大傾角綜放工作面設(shè)備防滑技術(shù)的研究

燕 偉

（山西汾西宜興煤業(yè)，山西 孝義 032300）

1 概況

宜興煤業(yè)位于山西省孝義市驛馬鄉(xiāng)高阜村，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬(wàn)t/年，可采儲(chǔ)量47.95萬(wàn)t。該礦1204工作面標(biāo)高在+430～ +518m之間，處于1204放水巷道與1206工作面采空區(qū)之間。該工作面煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度為5.06～7.73m，平均厚度為6.03m。工作面沿走向布置，工作面運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度520m，回風(fēng)巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度660m，切眼長(zhǎng)度210m。運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道均采用11#工字鋼進(jìn)行支護(hù)，外段采用錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。如圖1所示。

圖1 1204工作面平面示意圖

切眼方向煤層自然坡度為13°～31°，平均為18°。該工作面運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道波狀起伏，坡度一直處在為0°～16°，屬于典型的傾斜回采面。詳見(jiàn)圖2切眼削面示意圖。

圖2 切眼剖面圖

2 工作面回采中遇到的問(wèn)題

由于1204工作面屬于典型的傾斜回采面，局部區(qū)域的坡度達(dá)31°，比較大，在回采作業(yè)時(shí)造成了液壓支架和前后溜的上竄下滑，從而使得該區(qū)域煤墻的承載力大，非常容易造成頂板破碎，煤壁片幫和冒頂，從而發(fā)生安全事故。因此對(duì)于1204工作面的回采必須將頂板和設(shè)備的管理放在重要位置。

2.1 設(shè)備選型

1204工作面選用采煤機(jī)型號(hào)為MXA300/3.5型，截深0.6m；支架型號(hào)為ZZPF-4000/1.5/3.5型，120架；過(guò)渡架為ZT13800/25/50型，機(jī)頭3架，機(jī)尾2架；前溜為SGZ-764/500型刮板機(jī)，后溜為SGZ-764/400型刮板機(jī)。工作面局部最高坡度達(dá)到31°，必須要做好采煤機(jī)的防滑措施，做好液壓支架的防倒與防滑措施，做好前后溜的防滑措施。

2.2 頂板管理

根據(jù)以往對(duì)宜興煤礦低位放頂煤工作面礦壓觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，直接頂、基本頂初次垮落步距分別14.3m、22.3m，周期來(lái)壓8～10m，動(dòng)載系數(shù)1.36。經(jīng)過(guò)對(duì)頂板移近量、活柱下縮量和支柱載荷量的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，活柱下縮量為3～60mm，煤壁片幫深度為0.3～1.2m，局部達(dá)到1.5～2.0m。當(dāng)工作面周期來(lái)壓時(shí)煤壁片幫和冒頂現(xiàn)象嚴(yán)重。

3 1204工作面設(shè)備防滑措施的研究

3.1 支架防倒防滑措施

對(duì)于大傾角綜放工作面，必須制定相應(yīng)的防倒防滑措施，保障在回采過(guò)程中支架不出現(xiàn)倒架、咬架現(xiàn)象。針對(duì)1204工作面制定了如下的防倒防滑措施：用圓環(huán)鏈和防滑千斤頂將工作面下端頭1#架底座連接于3#架底座后側(cè)。移1#架時(shí)，應(yīng)將防滑千斤頂和防倒千斤頂均處于向上拉的工作狀態(tài)。以防止1#架在移架過(guò)程中下滑。在工作面所有支架底座的前端，每?jī)杉馨苍O(shè)一個(gè)防滑千斤頂，使支架底座兩兩相連。當(dāng)工作面支架出現(xiàn)調(diào)斜時(shí)，移架時(shí)應(yīng)使防滑千斤頂可向上拉支架前端部，使底座側(cè)推千斤頂或單體支柱向下推底座后腚，從而使工作面支架呈斜狀態(tài)。

在工作面局部坡度達(dá)30°的區(qū)域，要利用單體柱及時(shí)調(diào)架，作業(yè)時(shí)還需要將柱牙頂在支架前梁下方焊接裝置處，防止出現(xiàn)滑柱傷人事故。移架時(shí)，要先調(diào)整支架位置防止大溜及支架上竄下滑。支架工需要持證上崗，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。

