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急傾斜厚煤層綜采安全技術(shù)探索論文
摘要本文以長(zhǎng)城二礦1901S急傾斜厚煤層長(zhǎng)壁綜采工作面為例，研究并成功提煉工作面設(shè)備防倒、防滑、工作面防飛矸等安全開(kāi)采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了急傾斜厚煤層綜采工作面一次采全高的安全高效開(kāi)采，對(duì)同等條件下的煤層開(kāi)采具有重要借鑒意義。
關(guān)鍵詞煤礦安全技術(shù)論文
中圖分類號(hào)TD823.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2016.03.002
1急傾斜厚煤層綜采難點(diǎn)分析
1.1對(duì)液壓支架造成的影響
在急傾斜條件下，液壓支架的重心遠(yuǎn)離支架底座的中心，甚至有部分液壓支架重心會(huì)偏離到支架底座之外，同時(shí)受到頂板巖石的下滑力影響，使得液壓支架的穩(wěn)定性變差，加之受到重力的影響,液壓支架會(huì)產(chǎn)生向下的分力，使得支架總體向下滑移、傾倒。
1.2對(duì)刮板輸送機(jī)造成的影響
在急傾斜條件下，刮板輸送機(jī)移動(dòng)時(shí)的下滑量變大，一旦煤層傾角接近或大于自溜角，輸送機(jī)上的煤、矸就會(huì)自行向下滑落，塊狀物料的飛濺會(huì)對(duì)設(shè)備和人員造成很大的傷害。
1.3對(duì)采煤機(jī)造成的影響
經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前采煤機(jī)制造技術(shù)較為先進(jìn)的西安煤機(jī)廠和波蘭煤機(jī)生產(chǎn)廠家，均沒(méi)有比較適合急傾斜厚煤層長(zhǎng)壁綜采工作面的采煤機(jī)機(jī)型，急傾斜采煤機(jī)組技術(shù)尚未有效解決。在急傾斜條件下，采煤機(jī)會(huì)自行下滑，上行割煤的阻力大大增加，拖移電纜下滑，更有甚者會(huì)脫離電纜槽。
1.4對(duì)頂板管理的影響
實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，煤層傾角較大時(shí)，頂板大都是向下滑落，和液壓支架向上的支撐力不在同一中心線，需要提高液壓支架的向上支撐力，否則工作面容易出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，冒落的煤矸自動(dòng)下滑，對(duì)于工作人員的人身安全產(chǎn)生極大的威脅。
2工作面概況
長(zhǎng)城二礦1901S工作面位于礦井+850m水平一采區(qū)，工作面南北走向長(zhǎng)平均1988m，切眼傾斜長(zhǎng)165m，傾斜面積328694m2，可采儲(chǔ)量194.5萬(wàn)t；工作面煤層厚度為4.6~5.41m，平均5.01m，含一層砂巖，厚0.15~1.4m，為主要標(biāo)志層。煤層傾角從北到南由45°逐漸增大到52°，平均46.5°，為急傾斜煤層。煤層直接頂為厚2m的塊狀構(gòu)造淺灰色石灰?guī)r，老頂為泥巖，厚8.07m；直接底為鈣質(zhì)膠結(jié)淺灰色粉砂巖，夾有泥質(zhì)條帶，厚3.87m。根據(jù)工作面巷道實(shí)際揭露資料，該工作面開(kāi)采范圍內(nèi)揭露4條斷層，落差從0.7m至6.0m。根據(jù)礦井設(shè)計(jì)能力和工作面條件，裝備MG500/1330-WD型雙滾筒采煤機(jī)、SGZ1000/1050中雙鏈刮板輸送機(jī)、ZY9000/24/50型掩護(hù)式液壓支架。
3安全高效綜采技術(shù)措施
3.1偽斜開(kāi)采技術(shù)
在重力和水平構(gòu)造力的作用下，急傾斜工作面的液壓支架與運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備均易向下滑動(dòng)，所以為確保工作面的作業(yè)安全，保證工作面順利推進(jìn)，需要確定運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭的超前量。偽斜開(kāi)采可以確保運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接，可以按照煤層傾角的變化，不斷調(diào)整超前角度。調(diào)整超前角度需要每班對(duì)工作面傾角進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，如調(diào)整角與煤層傾角不匹配將會(huì)影響正常生產(chǎn)。
3.2液壓支架防倒措施
