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[摘 要]随着我国各大煤矿的采掘作业面不断向纵深方向发展，煤矿井下的大倾角煤层越来越多。在应用仰斜综采工艺进行开采时，必须采取相应的技术措施和安全措施，这样不但能够确保开采作业有序进行，而且还能提高煤炭产量，有助于企业经济效益提高。基于此，文中笔者对大倾角仰斜综采工艺的应用进行探讨，以供参考。
[关键词]煤矿 大倾角 仰斜综采工艺
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）43-0367-01
随着煤炭开采技术的不断发展，一些复杂条件下的煤层（如大倾角煤层）也正在采用综全机械化开采工艺，但在此种条件下如何解决开采技术上的难题是我国煤矿企业目前应研究的重点。为此，本文对煤矿井下大倾角作业面的特点进行分析，探讨了大倾角作业面开采面临的问题，并对仰斜综采工艺在煤矿井下大倾角作业面的应用进行研究，旨在促进矿井安全生产。
1 煤矿井下大倾角作业面的特点分析
通常情况下，将煤矿井下倾斜角在30-55度的煤层称之为大倾角煤层。大倾角作业面具有以下几个方面的特点：其一，大倾角作业面上的液压支架在自由状态下很难保持良好的平衡性，倾角越大支架就越容易出现倾倒的现象。其二，如果顶梁受到邻近支架的约束时，还有可能出现向上倒架的现象。其三，当作业面出现压力时，由于顶板和底板的不规则运动，也容易产生失稳或是倒架的现象，还有可能出现非正常的工作状态。其四，在大倾角作业面的下排头支架全部是凭借人力进行调整及防护，这在一定程度上增大了管理难度。其五，大倾角作业面上的输送机下滑情况非常严重，尤其是放顶煤作业面后部的输送机会发生严重的下窜现象，此时输送机向前移动非常困难。其六，当大倾角作业面的倾角大于煤层的安息角时，采落的煤会出现自由下滚的现象，这样一来极有可能越过输送机的挡煤板滚入到支架的人行通道上，会对矿工的人身安全构成一定威胁。
2 大倾角作业面开采面临的问题
对煤矿井下大倾角作业面进行开采的过程中，大倾角作业面顶板常常会因本身自重影响，沿作业面倾向的分力，而且还会出现向采空区方向的分力，并随着仰采角度的增大而增大，如此便很容易造成作业面的顶板断裂冒落；同时由于煤层仰采角度过大，作业面运输机每推进一个循环步距，其里沿与外沿之间便会出现一个高差，而随着高差的出现一方面会导致垫运输机外沿的工作量增大，另一方面因为受液压支架推移杆与运输机连接方式的限制，垫运输机外沿的高度都无法满足工作要求，从而导致采煤机割煤之后，煤壁上会形成一向采空区方向的俯角，在煤壁自重力的作用下很容易造成片帮；也会造成控顶区内架间的浮煤增多，增加清理浮煤的工作量。并且在对支架进行迁移时，由于仰采角相对较大，在相同泵站压力的作用下，水平方面上的拉力会有所减小，这样一来便会导致支架迁移困难，会影响采掘作业效率。
3 仰斜综采工艺在煤矿井下大倾角作业面的应用研究
3.1 仰斜综采工艺要点
（1）割煤。采用仰斜综采工艺对大倾角作业面进行开采时，割煤是较为重要的环节之一，其直接关系到开采效率。通常情况下，割煤的进刀方式可以选用端部斜切，正常割煤时，采煤机的前滚筒割顶煤、后滚筒则割底煤，应对采高进行严格控制，尽可能做到不割底板、不留顶煤。如果顶煤与煤壁之间的条件相对较差时，司机应当按照实际情况对采高进行适当调整，借此来维护顶板，确保采煤安全进行。
（2）推溜。在開采过程中，推溜通常滞后采煤机后滚筒5-10m左右进行，推移机头和机尾时，应当与作业面中部槽8-10m段进行整体推移，而中部槽则可采取逐节推移的方式，当推溜到位之后，必须确保溜子平直，且弯曲段的距离不得少于30m。
（3）清煤。清煤一般可滞后于推溜10-15m左右，应当将溜槽到支架底座周围与支架内的全部浮煤都装入到溜子当中，在此过程中，不得将煤清入支架内。
（4）移动支架。在正常向前推进的前提下，移动支架一般滞后于推溜10-15m左右，并采取超前移架支护顶板的方式。若是煤壁片帮相对较深或是顶板出现破碎的情况时，采煤机在完成割煤之后，必须及时打出伸缩梁，以此来防止片帮，维护顶板。通常情况下，当采煤机割煤的速度较快，或是顶板破碎、片帮较宽时，可由两名操作工进行同时操作，追机超前移架。此外，当作业面支架移动就位之后，应确保其成直线，支架必须平正、竖直，不得存在挤、咬等现象，同时还应对顶板衔接良好，初始支撑力应当达到相关规定要求。
