簡(jiǎn)析綜采工作面大采高采煤方法應(yīng)用的采煤要點(diǎn)

崔吉祥

【摘 要】隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采事業(yè)的不斷發(fā)展，大采高采煤技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。但是該技術(shù)的應(yīng)用還存在的一定制約因素，如液壓支架的配備、采煤機(jī)功率、支護(hù)方式等。相關(guān)研究者還應(yīng)在研究中加大投入力度，力爭(zhēng)在綜采工作面中完善大采高采煤技術(shù)，提升煤礦開(kāi)采效率。大采高采煤法是在厚煤層中追求高采出率的一種常用開(kāi)采技術(shù)，是煤礦開(kāi)采的主要發(fā)展方向。本文首先概述了大采高采煤法，簡(jiǎn)述了綜采工作面中大采高采煤方法的特點(diǎn)，對(duì)綜采工作面大采高采煤法應(yīng)用的采煤要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】綜采工作面；大采高采煤方法；特點(diǎn)；應(yīng)用；采煤要點(diǎn)

綜采即綜采機(jī)械化采煤，指采煤工作面上的生產(chǎn)全過(guò)程，主要包括破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理及回采巷道運(yùn)輸、掘進(jìn)等。由于煤層的每層的自然條件和所用機(jī)械有所不同，所以完成回采工作的各工序的方法也就因此有所差異。按照采煤工藝分，采煤方法有：爆破采煤法、普通機(jī)械化采煤法、綜合機(jī)械化采煤法。在煤層傾角大，只能自下而上移架；采高大，滾筒直徑小，不能一次采全高；采煤機(jī)裝煤效果差，需單獨(dú)安排裝煤行程的地方，比較適合采用綜采工作面進(jìn)行操作。以下就綜采工作面大采高采煤方法應(yīng)用的采煤要點(diǎn)進(jìn)行分析，以供借鑒參考。

一、大采高采煤法的概述

大采高采煤法是大采高一次采全厚采煤法的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指采用機(jī)械一次性開(kāi)采全厚在3.5～6米的采煤法，受工作面準(zhǔn)備穩(wěn)定性限制，用于傾角較小的煤層，受采高的限制，所采用的采煤方法。大采高采煤方式相對(duì)于放頂煤方法而言在煤層厚度上適用范圍較薄，更符合我國(guó)煤炭開(kāi)采現(xiàn)狀，因此大采高技術(shù)是今后研究與發(fā)展的重點(diǎn)。在綜采工作面中，大采高技術(shù)需要運(yùn)用到多種機(jī)械設(shè)備，如轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架以及大功率采煤機(jī)等。其中對(duì)于大功率采煤機(jī)而言，在我國(guó)相關(guān)研究者經(jīng)驗(yàn)與時(shí)間的結(jié)合下已經(jīng)極大程度的提升了工作效率，同時(shí)我國(guó)在大功率采煤機(jī)方面已經(jīng)成為了出口國(guó)，向印度、波蘭、俄羅斯等國(guó)家出口我國(guó)自主研發(fā)的液壓牽引型采煤機(jī)。

二、綜采工作面大采高采煤方法的特點(diǎn)

當(dāng)前大采高采煤工藝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙向割煤，極大提高了工作效率。同時(shí)在綜采工作面中，大采高工藝具有以下特點(diǎn)。

1、采煤較均勻。煤機(jī)在采煤過(guò)程中，由于滾筒運(yùn)作時(shí)前后均處于上下變化過(guò)程，采煤機(jī)的滾筒負(fù)荷以及搖臂負(fù)荷在力度上分配趨近于平均狀態(tài)，因此割煤比較均勻。

2、運(yùn)行方便。在大采高采煤方式下，雙向割煤能夠確保支架工與煤機(jī)司機(jī)完成割煤動(dòng)作為單行程，有效提升了勞動(dòng)效率，減輕了雙行程產(chǎn)生的時(shí)間浪費(fèi)以及勞動(dòng)強(qiáng)度。在回采過(guò)程中，大采高方式下支架跟進(jìn)快，對(duì)頂板起到較好的支護(hù)管理作用。另外，刮板機(jī)工作移動(dòng)幅度較小，在控制上更易操作。

3、要求較高。由于綜采工作面多運(yùn)用于叫較大型煤礦，因此難免遇到塊狀較大煤塊，此時(shí)刮板機(jī)突然受到負(fù)荷，鏈條易發(fā)生斷裂。同時(shí)，大采高在機(jī)械潤(rùn)滑方面要求偏高，要求在提高產(chǎn)量的同時(shí)在行進(jìn)速度上做好輔助。行進(jìn)速度受到多種因素影響，除外部采煤環(huán)境因素外，煤機(jī)還需針對(duì)切割效果反饋至控制中心進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)考慮到滾筒以及搖臂負(fù)荷產(chǎn)生的對(duì)行進(jìn)速度的影響，確保行進(jìn)速度不受太大阻礙。

三、綜采工作面大采高采煤法應(yīng)用的采煤要點(diǎn)

