?，F(xiàn)欽

(平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司,河南平頂山 467000)

大傾角采煤技術(shù)應(yīng)用與安全管理

牛現(xiàn)欽

(平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司,河南平頂山 467000)

隨著采煤技術(shù)的不斷發(fā)展,傾角大已成為制約煤礦安全生產(chǎn)和產(chǎn)能提升的一個主要因素,本文對影響大傾角綜放工作面安全生產(chǎn)的原因進行分析,在大傾角工作面采取多種安全防護措施,經(jīng)過反復(fù)實踐,總結(jié)出一系列大傾角工作面安全管理經(jīng)驗,對大傾角工作面實現(xiàn)安全生產(chǎn)和產(chǎn)能提升具有重要意義。

大傾角 采煤技術(shù) 應(yīng)用 安全

隨著開采深度的增加,煤層賦存條件越來越復(fù)雜,煤層傾角越來越大。大傾角煤層是指埋藏傾角大于35°的煤層。近年來快速發(fā)展的機械化采煤技術(shù),使大部分礦區(qū)淺部開采條件好的煤層儲量將在較短的時限內(nèi)枯竭,促使大傾角煤層的開采問題進入了人們的視野, 并引起高度重視,如香山礦二水平上部采面,要保持高產(chǎn)高效和可持續(xù)發(fā)展就必須解決大傾角煤層的開采問題。

1 大傾角煤層開采的特點

我國急傾斜煤層儲量豐富,分布范圍較廣。由于急傾斜煤層傾角大,在開采上具有許多特點。

(1)由于煤層傾角大,落在底板上的煤巖塊,會自動向下滑落,從而簡化了采場內(nèi)的裝運工作。為了防止滑落的煤塊沖倒支架,砸傷人員,在技術(shù)上必須采取相應(yīng)的安全措施。(2)急傾斜煤層中,煤炭、矸石沿傾斜方向可采用自溜運輸,在采區(qū)中可開掘采區(qū)溜煤眼以代替緩傾斜煤層中的運輸上山。由于煤層傾角大,沿走向留設(shè)的煤柱容易片幫塌落,使得在采空區(qū)上方布置的煤層平巷維護困難。因此,階段平巷一般均布置在底板巖石或底板不可采的煤層中,通過采區(qū)石門與煤層進行聯(lián)系。采煤工作面皆由采區(qū)邊界向采區(qū)石門(或采區(qū)溜煤眼)方向推進。(3)開采急傾斜煤層 ,多采用立井多水平開拓方式。由于受到技術(shù)上的限制,其水平垂高一般為100～150m。(4)開采兩個相距較近的急傾斜煤層,上層開采后,由于底板巖層移動,會使下層煤遭受破壞。因此,應(yīng)合理安排上、下煤層的開采順序。(5)由于工作面傾角較大,頂板破斷垮落巖塊將沿底板向工作面下部采空區(qū)滑、滾,走向長壁開采時在工作面傾斜方向形成不均勻充填特征,從而導(dǎo)致工作面不同區(qū)域礦壓顯現(xiàn)不同。(6)隨著煤層傾角的逐漸增大,圍巖對支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求變得更加明顯,所以在整個支護系統(tǒng)的布置上,既要考慮其支護阻力的大小,更要注意其整體穩(wěn)定性控制。

2 大傾角開采的主要問題

大傾角工作面開采需要解決的關(guān)鍵問題是控制支架與運輸機下滑和支架失穩(wěn)。因此說綜采工作面液壓支架的管理是各項工藝中的重中之重,支架狀態(tài)的好壞,直接影響正常生產(chǎn),所以,管好液壓支架既是重點,又是難點,更是保證生產(chǎn)的前提。而運輸機下滑,使運輸機進入機道較多,不僅使運輸機頭與機道轉(zhuǎn)載機不能正常搭接,給工作面出貨帶來困難,而且還帶動支架下滑,造成支架失穩(wěn)現(xiàn)象導(dǎo)致移架困難,影響工作面正常生產(chǎn)。由于支架、運輸機下滑后,不僅使支架、運輸機進入機道,而且還造成工作面上端頭處無支架支護,而必須進行人工用單體柱進行支護,給生產(chǎn)帶來困難。

3 關(guān)鍵技術(shù)措施

3.1 頂板管理

大傾角煤層斜切采煤方法工作面,頂板管理的重點措施是:

