大采高大倾角综采工作面回采技术的探索

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[摘 要]大采高、大倾角综采面回采具有很大的困难，现场组织生产时容易发生窜矸、片帮、倒架等事故，给矿井安全生产带来了巨大的隐患。通过采取多种防范措施，有效的解决了大采高大倾角综采工作面回采过程中面临的难题，实现了工作面的安全、高效回采，获到了良好的经济效益和社会效益。

[关键词]大采高；大倾角；综采工作面；高效回采

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0070-01

一 工作面概况

平煤股份八矿己15-14030综采工作面位于己四采区西翼中部，平均走向长946.1m，平均倾斜宽130m，煤层厚平均3.5m，采面最大倾角达44°，最小倾角20°，平均32°，可采储量70.19万吨。工作面直接顶为泥岩、砂质泥岩，基本顶为细砂及中粒砂岩，厚度为8.1m，为Ⅱ级中等稳定顶板，周期来压不明显；直接底为砂质泥岩，遇水易膨胀。直接顶距煤层顶板0.8m有0.1m左右的煤线，属典型的复合顶板。该采面配套使用ZY4000-17/37型支架，MG-475W型双滚筒采煤机，SGB-764/500型刮板输送机，SGW-40T型转载机，采用全部垮落法处理采空区。

二 割煤关键技术

1、采煤机司机要四人协同作业，一人看管电缆和水管，严防被卡出槽，以免挂坏、挤破电缆及水管，并严格注意防止电缆窜出电缆槽，一人观察前滚筒，防止割顶板和碰支架前梁（护帮板），一人观察后滚筒，以免漂刀和割底板，另外一人（主司机）精心操作，注意观察顶板、煤壁及运输机情况，时刻注意载荷变化，根据工作面顶底状况、输送机运转情况、瓦斯情况等，选择不大于2m/秒的牵引速度。

2、严格控制采高，煤壁直，顶、底板平，每排漂刀、卧底量保持在0-100mm，防止超高、过低导致倒架、死架。煤机运行到机头、机尾前5m时，煤机司机要向端头所有人员发出信号，使人员躲在安全地点，割三角煤时应放慢速度。割煤作业改变牵引方向时，必须停止牵引，将调速手把扳到零位，发出返机信号后确认无危险时，再将调速手把扳到另一个方向，严禁带速度更换牵引方向。

3、煤机司机在采煤机运行时，必须时刻注意电缆拖移装置，遇有下列情况之一时，严禁割煤：（1）无水或水压达不到规定时；（2）顶板破碎没维护好；（3）采面发生冒顶、片帮或处理输送机事故时；（4）输送机槽子内有大块煤、矸没有破碎时；（5）风量不足或瓦斯超限时；（6）输送机停转时；（7）移架跟不上距煤机超过15m时；（8）煤机运转声音异常时；（9）煤壁、端头爆破后未及时支护或有拒爆未处理时；（10）采煤机上能停止输送机运行的闭锁装置失灵时。

三 移架关键技术

1、备足刹顶材料，移架前要检查顶板情况，发现顶板破碎或抽条、冒顶现象时，处理好后再移架，以防移架过程中造成死架、咬架和倒架现象。移架时严禁相邻支架同时降架移架，移架点下、上10m内煤壁侧有人工作时，严禁动架，采空区侧设专人监护，并将护帮板载止阀关闭。移架前降柱使顶梁略离顶板，顶板与顶梁之间保持100-200mm为宜，当支架可移动时立即停止降柱，使支架移够规定步距，调架使推移千斤顶与刮板输送机垂直，支架不歪斜，中心线符合规定，采面支架排成一条直线，升柱同时调整平行千斤顶，使顶梁与顶板严密接触3-5秒，达到初撑力，伸出护帮板闭至煤壁，伸出侧护板使其紧靠相邻上（下）方的支架，要利用护帮和侧推千斤顶对支架进行微调，使支架达到标准。

2、 操作时要做到“细匀净”，“快够正”，“平紧严”。 移工作面下端头三组支架时，必须两人配合操作，一人负责支架，一个人操作防倒、防滑千斤顶，移架时要边操作防滑、防倒千斤顶，边拉移支架，要按照先移第三架，再移第一架，最后移第二架（支架编号从下向上编号）的顺序移架。

