浅谈大倾角综放采煤工作面的关键技术

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年6月第18期   作者:赵连紫
[导读] 厚煤层综放开采技术在我国已趋于成熟,但如何提高综放工作面的适合范围,在大倾角厚煤层进行综放开采是放顶煤技术的一个重要课题。
        赵连紫
        玛纳斯县天欣煤业有限公司 新疆昌吉自治州玛纳斯县 832200
        摘要:厚煤层综放开采技术在我国已趋于成熟,但如何提高综放工作面的适合范围,在大倾角厚煤层进行综放开采是放顶煤技术的一个重要课题。一些煤矿的地质构造比较复杂,作业难度比较大,常规的开采方式难以实现开采的目标。这就需要采用更先进的开采技术,提高生产的安全性和有效性。
        关键词:综放工作面;大倾角采煤;问题;技术
        在我国,对于比较厚的煤层的综放开采技术已经逐渐的发展成熟,其中关于综放工作面大倾角采煤技术的应用是一个非常重要的部分。对于倾角较大、厚度较大的煤层,其开采工作一个重要的方向就是高产高效并且安全低耗,应该采取各种各样的比较高超的技术,实现煤矿的安全生产。当前对于综放工作面大倾角采煤技术的应用存在着一些问题需要改进。
        一、概述
        综放采煤法具有很多特点,适应性强、效率高,掘进率低,能够在一定程度上提高开采的效率,在我国的煤矿开采工作中应用比较广泛,发展也比较迅速,已经发展为最有效的开采方法之一,为煤矿企业提供了有效的生产方式,促进了企业的发展。目前,很多矿区都采用这种开采方式,在缓倾斜厚煤层中布置工作面,尤其是对倾角在250以上的开采层中应用频率比较高,具有较好的开采效果。这种技术还在不断地推广和发展的过程中,越来越多的矿区开始应用这种技术,为25。以上厚煤层综放面开采提供了一定的安全保障。经过时间的检验,这种开采技术的关键在于支架防滑、回采巷道的布置以及刮板输送防滑等方面。
        应用大倾角综放工作面开采技术需要简化回采工艺,这样能够有效地提高生产能力,并为安全生产创造一定的条件。在开采的过程中,切眼的布置非常重要,要考虑工作面的防滑措施效果,在设计的过程中保证安全。在综放工作面中,切眼都沿着煤层的底板放置,但是,在大倾角综放工作面中,地质条件会造成一定的限制,在这种环境下,煤层的厚度比较大,一般会大于5 m,倾角基本在25。以上,切眼如果仍然沿着煤层底板来布置,会在工作面的下端头形成较大的台阶,给工人的行走、材料的运输以及通风工作造成一定的影响。工作面的排头支架可能会出现下滑或下窜的现象,不利于工作面的防滑工作Ⅲ。因此,在大倾角综放工作面中,必须要做好端头支护以及切眼的巷道布置的防滑工作。
        二、综放工作面大倾角采煤技术
        回采工艺的应用常常存在一些问题,以某煤矿为例,工作面的切眼外回风道的俯角比较小,大约在200左右,拉底量约为0.29 m,溜子道的俯角比较大,平均俯角在36。以上,这种条件下生产比较困难。在工作面不断推进的过程中,割煤、拉架以及推溜等工作容易出现问题,各种工序的可能发生冲突,影响开采工作的安全性和开采效率,造成生产的被动。在大倾角工作面中,采煤机的正常装煤效果得不到有效发挥,因此要改进采煤工艺,回采工艺流程采用“割煤一移架一返空刀装煤一推溜”的形式,提高开采的效果。
        1、对于采煤机的技术的管理。在进行大倾角采煤的过程中,采煤机会遇到一些问题。这个最普遍的问题就是采煤机上行的时候,牵引不能够满足要求,在采煤机下行的时候,会因为自身的重力引起一定的下滑飞车现象。对这一系列的问题,在选择设备的类型时,应该选择使用比较符合煤层开采的条件的采煤机,采煤机的采高范围应该是在 1.3-2.92m 之间,比较适合应用到大倾角采煤的工程中。同时,在技术的管理方面,应该进行单向的割煤,也就是上行空刀,下行割煤的这种采煤工艺。这种方法的目的就是下行割煤,充分的利用煤壁对采煤机的下滑进行有效的阻挡,上行空刀进行及时的移溜。这样便可以有效的减小采煤机上行的牵引负荷能量,同时也可以利用煤壁进行阻挡下滑飞车现象的发生。