3.2 采煤機(jī)防滑措施

在1204工作面，傾角較大，必須采取防滑措施，以防止采煤機(jī)在斷鏈時(shí)下滑。（1）整好液壓制動(dòng)器防滑裝置的間隙，保證制動(dòng)力矩，使液壓制動(dòng)器防滑裝置可靠有效，當(dāng)發(fā)生斷鏈時(shí)，通過(guò)采煤機(jī)的下滑使絞車(chē)制動(dòng)，采煤機(jī)在絞車(chē)鋼絲繩牽制下停止下滑。防滑絞車(chē)不需要任何操作，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)完全受采煤機(jī)的控制，能與采煤機(jī)的運(yùn)行協(xié)調(diào)一致，始終保持鋼絲繩為張緊狀態(tài)，并保持一定的張力；（2）當(dāng)采煤機(jī)上行割煤時(shí)，推溜工必須及時(shí)跟進(jìn)進(jìn)行頂溜；當(dāng)采煤機(jī)下行時(shí)前滾筒要切入煤墻內(nèi)，可以起到防滑的目的；（3）采煤機(jī)停機(jī)休息時(shí)，停放位置盡可能在坡度較緩處，同時(shí)前后滾筒必須落地，讓滾筒全部降至底板至摩擦力最大狀態(tài)，下坡方向滾筒要切入煤墻用來(lái)增加阻力；（4）MXA300/3.5型雙滾筒采煤機(jī)工作時(shí)，避免坡度大于15°的區(qū)段，無(wú)法避開(kāi)時(shí)需要前后齒軌下方同時(shí)用銷(xiāo)卡住，并用764型大鏈連接到支架上；（5）采煤機(jī)下行割煤時(shí)，電纜處屬于安全事故高發(fā)位置，必須有專(zhuān)人對(duì)電纜進(jìn)行看護(hù)。

3.3 前后溜防滑措施

必須做好前后溜防滑措施，具體方案：（1）對(duì)于前溜一般采用調(diào)整偽斜的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)行防滑控制，實(shí)踐結(jié)果表明當(dāng)大溜機(jī)頭比機(jī)尾多推進(jìn)3～5m時(shí)，前溜能保持穩(wěn)定狀態(tài)；（2）支架和前溜要呈3°～5°的上偏角，同時(shí)再給前溜稍微施加上一定推力，就能保持相對(duì)的穩(wěn)定；（3）后溜的上竄下滑可以通過(guò)更換調(diào)節(jié)槽的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.4 工作面頂板及煤墻管理措施

（1）對(duì)頂板的破碎要及時(shí)支護(hù)。面積較小一般采用超前移架進(jìn)行處理，空頂面積大時(shí)，在支架前梁上挑垂直于工作面的板皮，配合臨時(shí)柱管理頂板。（2）當(dāng)頂板破碎，煤墻片幫嚴(yán)重時(shí)，頂板的管理變得非常困難，通常采用降低釆高的措施來(lái)進(jìn)行防范。（3）對(duì)工作面打玻璃鋼錨桿，錨桿采用2～3卷2360藥卷錨固，錨桿打兩排，上排眼距底板2m，下排眼距底板1m，三花眼布置，間距l(xiāng).5m。（4）對(duì)于煤壁松軟區(qū)域，用馬麗散對(duì)煤壁進(jìn)行高壓注漿，用來(lái)提高煤體及煤墻的穩(wěn)定性。

4 回采過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（1）對(duì)于大傾角綜放面進(jìn)行回采作業(yè)中，支架防倒防滑技術(shù)是非常重要的。在大傾角綜放面的生產(chǎn)安排中，必須要密切關(guān)注到支架錯(cuò)差、傾斜、底座翹現(xiàn)象，做好相應(yīng)的防范措施，同時(shí)保證支架向機(jī)尾有3°～5°的上偏角，起到相對(duì)防滑效果。當(dāng)上偏角過(guò)大時(shí)會(huì)有擠架事故發(fā)生，無(wú)上偏角時(shí)會(huì)有大溜下滑和倒架事故發(fā)生。

（2）在大傾角綜放面進(jìn)行回采作業(yè)中，必須調(diào)整好偽斜，實(shí)踐效果表明偽斜調(diào)整在大溜機(jī)頭比機(jī)尾多推進(jìn)3～5 m時(shí)，可以保障支架為穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)住前溜不向下滑。在對(duì)偽斜進(jìn)行調(diào)整時(shí)，按“多拉機(jī)頭前溜往機(jī)尾走，多拉機(jī)尾前溜往機(jī)頭走”原則。

（3）要將后溜1.0m、0.5m、0.75m調(diào)節(jié)槽進(jìn)行準(zhǔn)備，當(dāng)后溜發(fā)生下滑事故后，可以根據(jù)事故發(fā)生的實(shí)況來(lái)及時(shí)拆補(bǔ)溜槽。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)宜興煤業(yè)1204大傾角工作面正規(guī)作業(yè)循環(huán)回采中的設(shè)備防滑技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用研究，通過(guò)調(diào)整偽斜、打錨桿、注馬麗散等措施的綜合利用，實(shí)現(xiàn)了宜興煤業(yè)1204大傾角綜放面的穩(wěn)步推進(jìn)，實(shí)踐結(jié)果表明正規(guī)作業(yè)循環(huán)率達(dá)到90%，本次大傾角綜放工作面設(shè)備防滑技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，為宜興煤業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全開(kāi)采積累了經(jīng)驗(yàn)。該技術(shù)對(duì)于工作面傾角較大、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的回采過(guò)程較為合適，具有一定的推廣價(jià)值。