(1)工作面上下超前出口必須按作業(yè)規(guī)程作好,逼好上邦,插好上頂,防止塌冒。(2)工作面的假頂或煤層頂板破碎時,要先掛垛,把上頂控制好。要根據(jù)現(xiàn)象情況決定是否打眼。裝藥量每眼一般不超過300克。(3)片邦嚴(yán)重時,禁止放炮。手鎬落煤,掛一梁打一柱。(4)工作面上頂要插背嚴(yán)實,有抽冒要及時處理。(5)工作面上出口及暴漏的頂板,要按照過程回替鐵腿。靠頂板的貼邦柱必須嚴(yán)格支架質(zhì)量,有拆傷要及時處理。頂板傾角小于70°時,靠頂板的貼邦柱要加打撐柱。(6)對工作面上半部靠近頂板附近難回撤的鐵柱,可用木柱替換。(7)出頂煤時,不許超過放頂線。(8)工作面距前方煤門1～1.5m時不許炮采,并事先處理好煤門內(nèi)的支架,并將控頂距縮小到最小。過煤門時最大控頂距不超過7排。同事必須加強工作面的木垛支護。

3.2 支架防傾斜管理

(1)控制割煤速度及割煤量:采取單向割煤,往返一次進一刀,空刀裝煤;或采取淺截深多循環(huán),使其達(dá)到截割深度,臥底量符合要求;再者割煤速度要控制在1.5～2m/min。通過減緩割煤速度,保證煤機勻速運行,減少割煤負(fù)荷,有助于保持支架的穩(wěn)定性。(2)移架防傾斜措施:工作面抵車前先人工臥底并找平底板,采用帶壓擦頂移架。移架時嚴(yán)格控制降架高度,防止支架傾斜。拉架必須保證支架垂直于頂?shù)装?﹤

歪斜度±5°。(3)支架歪斜處理:支架歪斜度gt;5°時使用側(cè)護千斤頂進行調(diào)架,必要時可使用單體進行調(diào)架。用單體調(diào)架以相鄰支架的頂梁或底座為支撐點(避免剛性接觸),將支架扶正。(4)支架中心線應(yīng)垂直于工作面,如果支架不垂直于工作面而是垂直于輸送機,當(dāng)輸送機彎曲時將可能造成支架打架。(5)當(dāng)工作面傾角在15°以上時,應(yīng)使用防倒、防滑裝置,否則將造成支架下滑或傾倒。

3.3 運輸機防滑管理

(1)根據(jù)煤層傾角變化,并注意觀察運輸機頭尾位置變化,及時調(diào)整偽傾角。(2)工作面采取單向割煤、單向推移運輸機的方式作業(yè)。即采機下行割煤,上行空牽,采機空牽時自下而上追機推移運輸機。(3)運輸機頭與機道轉(zhuǎn)載機搭接要合理,高度合適,防止運輸機帶煤粉,增大負(fù)荷,造成運輸機下滑。

3.4 工作面對接支架防傾斜管理

(1)生產(chǎn)技術(shù)部測量人員提前對工作面對接地點進行測量,為工作面對接提供可靠數(shù)據(jù),保證工作面支架對接間隙不超過規(guī)定(200～300mm)。(2)施工單位做好工作面對接前的準(zhǔn)備工作,根據(jù)對接地點底板高低控制采煤高度,使對接地點兩面高低一致,并人工趁平底板,防止對接支架傾斜。

4 結(jié)語

總之,大傾角綜采工作面液壓支架和運輸機必須加強科學(xué)管理,制定出嚴(yán)格的管理措施,防止支架和運輸機下滑及支架失穩(wěn)。所以大傾角綜采工作面開采只要制定出行之有效的技術(shù)措施,進行嚴(yán)格的管理,使支架和運輸機不下滑,支架不失穩(wěn),才能保證綜采工作面大傾角開采的成功,以達(dá)到大傾角綜采工作面高產(chǎn)高效。

[1]王利偉,符如康.大傾角工作面液壓支架倒架原因分析及處理[J].中州煤炭,2007(05).

[2]張雨.龍東煤礦首采大傾角綜采工作面液壓支架安裝工藝[J].采礦技術(shù),2010(S1).

[3]龐礦安,劉俊峰,董德彪.大傾角放頂煤液壓支架穩(wěn)定性動態(tài)分析[J].煤礦開采,2005(06).

?，F(xiàn)欽(1964.02-),男,河南寶豐人,焦作礦業(yè)學(xué)院,現(xiàn)就職于平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司,研究方向:煤炭工程。