采煤工作面初采阶段关键控制技术研究

豆勤所

摘 要：为更好的保障采煤工作面的安全高效快速推进，本文研究了采煤工作面初采阶段的部分关键技术，具体介绍了顶板初次来压的具体控制措施，顺槽超前支护措施，调整了初采工艺，并提出了一系列控制初采工程质量的措施，实际应用结果表明，通过综合应用这些措施，可显著减轻采煤工作面初次来压对工作面造成的破坏性，进一步提高采煤工作面推进速度。

关键词：采煤工作面;初采阶段;关键控制技术

0引言

煤矿的开采工作从整体来说是一个比较细节而又复杂的过程，其中的细节部分需要特别关注。随着我国煤矿开采的深入，煤矿开采的难度在不断增大，近些年来煤矿安全事故的频频发生也引起了社会各界人士的广泛关注，提高煤矿开采的安全性、提高开采效率已经成为了社会各界对煤矿开采工作的主要希望。综采工作面顶板支护及初采技术是煤矿开采过程中的关键性技术，也是需要重点关注的内容。本次研究立足于实际，结合某矿井实际案例对于这两方面的内容进行了重点的分析，并且梳理了具体的流程以及施工关键点，希望能够进一步补充煤矿开采过程中的工作内容。

1初采工艺

（1）割煤工序流程也进行了适当的改良，将拉架与顶前溜的次序进行了调换。通过这次调整优化，可准确把握支架前梁对顶板的控制时间，提高了护帮的效果，进而极大改善了漏矸问题，实现了顶板的控制目的。（2）避免工溜出现上窜及下滑。如果作业面的刮板输送机出现了严重的窜动，则转载机将会与煤壁相贴合，采煤机不能彻底割透，工溜的机头不能推进，对作业面的正常循环造成了影响。同时工溜发生后窜之后会对安全出口造成堵塞，更有甚者会对支架与工溜的前移造成影响。在开展初采作业的时候，主要基于以下两点来明确工溜的窜动方向：1.对机头、机尾的安全出口宽带加以明确; 2.对支架的推移框架的方向加以明确，对该框架发生偏移的方向进行观察。根据作业面内支架及输送机的配置状况、抖度等来及时对作业面进行磨抖，避免因溜子出现前、后窜而导致严重的质量问题。对于180-220m的作业面而言，伪抖长度大多处于作业面机头及机尾高度差的1/3～1/2之间。

2初采技术分析

案例基本情况介绍某煤矿综采工作面的煤层属于二叠系山西组下部的3号煤层，煤层从整体上来说比较稳定，而且变异程度较小，结构简单，夹矸层发育比较稳定，但是在该煤层中有3层10厘米左右的泥岩层，其倾角度数为6°左右。

首先在割煤阶段中，要使用先进的采煤机进行操作，但是应当选择采煤机保持自开缺口端部斜切进刀的方式进行，通俗地将这一割煤过程描述为：采煤机在距离上端头30米的时候将前部的刮板运输机推向煤壁，待煤壁割透之后应当反向牵引采煤机，然后沿着工作面的全长进行割煤，执行这样的过程完毕之后接着循环进行。其次要进行运煤和装煤的过程，在割煤之后工作人员要使用滚筒将煤装入到刮板的输送机内，在割煤到装煤这一过程中所产生的浮煤应当人工清理干净，防止引发安全事故。接着可以进行推溜工作，割煤工作完毕之后，按照依次顺序移动支护的顶板，并且将溜子向着煤壁方向推移大约0.8米。紧接着要进行放煤工序，放煤工作应当由两名专门的放煤工作人员进行操作，放煤工作多种方式，一般使用的有采放平行作业和单轮间隔式放煤方式，方法的选择应当结合煤矿的具体情况以及现场的实际条件进行，但是需要保证所选取的放煤方式具有较高的效率。最后，要拉后部刮板输送机，该过程也是整个初采过程中的关键部分，在本次研究的案例中主要是采用了顺序拉后溜的方式进行的，因此，在具体的操作过程中，工作人员在放顶煤完毕之后应从下向上或者按照从上向下的顺序进行有规律性的拉后溜，这样可以保证工作能够有条不紊地进行，同时还提高了采煤的效率，有助于整个采煤过程的顺利开展。

