大倾角综合机械化采煤技术与安全管理 王广林

发表时间:2020/9/17   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:王广林
[导读] 摘要:我国的各类资源储藏量位居世界前列,为国民经济的快速发展起到了基础性保障作用。
        托克逊县盘吉煤业有限公司  新疆吐鲁番  838100
        摘要:我国的各类资源储藏量位居世界前列,为国民经济的快速发展起到了基础性保障作用。但由于我国对资源的需求量远大于实际开采量,致使某些资源处于供应短缺的局面。其中煤炭属于需求比缺口较大的资源,应提升煤炭资源的开采效率。另外煤炭开采具有一定的危险性,致使煤炭开采出现了较多安全事故,因此应加大研究煤炭生产的安全管理技术,从而有效保障施工人员的生命健康。
        关键词:大倾角;综合机械化;采煤技术;与安全管理
        引言
        随着社会主义市场经济的不断发展进步,社会对于煤炭能源的需求量越来越大,传统的小倾角煤层的开采量已经无法满足当前不断提升的社会煤炭需求了。为了提高煤炭资源的产能,我国加大了对大倾角煤层煤炭资源开采的力度。当前如何有效的提升大倾角综合机械化采煤技术、加强安全管理成为煤矿行业关注的重点问题。
        1煤矿综合机械化开采技术的现状
        1.1资源开采效率低
        传统煤矿开采技术中,由于开采技术水平不高,设备老化,作业人员的作业强度大等,使得煤矿开采量受到限制,面对激烈的市场竞争,煤矿行业的发展也面临着巨大的挑战,如何在保证安全开采的情况下,提高煤矿的开采效率,必须要对开采设备和技术进行创新,综合机械化的开采技术,它采用的设备更加先进,技术更加完善,同时在使用过程中可以降低事故发生的概率,更适用于煤矿中复杂的开采环境,与此同时,综合机械化开采技术,不仅能提高开采效率,同时也降低了作业人员的工作量,降低了人工成本。
        1.2中小煤矿的机械化程度不高
        我国是能源的大国,而煤炭能源是较为传统的能源,相对的开发时间也早,由于在早期的开发中,没有严格的管理制度和先进的技术手段,所以煤矿开采中遇到的问题也是多种多样,同时在煤矿开采早期发生的事故也颇多。现阶段,在煤矿开采的过程中,中小煤矿仍然存在,这些煤矿由于资金有限,设备老化,技术水平不高,而更没有完善的综合机械化采煤技术,所以在采煤的过程中人力的消耗所占比重较高,这也是影响采煤量的原因之一。
        2影响大倾角综合机械化采煤技术的因素
        2.1煤层厚度
        煤层的厚度不仅影响着大倾角综合机械化采煤生产的效率,而且还在一定程度上影响着煤炭开采的主要工作结构设置、机械调高范围以及相应的最小支架高度等。因此,煤层厚度是影响综合机械化采煤工艺运用的主要因素。其中,对于煤层较薄的范围,我们是无法运用综合机械采煤方式的。我们只能将综合机械采煤方式运用在较厚的煤层上,并且还应根据煤层的厚度,将其划分为不同的层次,并运用一定的定量分析和定性分析的原则,来有效地提高采煤效率。此外,煤层厚度的不同,就会影响采煤支架类型的运用,进而就会影响整个工程的施工布置方式。因此,我们就应合理的对煤层的厚度进行计算,这样就能促进我们采用较为合适的支护方式来有效地促进对相关煤炭的开采。
        2.2煤层破坏
        在煤矿的开采过程中,煤层就会受到相应的机械设备的影响和破坏。原煤层易受潮湿环境的影响,倘若其煤层结构被扰乱,其就会变成粉状煤,这样不仅会导致整个煤层变硬,而且还会影响整个煤炭开采工作的有序进行。此外,在煤炭开采过程中,倘若用力不均,也会在一定程度上降低煤炭的开采效率,这样就会加大企业的开采成本,进而也就不利于煤炭开采工作的顺利进行。
        3当前大倾角综合机械化采煤技术
