煤矿大倾角综采工作面技术

尹皓

摘 要：近些年来，我国工业生产对煤炭资源的需求量持续提升，為了满足这方面的需求，我国煤矿开采部门不得不加大开采力度。大倾角综采工作面是现阶段煤矿开采作业中经常遇到的一种情况，由于其开采难度过高，且具有一定的危险性，因此必须结合实际情况合理选择技术类型。本文将就煤矿大倾角综采工作面开采的关键技术进行深入探索研究。

关键词：煤矿开采；大倾角综采；工作面技术

前言：大倾角综采工作面开采工作中，由于其倾斜角度过大，因此会面临较大的安全风险，若是控制管理不当就可能会出现开采设备下滑或是倾倒的现象，不仅会阻碍煤矿开采工作的顺利实施，同时还会对工作人员的生命安全产生一定的威胁。因此，面对这种大倾角综采工作面，必须要掌握合理的开采技术。

1.煤矿大倾角综采工作面概述

1.1大倾角综采工作面的特点分析

新时期我国工业生产急需大量的煤炭资源，因此我国对煤矿开采力度持续加强，遭遇大倾角煤层的几率也在增加。相对于普通的综采工作面，大倾角综采工作面的特点主要包括以下几个方面：

首先，工作面倾角大，处于底板上的煤块容易出现自动滑落的情况，若是不加防范，很可能会对下方人员和设备产生冲击，从而引发人员伤亡事故和经济损失。因此在大倾角综采工作面开采中，安全防护工作十分重要。

其次，由于煤层倾角较大，液压支架重心和支架底座重心出现偏离，加之受到顶板岩石下滑压力的作用，液压支架的稳定性将会受到严重的影响[1]。同时，在对支架进行移动的过程中，液压支架在重力作用下会产生向下的分力，容易使也要支架出现倾倒或是下滑的现象。此外，大倾角对刮板输送机也会产生影响。

再次，在遇到大倾角煤层时，多采用立井多水平开采的方式。在这种方式下，底板岩层的移动有很大的几率会对下方煤层造成破坏，同时顶板破裂下落的岩块会沿着底板向下部踩空滑落，对大倾角综采工作面的采空区进行不均匀填充[2]。

最后，危险性较高。煤矿大倾角综采工作面开采作业对支护系统稳定性的要求较高，因此如何保障围岩支护系统布置的整体稳定性是一个需要重点研究的问题。

1.2大倾角综采工作面的影响分析

在煤矿大倾角综采工作面开采作业的过程中会使用到多种类型的设备，其中较为重要的有液压支架、采煤机、刮板输送机等，开采作业现场环境对上述设备均有着一定程度的影响[3]。首先，大倾角会使液压支架的中心出现偏离，影响其可靠性。其次，大倾角会使采煤机出现下滑现象，增加开采作业的难度。最后，大倾角会使刮板输送机的下滑量出现提高，当累计到一定程度或就会引发煤和加矸滑落以及物料飞溅现象，危害到工作人员的生命安全。由此可见，在煤矿大倾角综采工作面开采作业中，开采设备运行会存在较大的安全隐患，有必要强化设备管控工作。

除此之外，大倾角综采工作还会对工作人员产生一定的影响。首先，支架人行通道及其前方顶梁掩护下的人员作业空间常常会出现煤块滚落的情况，对其中工作人员的安全造成威胁[4]。其次，工作人员在经过工作面下口机头处时，可能会受到工作面滑落煤块的冲击。最后，工作面支架内作业条件较差，对工作人员的站立、行走以及各项操作都会带来一定的不便。

综上所述，大倾角综采工作面的特殊性决定了煤矿开采设备运行以及工作人员操作均会受到不良影响，为了保障煤矿开采作业的顺利实施，必须制定科学合理的技术方案。

2.大倾角综采工作面关键技术探究

2.1顶板管理技术

在大倾角综采工作面开采作业管理中，顶板是及其重要的一部分，具体采取的技术措施如下：首先，严格依据开采作业规程的要求在工作面上、下超前出口处开展支护作业，以此避免塌冒现象的出现。其次，在开采作业中，若是发现工作面顶板或是假顶出现破裂现象，一定要挂网。最后，对控制采高进行严格的控制。工作面煤壁采高直接影响着液压支架的可靠性，因此必须将其控制在支架的采高最大值以内，避免发生支架超高的情况[5]。

