摘 要：通過(guò)對(duì)大傾角工作面設(shè)備使用及管理中存在的問(wèn)題進(jìn)行研究分析，提出了合理控制工作面與運(yùn)輸巷夾角、增加工作面起伏、溜槽底部加防滑梯梁、使用防滑防倒千斤頂?shù)姆绞浇鉀Q了工作面刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架的防滑防倒問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，使用煤機(jī)自牽電纜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)提產(chǎn)降本、安全生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：大傾角煤層；設(shè)備防滑；技術(shù)創(chuàng)新

我國(guó)大傾角煤層儲(chǔ)量大約占煤炭總儲(chǔ)量的14.05% [ 1 ]，大傾角煤層的開(kāi)采一直是我國(guó)煤炭開(kāi)采領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，我國(guó)大傾角煤層分布廣、儲(chǔ)量占比高，且大傾角煤層開(kāi)采安全隱患多、設(shè)備及工藝要求高[ 2 ]。

長(zhǎng)期以來(lái)，煤礦開(kāi)采受自然條件影響因素主要表現(xiàn)在煤層的傾角、井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度、煤層自然發(fā)火期長(zhǎng)短、瓦斯等有害氣體賦存程度等方面。

對(duì)工作面開(kāi)采的研究主要集中在災(zāi)害治理、頂板管理、設(shè)備管理上，關(guān)于煤層傾角對(duì)設(shè)備的影響主要表現(xiàn)在急傾斜煤層方面，對(duì)中傾斜煤層工作面設(shè)備管理研究則較少，特別是工作面開(kāi)采過(guò)程中一些需要注意的實(shí)際問(wèn)題研究成果及有效的管理方法較少。因此，研究大傾角工作面開(kāi)采設(shè)備防滑、防倒及其他技術(shù)難題對(duì)工作面安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 工作面概況

長(zhǎng)城煤礦1503南工作面開(kāi)采石炭紀(jì)五層煤，煤層平均厚度3.6m，平均傾角35°，局部?jī)A角最大達(dá)到40°。煤層底板為3.6m白色中砂巖，偽頂為0.6m厚的灰黑色泥巖，直接頂為3.25m厚的粉砂巖，裂隙較發(fā)育，老頂則為2.8m厚的白色中砂巖。工作面范圍內(nèi)有一條落差5m，與工作面斜交的正斷層，對(duì)生產(chǎn)影響較大。

工作面三機(jī)配套如下：MG300/700-WD型雙滾筒采煤機(jī)、SGZ730/630型刮板運(yùn)輸機(jī)、ZY6700/20/40型液壓支架。工作面開(kāi)采過(guò)程中，因傾角較大，支架防倒防滑、煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)防滑，煤機(jī)電纜下行是制約工作面安全生產(chǎn)的主要因素。

2 設(shè)備使用存在問(wèn)題

1）溜槽、采煤機(jī)、液壓支架安裝時(shí)困難較大，隱患較多；設(shè)備安裝時(shí)由于工作面傾角大，設(shè)備運(yùn)輸、卸車(chē)增加了人員施工的安全隱患。

2）采煤機(jī)割煤結(jié)束停車(chē)后容易造成煤機(jī)自滑；工作面與運(yùn)輸巷夾角不易控制，容易造成液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)下滑，液壓支架歪斜。

3）采煤機(jī)向下割煤時(shí)電纜靠自重下滑，當(dāng)工作面不平直時(shí)或電纜槽受損變形時(shí)，電纜夾板容易卡住，需要人工拖拽，增加了工人的勞動(dòng)量同時(shí)承受著工作面飛矸傷人的威脅。

3 設(shè)備使用管理技術(shù)

3.1 液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)防滑防倒技術(shù)

3.1.1控制工作面與運(yùn)輸巷夾角

大傾角綜采工作面設(shè)備防滑首先要從開(kāi)采技術(shù)及工藝上進(jìn)行，有效控制工作面設(shè)備下滑、液壓支架歪倒的方法就是調(diào)整好工作面與運(yùn)輸巷的夾角。

刮板運(yùn)輸機(jī)是否上行與下滑，工作面與運(yùn)輸巷夾角大小占主要因素，當(dāng)夾角過(guò)小時(shí)，液壓支架推移千斤頂作用在刮板運(yùn)輸機(jī)向溜尾方向上的力不能抵消刮板運(yùn)輸機(jī)因自重導(dǎo)致下滑的力，就會(huì)造成刮板運(yùn)輸機(jī)下滑，運(yùn)輸機(jī)下滑的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)液壓支架跟著下滑和歪倒；反之，則容易造成刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架上行，此時(shí)支架不會(huì)歪斜，但必須及時(shí)調(diào)整液壓支架，否則容易造成刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽脫節(jié)、液壓支架折斷推移梁或推移千斤頂。

工作面與運(yùn)輸巷合理夾角的大小與設(shè)備型號(hào)、開(kāi)采層位、底板巖性以及煤層傾角有關(guān)，同時(shí)也與工作面起伏程度有關(guān)，因此，合理確定夾角的大小需要在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)不同的條件進(jìn)行不斷的調(diào)整。