�。�1）工作面盡量保證三直兩平，出現(xiàn)較大的起伏段應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整，避免出現(xiàn)擠架倒架現(xiàn)象。（2）液壓支架的上方應(yīng)設(shè)側(cè)護(hù)千斤頂，圓弧段附近的液壓支架應(yīng)設(shè)防倒千斤頂，工作面上方液壓支架應(yīng)當(dāng)設(shè)防滑千斤頂；在移架的過(guò)程中要注意將支架收緊放倒，撐開(kāi)側(cè)護(hù)千斤頂，進(jìn)而達(dá)到支架防滑的目的。（3）移架的過(guò)程中支架的底座應(yīng)當(dāng)及時(shí)的下調(diào)，時(shí)刻保證支架與煤層傾角垂直。（4）將工作面的采高控制在支架高度可達(dá)到的范圍內(nèi)。（5）移架的過(guò)程中，降架的高度要保證不高于側(cè)護(hù)板高度的三分之一。（6）如遇到斷層破碎帶等地質(zhì)條件復(fù)雜的情況，應(yīng)當(dāng)安裝防倒千斤頂，并且在拉架過(guò)程中收緊防倒架。
3.3液壓支架防滑措施
�。�1）在拉架的過(guò)程中采用擦頂移架法，一旦到位后，應(yīng)當(dāng)盡快上調(diào)支架，使支架與頂板緊密接觸。（2）圓弧段下端要盡量水平布置支架，減少下滑量。（3）移架過(guò)程中要保證泵站的供液能力，確保支架有足夠的供液壓力。待支架和頂板接觸后延長(zhǎng)2~3s供液時(shí)間，從而保證支架初撐力。（4）及時(shí)清理工作面底板的浮煤，保證支架能夠緊密支撐在堅(jiān)硬底板上。
3.4工作面運(yùn)輸機(jī)防滑措施
�。�1）每隔10m需要增加一個(gè)拉拽千斤頂錨固刮板輸送機(jī)機(jī)槽，方便支架形成一個(gè)整體支撐結(jié)構(gòu)。（2）輸送機(jī)的機(jī)尾部位應(yīng)當(dāng)略低于機(jī)頭部位，以便減小底鏈的運(yùn)行阻力。（3）在移動(dòng)刮板輸送機(jī)的過(guò)程中禁止同時(shí)松開(kāi)防滑與錨固裝置。
3.5煤機(jī)防滑措施
�。�1）防滑器要根據(jù)采煤機(jī)的高度選型，一般要將防滑器固定在機(jī)身下端。（2）確保防滑系統(tǒng)無(wú)滑靴等情況，定期更換采煤機(jī)的滾刀與防滑閘。（3）強(qiáng)化采煤機(jī)的防滑管理，待采煤機(jī)割煤后，打開(kāi)防滑器置于刮板槽中，利用采煤機(jī)下部的支架護(hù)板頂住采煤機(jī)。
3.6工作面防飛矸措施
�。�1）在運(yùn)輸順槽內(nèi)隔20m鋪設(shè)條狀捕矸皮帶，盡量降低飛矸的速度。（2）利用柔性防飛矸網(wǎng)將運(yùn)輸順槽中的飛矸與行人隔開(kāi)。（3）飛矸情況較嚴(yán)重的，需要在柔性防飛矸網(wǎng)的兩側(cè)沿傾向增加寬度0.3m條狀皮帶。（4）在工作面的人行道附近增設(shè)可推拉式防飛矸網(wǎng)。（5）增加轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾下幫的擋板高度，將工作面運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭下側(cè)與頂板側(cè)完全封閉。（6）工作面各個(gè)作業(yè)流程禁止出現(xiàn)平行作業(yè)的現(xiàn)象。
4結(jié)論
通過(guò)嚴(yán)格落實(shí)上述各類技術(shù)安全措施，長(zhǎng)城二礦1901S急傾斜、厚煤層綜采工作面歷時(shí)14個(gè)月開(kāi)采結(jié)束，平均月產(chǎn)量14萬(wàn)t，最高月產(chǎn)量達(dá)20.6萬(wàn)t。該急傾斜、厚煤層綜采一次采全高工作面開(kāi)采成功，在保證安全的同時(shí)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，為同類條件的工作面安全開(kāi)采提供了成熟的、可靠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較好的借鑒推廣價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】
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［3］張小兵,王忠強(qiáng),張偉等.急傾斜煤層可采工藝性評(píng)價(jià)及應(yīng)用研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007,36(3):381-385.
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