        3.1顶板管理技术
        大倾角综合机械化采煤技术,就是指在倾斜度处于35°-55°的含煤层综合利用各种机械化设备进行的大规模煤炭发掘作业。由于采煤工作区域的角度倾斜较大,所以在进行采煤活动的过程中产生了很多专门应用于大倾角煤层的采煤技术与处理手段。顶板管理技术可以简单的理解为矿井顶部支撑技术。在大倾角煤层进行煤炭开采活动,最怕发生的事故与安全隐患就是煤矿塌方或是透顶事故,这将对煤矿施工人员的生命安全造成十分严重的伤害,不利于煤炭开采行业的快速健康发展,也不利于有效的提升煤炭产量。由于大倾角煤层本身的开采角度过大,很容易出现顶部塌陷或是侧面塌方的安全隐患,为了保证大倾角综合机械化煤炭开采活动的顺利进行,施工人员需要在开采过程中对大倾角煤层进行实时测量,对矿井内部的顶板支撑部位与材料进行灵活的调整,使顶板支撑工程可以完成预期的支护目标,保证大倾角综合机械化采煤活动的顺利开展与有效推进。
        3.2液压支撑稳定技术
        在对大倾角煤层进行开采过程中,开采角度超过25°时,一旦液压支架出现稳定性不足情况,便会出现下滑、倾斜、倒架、挤压变形等安全问题,导致这一现象出现主要是因为支架接顶不平、接顶不实,使支架无法对围岩与顶板进行有效的控制。一旦出现上述问题,将会对采煤工作、现场作业人员安全造成非常严重的影响。因此在对大倾角综合机械化采煤设备进行选型时,液压支架的防滑、防倒要重点进行考虑,确保大倾角液压支架具有足够的稳定性,为现场作业人员提供安全作业空间。
        3.3开采层两巷布置技术
        这项技术主要是针对大倾角综合机械化采煤活动的运输、通风部位所产生的。由于在煤炭开采活动中的倾斜角度过大,所以在进行煤炭开采活动时会比较深入,矿井的倾斜度也会比较高,这就会对煤炭资源的后续运输与矿井内部的净化通风造成十分严重的影响。而在这些部位会存在诸多的综合机械设备,如何合理的安排这些综合机械化设备,保证它们可以顺利运行,并充分的发挥作用是此项技术的重点难点。

在这项技术的应用过程中,最重要的是根据大倾角煤层不断变化的实际情况来调整综合机械化设备的具体运行,使其可以符合实际的采煤需求。此外,还要在最大程度上保证矿井内部的安全性,一方面需要选择最适合、性能最好的端头支架,提升矿井巷道支撑的稳定性;另一方面是要合理安排综合机械化采煤设备,保证巷道的通风换气,有效提升大倾角综合机械化采煤活动的安全性
        3.4运输机、采煤机安置技术
        输送机和采煤机相关的技术要求相对较低,只需按照煤层实际的倾斜角度做出适当的调整即可。一旦煤层倾斜角过大,将会对采煤机运行造成一定的影响,极易导致采煤机发生倒滑问题。现实当中采煤工作时常会出现这种情况:输送机实际位置时常和预计位置出现不同,工作面输送机与运输顺槽输送机搭接距离不合适,转载点接煤不畅,出现煤炭洒出运输顺槽输送机或将煤炭带入工作面输送机底槽增加输送机负荷,严重时工作面输送机将启动不了、崩断大链。因此,需要在采煤过程中对输送机位置进行有效调控,保证输送机实际位置与预计位置相一致,使工作面原煤运输畅通。
        4大倾角综合机械化采煤安全管理措施
        4.1顶板安全管理
        为保障顶板安全,应从以下几方面加强管理:首先,要及时获取顶底板的移近量值及压力状况,相关人员应及时开展敲帮问顶,从而有效解决顶板冒顶等现象;其次,应制定及严格执行质量管理制度,及时检查支架压力,还可以安装压力表,实现对压力数值的实时监测,一旦承压能力与支架支撑压力无法维持平衡性,致使支架出现坍塌、冒顶等情况,会对安全生产构成严重威胁。还应关注端头架的倾斜角度是否合理,发现问题应及时调整;再次,由于复合顶板煤层较为单薄,采煤时较易造成断裂现象,为解决这一问题,可在顶板中加入水泥等物质,可显著增加强度,进而有效避免顶板出现冒顶或垮塌。此技术虽效果极佳,但成本较高,因此应综合判断具体情况,从而确定是否采取此类措施;最后,应将伪倾角设置为3°~18°,可解决顶板下滑或冒顶情况,并实现了快速移动支架、改善稳定性能的目的。
