王明

摘 要：我國分布有大量的大傾角煤層，特別是隨著煤炭產(chǎn)能不斷的增加，煤炭企業(yè)逐漸重視對(duì)大傾角煤層進(jìn)行開采。要想使大傾角綜合機(jī)械化采煤技術(shù)得到有效的發(fā)展，便要重視對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與安全管理進(jìn)行深入的研究，保證能夠?qū)Υ髢A角煤層進(jìn)行安全、高效開采?；诖?，本文從工作面頂板、液壓支架以及采煤機(jī)與輸送機(jī)三個(gè)方面對(duì)采煤技術(shù)與安全管理進(jìn)行分析，期望對(duì)煤礦企業(yè)管理者與操作人員有所借鑒。

關(guān)鍵詞：大傾角；采煤技術(shù)；綜合機(jī)械化；安全管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.044

0 前言

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(chǔ)量在14%左右。因此，為了能夠使我國煤礦產(chǎn)能與效益得到提高，便要對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤技術(shù)進(jìn)行不斷的提高。在對(duì)大傾角煤層進(jìn)行開采過程中，開采工藝存在一定的難點(diǎn)，比如煤層傾角過大將會(huì)導(dǎo)致工作面設(shè)備出現(xiàn)下滑與支架傾倒等危險(xiǎn)。因此，要想保證大傾角機(jī)械化采煤生產(chǎn)能夠順利開展，保證采煤過程安全性，對(duì)其采煤技術(shù)與安全管理進(jìn)行研究，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大傾角綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

1.1 頂板管理技術(shù)

對(duì)于大傾角綜合機(jī)械化采煤，頂板主要是指采煤工作當(dāng)中所利用的頂板，由于大傾角煤層通常傾角均相對(duì)較高，一般超過35°，同時(shí)煤層不同之處的煤層厚度及平整度也存在差異。因此，對(duì)頂板進(jìn)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(qū)有大量的煤層存在有一定斷層，造成煤層當(dāng)中存在有較為嚴(yán)重的“碎片化”現(xiàn)象，如果對(duì)斷層面及斷層影響區(qū)頂板管控不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致工作面煤巖出現(xiàn)塌落，出現(xiàn)煤壁片幫、頂板漏空，局部片幫、空頂區(qū)應(yīng)力易集中，惡性循環(huán)后，出現(xiàn)大面積冒頂事故、倒架事故等情況出現(xiàn)，同時(shí)造成煤巖層當(dāng)中的瓦斯大量涌出，進(jìn)而對(duì)作業(yè)人員造成嚴(yán)重安全威脅[1]。因此，在大傾角綜合機(jī)械化采煤過程中，對(duì)頂板的有效管控是安全生產(chǎn)的前提。

1.2 液壓支撐穩(wěn)定

在對(duì)大傾角煤層進(jìn)行開采過程中，開采角度超過25°時(shí)，一旦液壓支架出現(xiàn)穩(wěn)定性不足情況，便會(huì)出現(xiàn)下滑、傾斜、倒架、擠壓變形等安全問題，導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)主要是因?yàn)橹Ъ芙禹敳黄?、接頂不?shí)，使支架無法對(duì)圍巖與頂板進(jìn)行有效的控制。一旦出現(xiàn)上述問題，將會(huì)對(duì)采煤工作、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全造成非常嚴(yán)重的影響。因此在對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤設(shè)備進(jìn)行選型時(shí)，液壓支架的防滑、防倒要重點(diǎn)進(jìn)行考慮，確保大傾角液壓支架具有足夠的穩(wěn)定性，為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員提供安全作業(yè)空間。

1.3 輸送機(jī)和采煤機(jī)布置

輸送機(jī)和采煤機(jī)相關(guān)的技術(shù)要求相對(duì)較低，只需按照煤層實(shí)際的傾斜角度做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整即可。一旦煤層傾斜角過大，將會(huì)對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行造成一定的影響，極易導(dǎo)致采煤機(jī)發(fā)生倒滑問題。現(xiàn)實(shí)當(dāng)中采煤工作時(shí)常會(huì)出現(xiàn)這種情況：輸送機(jī)實(shí)際位置時(shí)常和預(yù)計(jì)位置出現(xiàn)不同[2]，工作面輸送機(jī)與運(yùn)輸順槽輸送機(jī)搭接距離不合適，轉(zhuǎn)載點(diǎn)接煤不暢，出現(xiàn)煤炭灑出運(yùn)輸順槽輸送機(jī)或?qū)⒚禾繋牍ぷ髅孑斔蜋C(jī)底槽增加輸送機(jī)負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)工作面輸送機(jī)將啟動(dòng)不了、崩斷大鏈。因此，需要在采煤過程中對(duì)輸送機(jī)位置進(jìn)行有效調(diào)控，保證輸送機(jī)實(shí)際位置與預(yù)計(jì)位置相一致，使工作面原煤運(yùn)輸暢通。