        2、刮板输送机的技术管理。刮板输送机在进行推移时,由于自身的重力作用,整体都会下滑。为了防止这种下滑现象的发生,有两种相应的措施进行应对:①工艺防滑。采煤机头调采超前采煤机尾。②机械防滑。应用机械装置进行对溜子进行拉和顶,来有效的防治溜子的下滑。
        (1)工艺防滑。①在综放工作面应该进行单向割煤,同时进行单向移溜。采煤机在进行割煤时,应该从上至下的进行,向上应该跑空刀,这样就可以有效的减少采煤机在向上割煤时的所担负的能量,并且可以减少采煤机从上至下工作时对溜子产生的向下的推力。②采煤机头调采超前采煤机尾。在进行生产的整个过程中,采煤机的机头超前采煤机的机尾大概十米,综放工作面以及溜子形成一定大小的钝角,这也就是综放工作面刮板输送机的向上的方向存在一定度数的夹角,并且配合着综放工作面的下端向上端按一定顺序的向煤壁移刮板输送机,与此同时,移溜的方向一定要是向上的,在综放工作面的整个生产的过程中,应该根据现场的实际的情况对超前米数进行适当的调整,以此来确保溜子不下滑。
        (2)机械防滑。充分利用支架与防滑装置进行密切的配合,拉紧综放工作面输送机,也就是综放工作面支架与溜子上,每相隔八个支架就要安装专业的防滑装置,来对刮板输送机施加一个向上的拉力,这样便能够有效的防止溜子的下滑。这个专业的防滑装置应该时刻保持着拉近的状态,这样就可以利用好防滑装置的一定的拉力,起到一种防滑的作用。
        3、液压支架的技术管理。对于综放工作面大倾角采煤的具体情况之下,液压支架可以保持非常足够的支撑力,或者在顶板出有着足够的压力。在这种情况之下,支架能够自行就处于稳定状态。但是,在进行移驾时,支架一定会降架,这个时候支架就会在自身的重力作用之下,造成一种局部下滑并且歪扭的状态,这样进而就会造成支架的挤架、倒架、咬架以及下滑的现象的发生,这样就不能够保证煤炭的安全生产。为了保证各种支架事故的发生,可以采取有效的措施进行防治:
        (1)对支架进行防倒措施。①应该在综放工作面上每相隔八个支架就应该安装一个专业的防滑装置。②在下端头紧贴着支架设立导向梁,防止支架的下滑以及倾倒。在拉架的时候,应该由工作面的下端头向工作面的上端头有顺序的进行拉架,充分的利用下方架有效的进行阻止支架的倾倒现象的发生。
        (2)对支架进行防滑措施。在整个生产过程中,工作面下机头超前上机尾大约 10m,工作面与溜子之间形成一定度数的钝角,即综放面的支架应该向上存在 3-5°的夹角,同时配合着从工作面的下端向工作面的上端进行有顺序的拉架,应该注意的是拉架的方向是向上的,在整个工作的过程中,应该根据具体的实际的情况来对超前米数进行一定的合适的调整,来有效地防止工作面支架的下滑现象的发生,这就需要合适的单体支架来对其进行合理的调架,利用相邻的支架,已经拉好的支架和还未拉好的支架存在一定的错差,把单体支柱分别得安装在这两个支架的后柱的上面,随时进行及时的调整,这样能够有效的防止支架的下滑。
        在原有的采掘方面的研究之上,针对在煤巷出现的一些新的情况,如大倾角、厚煤层等。经过一定的点差研究以及查阅相关的文献,总结出了合理的处理方法,进行了比较系统的研究和分析,通过采取一定的安全有效的技术措施,并且加强在现场的安全管理力度,保证了安全生产,同时也有效的避免伤亡事故的发生,经过一定时间的开采,会有非常令人满意的效果。在公司进行开采时,对综放支架大倾角回采工作面的实施,会取得更好的经济效益。   
        参考文献:
        [1] 王建民,陈林平,王宝坤,孙世国.煤矿大倾角厚煤层轻放开采技术[J].煤炭工程,2017(07).
        [2] 杨从林.某矿业分公司大倾角回采实用技术在 Y254工作面的应用[J].中国高新技术企业,2019(04).
        [3] 林忠明,陈忠辉,谢俊文.大倾角综放开采液压支架稳定性分析与控制措施厂[J].煤炭学报,2019(3):28.
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