3.2 仰斜综采技术措施
（1）防止倒架的技术措施。倒架是仰斜综采工艺中最为常见的问题之一，针对这一问题，可以采取以下技术措施：
①在进行拉架时，可以先打开移架千斤顶的控制阀，然后在对支架进行适度的降架卸载，以此来确保支架擦顶前移时立柱的实际残余支撑力能够满足移架时支架不下滑倾倒的条件要求，同时必须一次、快速地将支架移动到位。
②应当进一步增强操作和管理支架的水平以及综采工艺水平，同时还应当严格防止采高超高的情况发生，为了确保有效支护，应当及时对支架进行维修。此外，应当合理应用防倒防滑装置，并确保移架顺序正确无误。
③在实际开采过程中，应当对支架进行及时调整，一旦发现支架有轻微倾斜的现象时，可以采用侧护板对其进行调整，若是倾斜比较严重时，应当采用木支柱式单体柱对其进行调整。
④要对采高进行严格控制，并适当加快推进速度。实质上对采高进行控制就是对支架高度进行控制。通常情况下，超高开采不但会使支架的横向稳定性降低，而且还容易造成移架和推溜的难度增大。为此，应当在不降低作业面回采率的前提下，对采高进行严格控制，借此来提高支架的稳定性，避免支架间出现挤、咬等现象。而通过加快作业面的推进速度能够减轻直接顶断块对支架的作用，这有利于提高支架的横向稳定性。
⑤开采时，应当加强质量管理，并坚持拉线移架，保持采掘作业面“三直一平”。在回采的过程中，应当对支架的实际工作状态进行监测，分析支架的初始支撑力及受力状态，一旦发现问题必须及时采取相应的措施进行调整，以确保支架在降架、移架、升架的过程中稳定、可靠。
（2）安全措施。为了进一步提高开采安全性，应在作业面设置柔性防护网，这样不但可以防止煤壁片帮或是采煤机割煤时块煤、矸石飞出伤人的情况发生，而且还能防止滚筒甩煤矸石顺机身滑出伤人。此外，在煤机正常运行期间，除电缆看护人员之外，其余人员不得在煤机附近进行施工作业，司机应当采用遥控器对煤机进行控制，割煤时司机可以躲在架箱内，采煤机割煤时，5m范围内不得有人员停留。
参考文献
[1]窦晓峰.大倾角综采工作面开采技术[J].山东煤炭科技，2015，（01）.
[2]刘学业.综采大倾角俯采工作面开采技术研究[J].科技信息，2016，（08）.
[3]陈立才.大倾角综采工作面开采技术[J].华北科技学院学报，2015，（07）.
[关键词]煤矿 大倾角 仰斜综采工艺
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）43-0367-01
随着煤炭开采技术的不断发展，一些复杂条件下的煤层（如大倾角煤层）也正在采用综全机械化开采工艺，但在此种条件下如何解决开采技术上的难题是我国煤矿企业目前应研究的重点。为此，本文对煤矿井下大倾角作业面的特点进行分析，探讨了大倾角作业面开采面临的问题，并对仰斜综采工艺在煤矿井下大倾角作业面的应用进行研究，旨在促进矿井安全生产。
1 煤矿井下大倾角作业面的特点分析
通常情况下，将煤矿井下倾斜角在30-55度的煤层称之为大倾角煤层。大倾角作业面具有以下几个方面的特点：其一，大倾角作业面上的液压支架在自由状态下很难保持良好的平衡性，倾角越大支架就越容易出现倾倒的现象。其二，如果顶梁受到邻近支架的约束时，还有可能出现向上倒架的现象。其三，当作业面出现压力时，由于顶板和底板的不规则运动，也容易产生失稳或是倒架的现象，还有可能出现非正常的工作状态。其四，在大倾角作业面的下排头支架全部是凭借人力进行调整及防护，这在一定程度上增大了管理难度。其五，大倾角作业面上的输送机下滑情况非常严重，尤其是放顶煤作业面后部的输送机会发生严重的下窜现象，此时输送机向前移动非常困难。其六，当大倾角作业面的倾角大于煤层的安息角时，采落的煤会出现自由下滚的现象，这样一来极有可能越过输送机的挡煤板滚入到支架的人行通道上，会对矿工的人身安全构成一定威胁。
2 大倾角作业面开采面临的问题