3.1.2控制工作面起伏

工作面適當(dāng)起伏也對(duì)控制工作面刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架下滑起到良好的緩沖作用。當(dāng)工作面有1～3處適當(dāng)?shù)钠鸱鼤r(shí)，特別是刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭以上20節(jié)溜槽長(zhǎng)度范圍內(nèi)傾角人為減小時(shí)，對(duì)控制刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架下滑具有顯著的效果。

3.1.3防滑梯梁控制刮板運(yùn)輸機(jī)下滑

對(duì)大傾角工作面刮板運(yùn)輸機(jī)防滑控制，可以采用增加溜槽與工作面底板摩擦阻力的方法。在溜槽底部增加橫向防滑梯梁，增加溜槽底部粗糙度。

防滑梯梁使用長(zhǎng)×寬×厚=1000mm×50mm×20mm規(guī)格的鐵板焊接在溜槽底部，鐵板間距500mm，每節(jié)溜槽焊接3塊鐵板。

3.1.4 防滑、防倒千斤頂控制液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)防滑

工作面最常用的防滑措施就是使用防滑千斤頂，一端連接在液壓支架龍門(mén)架上，另一端使用防滑鏈條固定在溜槽魚(yú)口旁邊的翼板上，每5～10個(gè)支架距離安設(shè)一顆防滑千斤頂。當(dāng)移液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)結(jié)束后，將防滑千斤頂漲緊，控制住刮板運(yùn)輸機(jī)下滑，然后再繼續(xù)向下而上移液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)。防倒千斤頂使用在刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭位置1～3號(hào)液壓支架，在前移1～3號(hào)支架時(shí)，漲緊防倒千斤頂，控制液壓支架歪斜。

3.2 采煤機(jī)電纜自牽引技術(shù)

大傾角工作面設(shè)備管理的一大難點(diǎn)就是采煤機(jī)電纜的移動(dòng)。隨采煤機(jī)在工作面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，采煤機(jī)電纜在電纜槽里面也要做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)采煤機(jī)向下割煤時(shí)，如果刮板運(yùn)輸機(jī)不直或電纜槽受損變形導(dǎo)致電纜無(wú)法順利移動(dòng)或脫出電纜槽時(shí)，均會(huì)對(duì)工作面正常生產(chǎn)造成影響。為解決這一問(wèn)題就需要專(zhuān)門(mén)人員看護(hù)電纜，但是對(duì)人力資源及生產(chǎn)安全均造成重大影響。

采煤機(jī)電纜拖移自牽裝置使用原理：理由采煤機(jī)在固定軌道上拖拽電纜做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特征，使用18.5mm鋼絲繩與滑輪配合使用，隨采煤機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)利用采煤機(jī)自身的力量達(dá)到自動(dòng)牽引電纜的目的。

鋼絲繩一頭固定于采煤機(jī)機(jī)身，在刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾固定一滑輪、刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭處固定一滑輪，在采煤機(jī)電纜回彎處安設(shè)一滑車(chē)，滑車(chē)騎在電纜槽上，鋼絲繩從采煤機(jī)機(jī)身上向上繞過(guò)刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾處的定滑輪，下端穿過(guò)溜槽擋煤板下方的夾槽處直至刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭處的定滑輪，繞過(guò)該定滑輪后向上連接在電纜回彎處的滑車(chē)上，滑車(chē)另一頭則通過(guò)鋼絲繩固定在采煤機(jī)機(jī)身上。采煤機(jī)向上割煤時(shí)，電纜回彎帶動(dòng)滑車(chē)上行；采煤機(jī)向下割煤時(shí)，采煤機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩、滑車(chē)下行，拉動(dòng)電纜回彎下行。

4 結(jié)論

大傾角工作面設(shè)備主要通過(guò)以下技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)防倒防滑以及電纜拖移：

1）通過(guò)合理控制工作面與運(yùn)輸巷夾角、改變工作面起伏狀態(tài)均能起到良好的防滑效果。

2）通過(guò)增加溜槽的摩擦阻力、使用防滑防倒千斤頂?shù)确椒?，在控制刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架防滑防倒方面具有十分顯著的效果。

3）使用采煤機(jī)電纜自牽技術(shù)，不但實(shí)現(xiàn)了電纜看護(hù)無(wú)人化，還能達(dá)到降本提效、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李長(zhǎng)江.大傾角煤層開(kāi)采的特點(diǎn)及安全防護(hù)技術(shù)[J].科技資訊，2012（27）：100.

[2] 曹艷飛.大傾角煤層開(kāi)采難點(diǎn)及開(kāi)采方法淺析[J].科技尚品，2016（1）：27-29.

作者簡(jiǎn)介：張寶義（1970-），男，山東泰安人，畢業(yè)于山東科技大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)任新礦內(nèi)蒙能源長(zhǎng)城煤礦調(diào)度室主任，主要從事煤礦綜采工作面安裝撤除和機(jī)電設(shè)備管理。