        4.2液压支架安全管理
        要想保障液压支架具有足够的稳定性和抗阻能力,现阶段,我国所采用的液压支架均是采用一些重量较大类型的材料,导致液压支架在进行运输、转移与安装时极为不方便。因此,在对液压支架进行选择时,应该尽可能选择低重量与高强度材料。造成大倾角支架出现变形主要是因为支架失稳倾倒,出现挤架、咬架。而最易出现变形的便是支架顶梁、尾梁与掩护架,因此,需要对液压支架增加侧护板,同时缩短支架顶梁间存在的距离,确保液压支架具有足够的稳定性,避免倒架情况的发生。对于支架防滑工作而言,支架下滑力通常会集中作用于防滑千斤顶与侧护板处。因此,要想对支架下滑进行有效控制,在倾角超过25°的工作面,需要对侧护板进行力度增强,同时在相邻底座处安装防滑千斤顶,避免液压支架下滑、倒架造成支架损坏。
        4.3液压支架防倾覆安全管理
        保持液压支架的稳定性,提高其支撑性是保证液压支架正常运行的重要环节与关键步骤。针对液压支撑架存在的安全隐患,煤矿开采单位需要对最容易产生安全隐患的部位进行特殊管理,例如在液压支架的侧面加入防护板,或者是以缩短液压支架安装间距的方式来保证液压支撑架的安全性与稳定性。同时,还要避免某一个液压支架发生倾覆问题而造成多个液压支架受损等问题与安全隐患的产生和出现,要将损害降到最低,尽可能的降低液压支架安全隐患对大倾角综合机械化采煤活动所造成的影响,不断促进大倾角综合机械化采煤活动的顺利开展与有效推进,有效提升大倾角综合机械化采煤活动安全管理工作的质量与效率
        4.4大倾角采煤机、输送机防倒防滑
        1)大倾角采煤机防倒防滑。大倾角采煤机因其结构复杂,应在使用前做好相应的安全检查。其中要重点强化制动系统的管理,如发现问题应及时进行维修,从根本上杜绝生产风险。另外要依据采煤层实际情况,选择最为适合的采煤设备,并加装液压抱闸防倒防滑设施,一旦出现下滑情况,能够及时制动。2)输送机防倒防滑措施。大倾角综合机械化采煤生产所使用输送机,通常为全封闭底板输送结构,这种输送机与普通输送机相比,底板和溜槽接触面积相对较大,这样一来,就使输送机的抗下滑能力得到了提升。同时,还要在溜槽上方进行天窗的预留,并在上部机尾处设置锚固装置,以防止输送机下滑现象的出现。此外,还要按照标准将千斤顶设置到支架底座上端,实现对输送机下滑现象的预防和控制。
        结束语
        研究与分析大倾角综合机械化采煤技术,对于提高煤炭的开采效率以及有效地促进我国煤炭行业的快速稳定发展都具有至关重要的作用。本文从当前大倾角综合机械化采煤技术的发展需要与现实情况出发,针对其中存在的缺陷与问题进行了深入的分析,并对顶板管理技术;液压支撑稳定性技术;运输机、采煤机安置技术等具体的采煤技术进行了详细的阐述与说明,并针对顶板安全管理、液压支架安全管理、等安全管理活动提出了具有科学性与可行新的解决意见与发展策略,有利于大倾角综合机械化采煤技术的发展进步与安全管理活动效率的提升。将大倾角综合机械化采煤技术运用在采煤过程中,以此来有效地提高煤炭的开采效率,从而有效地促进煤炭行业的快速稳定发展。
        参考文献
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        [5]杜建伟.大倾角综合机械化采煤生产工艺及其安全管理研究[J].机械管理开发,2018,33(01):42-43+45.
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