1、液壓支架控制。在綜采工作面中隨著大采高工作面高度的不斷增加，液壓支架在工作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)滑移或是傾倒事故，嚴(yán)重影響采煤工作安全性。在綜采工作面中，大采高采煤活動(dòng)范圍較大，在特殊環(huán)境中站立并不能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定狀態(tài)，因此易產(chǎn)生傾斜。相關(guān)研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)傾斜角在10度以內(nèi)時(shí)支架高度僅能夠保障在5米以內(nèi)有效控制，也就是說(shuō)對(duì)支架重心的控制應(yīng)考慮到液壓支架傾斜程度，當(dāng)采高達(dá)到6米以上時(shí)，其重心切記保持在3米以內(nèi)，以免穩(wěn)固性不佳。解決方式方面，可再用加固方式，利用千斤頂以及排頭架避免液壓直接傾斜幅度過(guò)大。在使用千斤頂時(shí)，可將液壓支架的底座或頂梁連接千斤頂一并作為底座后將排頭架錨固鏈連接（需連接末架與頭架），此時(shí)錨固鏈的作用力能夠結(jié)合移架與千斤頂?shù)牧α客阶饔糜谝簤褐Ъ?。須注意的是，若開(kāi)采面傾斜角在100度以上，此時(shí)液壓支架極易發(fā)生滑移，需每隔一段距離設(shè)置防滑千斤頂，千斤頂應(yīng)與推溜跟移架同步運(yùn)作，一般而言，間隔距離設(shè)置為6米。在綜采工作面中，大采高采煤操作需要利用支架與輸送機(jī)的支撐完成遷移操作，過(guò)程中支架下滑控制需建立在對(duì)輸送機(jī)下滑控制基礎(chǔ)之上。傾斜角度過(guò)大需將輸送機(jī)上移，避免支架在采煤過(guò)程中下滑?；夭森h(huán)節(jié)，移架操作切記施加壓力，同時(shí)合理控制5度調(diào)斜角與3-5度迎山角，將偽傾斜角控制在90度。液壓支架在傾斜狀態(tài)下受多重因素影響，滑移程度存在差異性。以支架移動(dòng)順序而言，可完成對(duì)支架組間移動(dòng)、內(nèi)部移動(dòng)以及整體移動(dòng)，將支架移動(dòng)環(huán)節(jié)穩(wěn)定性極大提升，從而加大煤礦開(kāi)采安全性。另外，工作端面的煤壁片幫以及冒頂若能夠有效控制也可以起到對(duì)支架滑到的預(yù)防作用。

2、煤壁片幫的防控。在綜采工作面中會(huì)遇到一些裂縫地質(zhì)，當(dāng)開(kāi)采面臨上層巖石松軟或是斷層情況時(shí)，工作推進(jìn)不得不暫停，以免出現(xiàn)煤壁片幫現(xiàn)象。對(duì)于大采高施工而言，地質(zhì)情況對(duì)其開(kāi)采工藝影響更高，且若斷層落差較大，其煤壁片幫出現(xiàn)的面積也會(huì)隨之加大。同時(shí)，煤壁會(huì)受到新舊煤柱雙重壓力作用，當(dāng)承受的負(fù)荷達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)煤壁片幫易坍塌。換言之，坍塌面積與所受壓力呈正相關(guān)狀態(tài)。另外，在綜采工作面不斷深入過(guò)程中，液壓支架的降低幅度與速度都會(huì)影響到采掘效果，若沒(méi)有按流程操作或下降速度過(guò)快均會(huì)引起煤壁片幫的發(fā)生。在解決方式上，目前綜采工作面多采用以下幾種方法避免煤壁片幫的產(chǎn)生：（1）液壓支架的優(yōu)化。采掘前可對(duì)液壓支架加大工作阻力以及初始支撐力，同時(shí)針對(duì)開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的破碎裂縫帶展開(kāi)煤壁強(qiáng)化操作，保障煤壁穩(wěn)固性。同時(shí)在采掘工藝操作以及回采方面注重實(shí)施要點(diǎn)控制，減少煤壁片幫產(chǎn)生幾率。（2）增設(shè)防片幫板。在以往綜采工作面大采高工藝實(shí)施過(guò)程中，防片幫版的增設(shè)可將煤壁片幫產(chǎn)生幾率降至原有的30%左右，極大減少了事故產(chǎn)生幾率，提升采煤安全性。防片幫板需要安裝在支柱端頭，在大采高作業(yè)過(guò)程中防片幫板通過(guò)提前打開(kāi)以及離開(kāi)后收起功能讓采煤機(jī)工作中一直處于防板保護(hù)狀態(tài)。（3）煤柱處理。綜采工作面由于范圍較大，涉及到的機(jī)械設(shè)備較多，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到剩余煤柱壓力作用，同時(shí)在推進(jìn)方向上應(yīng)處于傾斜狀態(tài)，目標(biāo)朝向?yàn)椴擅罕凇Ｍ七M(jìn)方向切忌采取仰斜式，以免殘留煤柱壓力改變?cè)斐擅罕谄瑤同F(xiàn)象。在煤柱處理同時(shí)應(yīng)注意機(jī)電配套保護(hù)以及支持保護(hù)，設(shè)定好開(kāi)采界限并嚴(yán)格執(zhí)行，避免開(kāi)采過(guò)高造成塌頂危險(xiǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著采煤方式的發(fā)展，越來(lái)越多先進(jìn)采煤方式被運(yùn)用于實(shí)際操作中。大采高工藝的采煤對(duì)象通常為厚度在3-6米之間的煤層，在生產(chǎn)能力方面相對(duì)較高，巷道掘進(jìn)量較小且單產(chǎn)量大，因此在綜采工作面中大采高技術(shù)能夠得以廣泛運(yùn)用。

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