以上傾斜角煤層開采過程中非常容易發生液壓支架下滑、倒架以及支架擠壓變形的情況，從而造成液壓支架重心偏移，對頂板和圍巖的控制無法保證，對大傾角綜合機械化采煤工作質量以及操作人員人身安全都有非常重要的影響。所以對于大傾角綜合機械化采煤工藝來說，確保液壓支架穩定性是非常有意義的。在進行大傾角綜合機械化采煤工藝大傾角液壓支架設計過程中，要充分考慮到支架穩定性和防滑性，因此要按照具體開采情況選擇相應的液壓支架，從而確保液壓支架的穩定性。

1.3輸送機和采煤機布置

輸送機和采煤機相關的技術要求相對較低，只需按照煤層實際的傾斜角度做出適當的調整即可。一旦煤層傾斜角過大，將會對采煤機運行造成一定的影響，極易導致采煤機發生倒滑問題。現實當中采煤工作時常會出現這種情況：輸送機實際位置時常和預計位置出現不同，工作面輸送機與運輸順槽輸送機搭接距離不合適，轉載點接煤不暢，出現煤炭灑出運輸順槽輸送機或將煤炭帶入工作面輸送機底槽增加輸送機負荷，嚴重時工作面輸送機將啟動不了、崩斷大鏈。

2大傾角綜合機械化采煤的安全管理

2.1頂板安全管理

（1）要進行壓力數據以及頂底板移近量值的收集和分析，并且要落實敲幫問頂，確保有效預防頂板片幫以及冒頂。（2）要增強質量管理。在進行大傾角綜合機械化采煤過程中要對支架的壓力進行不定期檢查，一旦發現問題要及時補壓，確保其支撐力能夠滿足頂板壓力的承壓要求，避免頂板來壓而出現倒塌現象，防止出現損失。（3）預防頂板冒頂垮落。因為復合頂板煤層較薄，所以在綜合采煤過程中非常容易出現斷裂情況。因此，可以在頂板灌進水泥或者其他化學制劑來提升頂板巖石強度，避免出現垮冒現象。（4）確保工作面偽傾角范圍在3°～18°，避免出現頂板片幫、冒頂以及支架下滑情況，并且有利于迅速的推進移架，確保頂板穩定性。

2.2液壓支架安全管理

要想保障液壓支架具有足夠的穩定性和抗阻能力，現階段，我國所采用的液壓支架均是采用一些重量較大類型的材料，導致液壓支架在進行運輸、轉移與安裝時極為不方便。因此，在對液壓支架進行選擇時，應該盡可能選擇低重量與高強度材料。造成大傾角支架出現變形主要是因為支架失穩傾倒，出現擠架、咬架。而最易出現變形的便是支架頂梁、尾梁與掩護架，因此，需要對液壓支架增加側護板，同時縮短支架頂梁間存在的距離，確保液壓支架具有足夠的穩定性，避免倒架情況的發生。

2.3采煤機與輸送機的防滑

當煤層傾角在40°及以上時，這就需要對開采工作面當中的偽傾角進行嚴格控制，要是下滑情況較為嚴重，可以通過外部設施進行調整，比如單向推移輸送機等。在對煤層進行開采時，需要對其液壓支架所具有的承重能力、穩定性進行充分考慮，確保支架不會失穩出現咬架或擠架現象，使所有部位均能安全穩定運行，通過支架穩定控制輸送機穩定。此外，還要保證采煤機工作具有穩定性，在采煤機選型時，要充分考慮其爬坡能力、制動能力，以滿足工作面使用坡度并具備一定富余系數。

3優化措施

3.1優化采煤工藝

采煤的工藝是千差萬別的。首先就是機器，機械化生產需求就需要能夠符合這種需求的機器，這是首要。其次采煤是一個高度連續性的工作，機械化采煤工藝的引入更能夠符合這一特性，極大地提高生產效率，讓工作中的日產量增加。這就需要對運輸設備有更高的要求。所以綜采技術的研發成為了重中之重。由此可見，擁有更強的煤礦綜合機械化開采技術，就意味著在市場擁有更強大的技術團隊，更穩固的市場份額。所以對于我國的各大煤礦而言，綜合機械化采煤技術是非常有意義的。

3.2提高裝備自動化水平

提高裝備的自動化水平，是指提升綜合機械化開采技術水平，這個綜合機械化其實就是其自動化的標準。有了機械還是一個人一個人的單兵作戰，這樣自動化不高的情況也是需要被杜絕的。在我國，煤礦開采進行的時候，采煤的機械設備需要實施自動化。但是自動化的同時對于控制人員則有了更高的要求。這需要完善的控制工藝，完善的自動化技術以及對自動化技術的掌握。在機械化程度較高的情況下，工人就需要有更高的掌控水平。

4結束語

對于大傾角綜合機械采煤而言，其開采技術復雜且影響因素眾多。因此，要對開采工作進行有效的管理，保證整個開采過程能夠安全穩定進行，這就要對開采區域的地質構造、工作面設備選型、開采技術條件等進行綜合分析，不斷提高采煤技術與安全管理，才能實現大傾角綜合機械化采煤的高安全、高效益。

參考文獻：

[1]岳慶雷.薄煤層綜合機械化采煤工藝的研究與應用[J].山東工業技術，2014（24）：84.

[2]勾金文.我國采煤技術的發展方向探析[J].山東工業技術，2014（22）：94-95.

（作者單位：冀中能源股份有限公司礦山安全部）