大倾角综釆安全管理探究

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年第16期   作者:吴道江
[导读] 我国煤矿产业发展迅猛,为促进煤矿产业不断以高速态势发展,应对煤矿综合开采技术加以深度优化,以此提高开采量,增加煤矿产业经济收益。
        吴道江
        贵州景盛矿业有限公司播州区泮水镇石关煤矿  贵州遵义 563100
        摘要:我国煤矿产业发展迅猛,为促进煤矿产业不断以高速态势发展,应对煤矿综合开采技术加以深度优化,以此提高开采量,增加煤矿产业经济收益。本文对大倾角煤层开采方法加以分析,探究其工作面特征,并针对现阶段大倾角综采中的安全管理各项措施进行讨论,结合实际案例,探究煤矿安全生产管理的实践方式。
关键词:煤矿开采;大倾角;安全管理

引言:我国煤矿资源储备中大倾角煤层的煤炭资源相对丰厚,年产出量占比很大,尤其是一些老煤矿产区,目前主要开采区域便是大倾角煤层,因此对该区域进行安全管理,有其必要性。煤层开采过程中,需要完善的回采机制,保持安全且高效的开采效率,为煤矿的发展提供帮助。本文针对大倾角煤层的综采工作面进行特征分析,结合实际案例,研究其安全管理技术。
1 大倾角下的综采工作面特征
1.1液压架不稳
        大倾角煤层的工作面环境中,较易发生液压架的重心发生偏离,由此导致支架底座不能和设备处于平行状态,发生倾斜从而引发事故。严重情况下,支架受到顶板岩层的重力影响,移架过程可能会发生倾倒或滑移。
1.2输送机滑动
        刮板输送机主要用来保障煤块在运输机上的稳定,但在综采工作面较大的情况下,刮板承受的煤块、矸石经常发生滚落现象,不利于开采效率的保持,另外矸石体积较大,给作业人员的人身安全带来较大风险。
1.3采煤机下滑
        采煤机是采集煤块的主要大型机械,大倾角环境,采煤机自重过大,较易发生下滑现象,对前端割煤操作产生巨大影响,其中电缆结构也会在该过程中被动下滑,导致电缆槽内的电缆脱离原位置,拖拽过长甚至易发生崩断情况,极其危险。
1.4顶板下滑
        倾角过大的情况下,综采工作面的顶板构造会发生一定程度的下滑,导致液压支架的支撑角度不能产生足够的支撑力,因此存在冒顶危险。另外支撑力不足,加剧了顶板下滑的速度,会极大地影响支护安全,给生产作业埋下安全隐患。
1.5架前冒顶
        受到较大倾角影响,综采作业过程中可能会出现部分冒顶或片帮等情况,极易导致连锁架位冒空危害,使得煤层老顶上矸石、煤块掉落,造成作业人员伤亡惨剧,不利于生产作业稳定性,更增加了该综采作业面的危险系数。
1.6支架难控
        综采工作面上有很多位置都增设了支架结构,而开采设备的机头端位置所承受的压力最大,所以该处的设备稳定控制较为困难,支架不能被较好控制,导致发生下滑现象。支架整体稳定性遭到破坏,倾倒危险事故发生的概率大大增加。


2 大倾角下综釆安全管理分析
2.1保持支撑力
        大倾角作业中,最为重要的是要将综采巷道内保持其支撑力,其中泵站为综采设备提供承受压力,通常需要将数值控制在28兆帕,另外需要将乳化液配制浓度位于4%左右,这样操作人员便可在顶板未破碎前,顺利地将液压支架调整至较稳定状态,并通过测定压力获知该支架结构目前所处状态,实现最大支撑力的维持过程[1]。
2.2伪倾斜管理
        当综采工作面以20米作为标准距离时,需要将机巷和风巷的位置进行有效控制,通常为防止运输机出现下滑,将12米作为最低控制标准便可,此时还可以有效预防运输机的上窜行为。管理伪倾斜工作面,可在大倾角工作面上将运输机前端和支架前端进行连接,判断其尾部的平衡状态,以此标准来进行支架的调节,并采用科学方法,安全、高效完成上窜下移的危害处理。
2.3使用挡矸链
        挡煤板因倾角过大,会出现挡不住煤块、矸石掉落的情况,因此可在板与支架立柱之间的过道上采取安防措施,预防掉落砸伤现象。对挡煤板加设挡矸链设备,具体方法是使用圆环铁链架设在支架的顶梁处,其间留出一定区域,并在该区域内加设多条挡矸链设备,使其形成阻隔帘,有效减少掉落危害。
2.4使用护帮板
        护帮板在综采工作面中能和支架结构进行良好配合,因此在该部位进行安全管理措施,伸出伸缩梁,帮助护帮板实现打开操作。另外选择麻绳结构,固定在挡板区域内,将网状结构的上部区域和顶梁结合并固定,该过程中保持网具备一定松紧度,避免在重力较大时出现撕扯导致损坏。拉架时应清除支架位置的浮煤和破碎矸石,实现护帮板最大功效。
2.5管理运输机
        有效阻止煤块以及研石等顺着运输机溜槽位置掉落对人员造成的损伤,将皮带(2×2.5m)设置于机头位置上,不得处于第3、7、15架顶梁位置上,同时在机尾部区域以下的第3架顶梁与其中间区域上进行设置。并且拉架过程中,必须要将侧护板全部打开,避免掉落矸石给作业人员造成伤害[2]。
2.6特殊位置管理
        大倾角的煤层综采平面,会有部分特殊位置,该类型位置的安全管理方法,将不同于其他位置,比如在位于过构造带以及顶板不佳过于破碎的情况下,进行煤壁作业的过程,首先要做的是敲帮问顶,然后利用大板对工作面的上部进行全面封闭,避免矸石掉落给人员造成伤害。另外需要对设备端头端尾位置格外注意,保障各类设备维持稳定平衡。
3 案例分析
        我国某煤矿存在较大倾角煤层,内层倾斜角度可达30°左右,长度约为156米,因为在未开采前行人主要由左侧下山,所以煤柱保护主要位于该工作面的右侧区域,煤层深度可达2.53米,煤层顶端厚度约11米,砂岩老底厚度约5.5米。对该大倾角煤层做出安全管理分析,首先煤层倾角较大,并伴有明显起伏程度,因此需要进行支架处理,并严格控制其上窜情况,可将风巷宽度扩大,以此获得较大工作空间。其次该煤层管理中应注意工作面端头,并在保障巷道高度、掘进程度等基础上,风巷中把煤层底板破下、机巷中把三角顶板破下。
结论:综上,煤矿大倾角综采过程中有较大的安全风险,本文分析了工作面上的部分工具设施运行特点,得出大倾角煤层的安全隐患因素,对综采过程做出安全管理讨论,通过保持支撑力、使用挡矸链、使用护帮板等辅助工具的方式,可有效降低部分隐患的发生几率,并提出管理运输机设备和伪倾斜、特殊位置的方法,将安全管理措施落实到环境、设备等非人力因素,提高综采安全。
参考文献:
[1]王东.大倾角综采工作面安全管理技术探析[J].江西建材,2018(11):88+90.
[2]程宝龙,李兴魁,朱光杰.大倾角综采工作面安全管理技术[J].山东工业技术,2017(04):98-99+55.
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