对煤矿井下大倾角作业面进行开采的过程中，大倾角作业面顶板常常会因本身自重影响，沿作业面倾向的分力，而且还会出现向采空区方向的分力，并随着仰采角度的增大而增大，如此便很容易造成作业面的顶板断裂冒落；同时由于煤层仰采角度过大，作业面运输机每推进一个循环步距，其里沿与外沿之间便会出现一个高差，而随着高差的出现一方面会导致垫运输机外沿的工作量增大，另一方面因为受液压支架推移杆与运输机连接方式的限制，垫运输机外沿的高度都无法满足工作要求，从而导致采煤机割煤之后，煤壁上会形成一向采空区方向的俯角，在煤壁自重力的作用下很容易造成片帮；也会造成控顶区内架间的浮煤增多，增加清理浮煤的工作量。并且在对支架进行迁移时，由于仰采角相对较大，在相同泵站压力的作用下，水平方面上的拉力会有所减小，这样一来便会导致支架迁移困难，会影响采掘作业效率。
3 仰斜综采工艺在煤矿井下大倾角作业面的应用研究
3.1 仰斜综采工艺要点
（1）割煤。采用仰斜综采工艺对大倾角作业面进行开采时，割煤是较为重要的环节之一，其直接关系到开采效率。通常情况下，割煤的进刀方式可以选用端部斜切，正常割煤时，采煤机的前滚筒割顶煤、后滚筒则割底煤，应对采高进行严格控制，尽可能做到不割底板、不留顶煤。如果顶煤与煤壁之间的条件相对较差时，司机应当按照实际情况对采高进行适当调整，借此来维护顶板，确保采煤安全进行。
（2）推溜。在開采过程中，推溜通常滞后采煤机后滚筒5-10m左右进行，推移机头和机尾时，应当与作业面中部槽8-10m段进行整体推移，而中部槽则可采取逐节推移的方式，当推溜到位之后，必须确保溜子平直，且弯曲段的距离不得少于30m。
（3）清煤。清煤一般可滞后于推溜10-15m左右，应当将溜槽到支架底座周围与支架内的全部浮煤都装入到溜子当中，在此过程中，不得将煤清入支架内。
（4）移动支架。在正常向前推进的前提下，移动支架一般滞后于推溜10-15m左右，并采取超前移架支护顶板的方式。若是煤壁片帮相对较深或是顶板出现破碎的情况时，采煤机在完成割煤之后，必须及时打出伸缩梁，以此来防止片帮，维护顶板。通常情况下，当采煤机割煤的速度较快，或是顶板破碎、片帮较宽时，可由两名操作工进行同时操作，追机超前移架。此外，当作业面支架移动就位之后，应确保其成直线，支架必须平正、竖直，不得存在挤、咬等现象，同时还应对顶板衔接良好，初始支撑力应当达到相关规定要求。
3.2 仰斜综采技术措施
（1）防止倒架的技术措施。倒架是仰斜综采工艺中最为常见的问题之一，针对这一问题，可以采取以下技术措施：
①在进行拉架时，可以先打开移架千斤顶的控制阀，然后在对支架进行适度的降架卸载，以此来确保支架擦顶前移时立柱的实际残余支撑力能够满足移架时支架不下滑倾倒的条件要求，同时必须一次、快速地将支架移动到位。
②应当进一步增强操作和管理支架的水平以及综采工艺水平，同时还应当严格防止采高超高的情况发生，为了确保有效支护，应当及时对支架进行维修。此外，应当合理应用防倒防滑装置，并确保移架顺序正确无误。
③在实际开采过程中，应当对支架进行及时调整，一旦发现支架有轻微倾斜的现象时，可以采用侧护板对其进行调整，若是倾斜比较严重时，应当采用木支柱式单体柱对其进行调整。
④要对采高进行严格控制，并适当加快推进速度。实质上对采高进行控制就是对支架高度进行控制。通常情况下，超高开采不但会使支架的横向稳定性降低，而且还容易造成移架和推溜的难度增大。为此，应当在不降低作业面回采率的前提下，对采高进行严格控制，借此来提高支架的稳定性，避免支架间出现挤、咬等现象。而通过加快作业面的推进速度能够减轻直接顶断块对支架的作用，这有利于提高支架的横向稳定性。
⑤开采时，应当加强质量管理，并坚持拉线移架，保持采掘作业面“三直一平”。在回采的过程中，应当对支架的实际工作状态进行监测，分析支架的初始支撑力及受力状态，一旦发现问题必须及时采取相应的措施进行调整，以确保支架在降架、移架、升架的过程中稳定、可靠。
（2）安全措施。为了进一步提高开采安全性，应在作业面设置柔性防护网，这样不但可以防止煤壁片帮或是采煤机割煤时块煤、矸石飞出伤人的情况发生，而且还能防止滚筒甩煤矸石顺机身滑出伤人。此外，在煤机正常运行期间，除电缆看护人员之外，其余人员不得在煤机附近进行施工作业，司机应当采用遥控器对煤机进行控制，割煤时司机可以躲在架箱内，采煤机割煤时，5m范围内不得有人员停留。
参考文献
[1]窦晓峰.大倾角综采工作面开采技术[J].山东煤炭科技，2015，（01）.
[2]刘学业.综采大倾角俯采工作面开采技术研究[J].科技信息，2016，（08）.
[3]陈立才.大倾角综采工作面开采技术[J].华北科技学院学报，2015，（07）.