2.2液压支架防倒防滑技术

通过上文阐述我们已经知道，大倾角综采工作面开采作业中，液压支架容易因重心偏离出现下滑或是倾倒的现象，为了避免这一问题，可以采取以下技术措施提高其整体稳定性。

首先，提高单台支架稳定性的技术措施。在大倾角综采工作面开采作业中，除了要保障液压支架的静态稳定之外，其移动过程中的稳定性也需要重点关注。一般情况下，支架接顶后，支架和顶板以及底板之间的摩擦力总和会高于其下滑力。但是在拉架、升架等擦操作中，就会可能使这一稳定体系被打破，导致支架出现下滑或是倾倒。对此，可以从设计方面入手，减小支架底座、顶梁、掩护梁配合间隙。同时也可以采用带压擦顶移架，借助工作面顶板带来的摩擦力保障支架移动时的稳定性。此外，还可以在底座和底板接触面上安装防滑条，增大摩擦力。

其次，提高多台支架稳定性的技术措施。在单台支架稳定性不足的情况下，可以选择将多台支架进行连接，以此强化其整体稳定性。在具体实施的过程中，可以利用千斤顶等机构将多个支架的顶梁、底座前后部以及连杆进行连接。其中连接顶梁的机构为防倒机构，可以分为软连接防倒机构和硬连接防倒机构，二者各有优缺点，在实际工作中应结合具体情况作出选择。通常情况下，大采高工作面多采用软连接防倒机构。底座前后部的连接机构被成为防滑机构，主要包括连接头和耳轴两种形式，前者结构简单疏松、自由度大，或者结构复杂紧凑，但自由度有所不如。

2.3刮板输送机防滑技术措施

大倾角综采工作面开采作业中，刮板输送机防滑常采用的技术措施主要包括以下几种：首先，对采煤工艺进行改进。采煤机设置为单向割煤的工作方式，下行是割煤、上行时装煤，这样可以将割煤时媒体产生的作用力传递到运输机上。其次，对推溜顺序进行改变，使推溜顺序与割煤顺序相反，利用推溜产生的位移量对运输机的下滑量进行补偿。最后，在刮板输送机上安装防滑机构，结合开采现场空间大小，选择缸径合适的防滑油缸，同时采用防滑链条，但需注意链条对工作人员产生伤害。

2.4安全防护技术

在大倾角综采工作面开采作业中，采煤机、输送机等设备运行的过程中都有可能会引发媒矸下滚现象，二者随着倾角的增加，开采设备以及工作人员所承担的安全风险也在提高，因此必须采取相应的安全防护措施。通常情况下，大倾角综采工作面安全防护技术主要应用于工作面走向和倾向两个方面，其中工作面走向多采用防护网、防护链条等柔性防护措施，倾向上则多采用防护胶带或是防护板等措施。

2.5其它管理技术措施

为了保障煤矿开采作业的顺利实施，一方面要加强工作人员的安全技能培训，提高其安全技能水平和责任意识。另一方面则要做好设备管控，严格执行各类设备的操作规程，避免安全事故的发生。

结语：综上所述，大倾角综采工作面开采作业具有危险性高、操作难度高等特点，由于作业条件较差，因此很容易出现安全事故造成人员伤亡或是设备损坏，因此有必要对相关技术措施进行优化，同时加强现场管理，以保障开采作业的有效开展。

参考文献：

[1]李石头. 大倾角综采工作面安全技术管理与创新[J]. 山东煤炭科技，2015（02）：36-37+39.

[2]赵晨光. 大倾角综采工作面开采技术探析[J]. 能源与节能，2015（04）：119-120.

[3]张二方，赵永祥，王凤岭. 大倾角综采工作面设备快速安装技术研究与应用[J]. 山东煤炭科技，2018（03）：116-118+120.

[4]杨昌臻. 大倾角综采工作面开采技术研究[J]. 世界有色金属，2017（06）：110+112.

[5]刘新华，荣和芳. 大倾角综采工作面关键技术研究与探讨[J]. 煤矿开采，2012，17（05）：40-42.