3初采工程质量控制

3.1采高必须保持相应的富余

采高也是会对工程的质量造成重要影响的，采高偏低或偏高都会对工程的质量控制造成影响，必须选择适当的设备相配套、与地质条件相符合的采高。若采高偏高，则顶板的支护效果将会受到影响;反之，若存在较高的顶煤量，将会对放煤的质量及资源的回收率造成影响，更为严重的将会对采煤机的正常运行造成影响，进而导致更为严重的质量问题。通过大量的实践可知，如果放顶煤液压支架的支撑高度最大为3.3m，那么通常将其采高维持在3.1m左右;而若大采高支架的支撑高度最大为6.2m，一般将其采高控制在5.8m左右。

3.2機头与机尾应当维持适当的坡度

对于综采作业面两个顺槽均为顶板巷的状况，且作业面中间为煤层中部及下部，为了确保两个端头与两个顺槽的顶板及底板可以形成有效的对接，通常在与机头、机尾保持30m的区域之内将逐渐随坡来过渡。一旦出现失误，就会导致工程的质量出现问题，例如采高过高或过低、坡度过大或过小等。

3.3工溜维持平直

无链电牵引采煤机的行走单元与运输机的齿条相互咬合，以确保采煤机实现左右行走，运输机出现起伏或者不平直的时候，行走单元的结构负荷会出现剧烈的变化，当起伏过大的时候，采煤机将很难行走，并且在爬坡的时候会出现较大的负荷，对行走机构的扭矩轴造成破坏，其行走轮及齿条也会出现严重的磨损，应当对行走部进行更换，从而提升采煤机的成本。通过对现场加以控制及对结构进行测算，10架之内的输送机应当维持0.05m之内的直线偏差和0.1m之内的起伏度。

3.4把控好钻孔作业时机

在煤矿回采工作面生产活动进行过程中，要密切关注回采进度，同时通过相关仪器对垮落步距进行监测。在此基础上，根据设计标准和相关技术规范，合理选择放水钻孔时间，并根据出水量和相关仪器数据，适当增加钻孔数量。

3.5全面提升工作人员防治水能力

煤矿回采作业面的防治水工作实际上与每个管理者、工作人员都有关，防治水工作的有效开展，是保证工作质量和生产安全的关键。因此，首先需要让煤矿全体员工建立科学的防治水意识，培养工作人员的责任感，让他们意识到防治水工作的重要性。其次，通过定期的培训活动，提高所有人员的防治水专业素养。比如，让回采面的工作人员懂得如何观察区域导水量，能够有效发现异常情况，并及时上报，必要时采取有效措施进行应对[6]。另外，煤矿需要建立一套完善严谨的权责管理机制，将防治水工作的权利和责任落到实处，结合严格的巡检制度，一旦发现任何问题，及时找到责任人。通过这样的方式，不断提高煤矿工作管理团队的防治水工作水平，降低降水、地下水对回采工作面的不利影响，同时降低水害发生的概率。

4结束语

在综采作业面中初采是其关键阶段，对其回采工序及工程质量进行有效的控制，可以有效避免安全事故的发生，更好的保障采煤工作的顺利进行，因此，应当在与理论相结合的基础上积极归纳与分析初采的控制方法，完善相应的技术参数，这样才可以确保回采作业的安全性及有效性。

参考文献：

[1]张天龙.综采工作面初采期间矿压显现规律研究[J].山东煤炭科技，2019（05）：178-180.

[2]单德晗.赵官矿采煤工作面初采期间瓦斯治理研究[J].煤炭工程，2018，50（08）：65-67.

[3]孙燕.采煤工作面衔接计划施工规划方法研究[J].煤矿机械，2018，39（07）：166-169.

[4]樊会明.高瓦斯矿井综采工作面初采瓦斯防治技术探讨[J].能源与节能，2017（08）：142-144.