3、顶板破碎时，采用“带压移架”时，同时打开升降柱及移架手把，及时调整降柱手把，使破碎矸石滑向采空区，移架到规定步距后立即升柱，其他同正常移架操作。“带压移架”时要平稳、速度快，移架后与顶板牢固接触，初撑力达到规定要求，前梁接顶严密，相邻支架不能出现明显错茬，不超过侧护板的2/3为宜，支架歪斜不超过±5°。

4、移架方式为追机移架，距煤机后滚筒4-6架应立即移架支护顶板，若移架速度跟不上必须停机，停机后及时跟上移至滚筒暴露的新顶板。当顶板破碎时，必须超前移架或停机移架。

四 倒架、死架的预防和处理

1、倒架预防措施：

（1）严格控制采高，防止支架不接顶或顶梁上方空顶，防止支架不受力或受力不均匀，支架排列整齐，且垂直于顶底板。

（2）移架时必须及时调整支架；采面进度均匀，保持平直，甩斜子随采面倾角变化进行调整伪倾斜。

（3）排头三架分别采用防倒千斤顶拴牢，即下出口向上三架拴法如下：第一架的顶梁防倒装置与第四架底座用防倒千斤顶联接，第二架的顶梁与第五架的底座用防倒千斤顶联接，同理，第三架的顶梁与第六架的底座用防倒装置联接。

2、处理倒架、歪架措施：

当支架发生轻微歪斜时，可在移架过程中扶正，在支架的顶梁前下方斜支一单体柱，借单体柱的斜向上的撑力摆正支架。用千斤顶扶架、倒架严重时，可用两个或多个千斤顶扶架。

3、死架预防措施

（1）严格控制采高，最低采高必须使支架立柱、活柱升出300mm的余量。

（2）严禁支架前倾、底脚下扎，出现此情况，可用单体柱将顶梁支撑好，抬架脚前移。

4、处理死架方法

（1）利用辅助千斤顶与本架立柱油路串联增加进入本架立柱下腔的油量反复升柱，使顶梁稍微活动，只要立柱有少量行程，就可拉架前移。

（2）如果顶板条件允许，可采用爆破挑顶的办法处理，但爆破装药量要适当，只要顶板松动，立柱能稍微升起，即可拉架前移。

（3）在不允许挑顶时，可用卧底的方法处理，自底座的前方或两侧的底板打眼，装药适当，爆破后把矸、煤掏净，使立柱有少量行程，就可拉架前移，但掏架脚时，支架必须用支柱支牢，防止伤人。

五 防滑及防窜矸

1、工作面防滑

（1）工作面人员防滑： 在每个支架人行道脚踏板上、下立柱上侧设置两道规格长×宽×高=1200mm×60mm×40mm防滑木条；在液压支架立柱1.0m高处设置一道棕绳以便人员上下；人员在煤壁侧作业时，在作业地点人为形成一个平台，防止滑倒。

（3）采煤机防滑：尽量空刀下行，每班结束时采煤机尽量停在顶板完好、倾角较小的地段，确需停在倾角大的地段时要将下滚筒落地。

2、 防工作面窜矸

采面每10架设置一道挡矸装置，防止岩石沿倾向滚落伤人，防滚矸装置分煤墙和老塘两种，其中煤墙侧使用20mm圆钢焊成长方形网状，网孔规格：300mm×300mm，并在上面铺一层金属网；老塘侧使用尼龙绳编织成长方形网状，网孔规格：100mm×100mm。采面挡煤板上沿倾向设置挡矸帘，每3-5架设一组，每组首尾相联在一起；可以随时分开。煤机割煤时，煤机距挡矸装置3-5架时，方可取下挡矸装置，煤机过后及时放好。

六 结语

大采高、大倾角综采面回采技术在平煤股份八矿己15-14030工作面成功运用，积累了大量的宝贵经验。

有效的解决了大倾角、大采高工作面因窜矸、片帮、倒架等事故带来的诸多安全隐患，降低了事故发生率，同时明显降低了本单位的吨煤单价，提高了煤炭回采率，取得良好经济效益，在同类条件工作面回采具有较高的推广价值。

作者简介

任增（1967-），男河南平顶山市人，助理工程师，长期从事煤矿安全生产管理工作。单位：平煤股份八矿，邮编：467000，