2 大傾角綜合機(jī)械化采煤的安全管理

2.1 頂板安全管理

對(duì)壓力數(shù)據(jù)與頂?shù)装逡平繑?shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)收集，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)做出科學(xué)分析、超前采取防范措施，可以有效防止煤壁片幫與冒頂事故發(fā)生。在對(duì)大傾角煤層進(jìn)行開采過程中，需要加強(qiáng)礦壓監(jiān)測(cè)管理。在每架安設(shè)壓力表，定期對(duì)支架壓力進(jìn)行檢查，支撐力不足及時(shí)補(bǔ)液，確保支架支撐力能夠滿足頂板支撐控制；有條件還可以安裝礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)傳輸至地面電腦，通過礦壓監(jiān)測(cè)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控工作面動(dòng)壓情況，指導(dǎo)采取超前措施管控頂板，避免冒頂事故。對(duì)上下端頭和巷道三角區(qū)間的支護(hù)要引起重視，確保端頭支護(hù)具有足夠的安全性與可靠性。此外，把工作面?zhèn)蝺A角調(diào)整在3°～18°，可以有效控制支架、輸送機(jī)下滑情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)支護(hù)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)間接管控好頂板，同時(shí)能夠快速移架進(jìn)行推進(jìn)?；谏鲜鰞?nèi)容，能夠有效保證頂板具有足夠的穩(wěn)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(wěn)定性和抗阻能力，現(xiàn)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(dǎo)致液壓支架在進(jìn)行運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移與安裝時(shí)極為不方便。因此，在對(duì)液壓支架進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該盡可能選擇低重量與高強(qiáng)度材料。造成大傾角支架出現(xiàn)變形主要是因?yàn)橹Ъ苁Х€(wěn)傾倒，出現(xiàn)擠架、咬架。而最易出現(xiàn)變形的便是支架頂梁、尾梁與掩護(hù)架，因此，需要對(duì)液壓支架增加側(cè)護(hù)板，同時(shí)縮短支架頂梁間存在的距離，確保液壓支架具有足夠的穩(wěn)定性，避免倒架情況的發(fā)生。對(duì)于支架防滑工作而言，支架下滑力通常會(huì)集中作用于防滑千斤頂與側(cè)護(hù)板處。因此，要想對(duì)支架下滑進(jìn)行有效控制，在傾角超過25°的工作面，需要對(duì)側(cè)護(hù)板進(jìn)行力度增強(qiáng)，同時(shí)在相鄰底座處安裝防滑千斤頂，避免液壓支架下滑、倒架造成支架損壞。

2.3 采煤機(jī)與輸送機(jī)的防滑

當(dāng)煤層傾角在40°及以上時(shí)，這就需要對(duì)開采工作面當(dāng)中的偽傾角進(jìn)行嚴(yán)格控制，要是下滑情況較為嚴(yán)重，可以通過外部設(shè)施進(jìn)行調(diào)整，比如單向推移輸送機(jī)等。在對(duì)煤層進(jìn)行開采時(shí)，需要對(duì)其液壓支架所具有的承重能力、穩(wěn)定性進(jìn)行充分考慮，確保支架不會(huì)失穩(wěn)出現(xiàn)咬架或擠架現(xiàn)象，使所有部位均能安全穩(wěn)定運(yùn)行，通過支架穩(wěn)定控制輸送機(jī)穩(wěn)定。此外，還要保證采煤機(jī)工作具有穩(wěn)定性，在采煤機(jī)選型時(shí)，要充分考慮其爬坡能力、制動(dòng)能力，以滿足工作面使用坡度并具備一定富余系數(shù)。

3 結(jié)論

對(duì)于大傾角綜合機(jī)械采煤而言，其開采技術(shù)復(fù)雜且影響因素眾多。因此，要對(duì)開采工作進(jìn)行有效的管理，保證整個(gè)開采過程能夠安全穩(wěn)定進(jìn)行，這就要對(duì)開采區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、工作面設(shè)備選型、開采技術(shù)條件等進(jìn)行綜合分析，不斷提高采煤技術(shù)與安全管理，才能實(shí)現(xiàn)大傾角綜合機(jī)械化采煤的高安全、高效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜建偉.大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝及其安全管理研究[J].機(jī)械管理開發(fā)，2018（01）：42-43.

[2]張其堂.大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝技術(shù)分析[J].甘肅科技縱橫，2018（05）：13-15.