摘要：随着我国的经济迅速发展使得我国对能源的需求量在不断增加，因此需要加强对煤炭等能源的开采来满足日益增长的经济发展要求。随着煤炭资源的不断开采，煤层受到地质构造的影响会产生复杂条件的综采工作面，对安全开采带来一定的影响，因此本文对深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面的安全开采技术进行研究，确保煤炭的安全开采。
关键词：孤岛综采工作面；生化预处理；工艺分析
综采技术优点在于回采的效率高，采出率高等优点广泛应用在煤炭开采业，在具体使用综采技术的时候需要根据综采工作面的实际情况来选用合理的安全开采技术，确保煤炭开采不出现安全事故，本文以深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面的安全开采技术为研究对象进行说明。
1、深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面概况
1.1 2129工作面概况
2129工作面井下位于F22断层以北，2123、2124、2125工作面以南，为二水平轨道下山和2123、2124、2125工作面停采线之间的留设煤柱，是二水平一采区最后一个回采工作面，2129运输巷为沿空掘巷，运料巷为二水平轨道下山大巷。该工作面煤层标高-975～-1070m，为深水平仰采工作面，最大煤层倾角22°，该煤层原岩应力高，顶板属于2类Ⅱ级顶板，巷道围岩变形量和变形速度较快。2129工作面回采前附近2121~2127、2222工作面在采掘过程中已对煤顶板砂岩裂隙和下石盒子组底部砂岩裂隙含水层水进行了大面积疏放。因此，2129回采过程中受顶板水影响较小。
1.2综采工作面安全开采技术概要
随着我国煤炭开采的逐渐深入和掘进深入的不断增加，高产出和易出煤的缓倾斜煤层在逐渐减少。为了保证煤炭产量和能源供给，需要针对复杂地形煤层进行综采。由于高强度综合机械化设备进入复杂地质环境中作业较为困难，为了提升开采作业效率，对于深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面这类复杂综采工作面的安全开采需要做好技术方面的支持。通过对2129工作面实际情况的调查选取关键开采技术和工艺，同时对设备的选择和安装进行分析并进行相关改造，通过采取合适的技术措施，科学地组织生产对深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面进行安全综采作业。
2、深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面安全隐患
2.1综采工作面环境安全隐患
由于该工作面为仰采工作面，最大煤层倾角22°，因此在开采时沿着煤层推进时为仰采，主要面临以下两个方面的安全隐患：1.工作面顶板管理问题。在采煤作业推进的过程中，由于自身重力的作用工作面顶板会产生面向采空区的力，导致顶板的岩石受到拉力变大，一旦出现极限状况就容易产生顶板断裂的问题，影响安全生产作业。同时由于仰采角度的逐渐扩大导致矿压凸显，会给支架带来过重的压力使得支架出现变形和损坏。2.工作面煤壁易片帮。在已经完成采煤作业的工作面上会形成俯角，煤壁在中立的作用下会出现片帮洒落，给工作人员清理浮煤带来麻烦，同时洒落还会给工作人员带来安全隐患。
2.2综采工作面设备安全隐患
在复杂工作面采煤设备运行有许多的安全隐患，比如：1.在采煤作业进行的过程中，支架向采空区的位移增大导致液压支架受到更大的压力，因此面向煤层方向的推进变得更加困难，不利于完成采煤作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2.在使用采煤机进行作业时，煤炭容易被抛洒到控顶区影响下方工作人员和其他设备的安全。3.刮板输送机的仰采角度难以控制，可能会出现人工垫高输送机仰采角度和人工下卧底降低输送机角度，影响了采煤的效率和可能出现人员伤害。4.煤层角度变大导致通道坡度变大，不利于转载机等设备的拉移和人员的进出以及安全防滚措施的实施。5.操作人员的问题，采煤机司机和支架工操作环境较差，仰采角度大容易导致人员支架内行走作业滑倒造成人员伤害。
3、深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面安全技术
3.1合理配置开采设备
针对深水平、大地压、大仰角孤岛综采工作面的采煤作业，首先要做好开采设备的合理配置，1.支架的选用。对现用ZY5000-25/50型支撑掩护式液压支架进行改造，加装支架伸缩梁，支架液压支柱全部更换为双伸缩支柱，保证工作面快速推进过程中出现局部片帮、冒顶风险时，可以在工作面未割煤前提前打出伸缩梁延长支架控顶距离，同时很好的应对该工作面的实际情况，减少因为采高变化拔节的步骤，简化了工艺流程和施工时间，有效提高生产效率。2.对采煤机进行加工改造，在采煤机机身上加装液压挡矸装置，通过液压调高系统保证采煤机机顶始终处于水平位置，避免煤炭抛洒伤害到采煤机下方工作人员和其他设备的安全。3.可以在几台液压支架中加装起吊滑轮用来抬高输送机的外沿，这样对于运煤的效率和施工工艺的优化有极大改善。4.可以在转载机机头加装转载机拉移抬高装置，转载机机尾安装千斤顶辅助推移装置，改善转载机大角度拉移困难问题。5.在支架脚踏板上安装调高装置，根据工作面仰采角度合理调整脚踏板，始终保持支架脚踏板处于平稳状态，避免职工滑到受伤。
3.2优化采煤和回采工艺
在复杂工作面的采煤工艺优化措施如下：1.采煤工艺主要由原来先割煤再移架改为先移架再割煤，通过掏梁窝的方式增加移动距离，减少与端面的距离来实现超前移架可以有效的管理顶板。2.改善采煤机的进刀方式。将传统的端部斜切进刀和中部进刀相结合，在保证工作面直率的前提下，提高回采效率，为端头拉移转载机和支护留出时间和空间。3.改革施工组织形式，由原来的追机作业改成分段实施，固定安全生产责任范围，实现安全生产责任到人，一旦出现安全事故和生产问题可以找到对应的责任人。3.液压支架工要充分发挥支架伸缩梁的作用，以达到快速控顶效果。移动液压支架是一项耗费时间且有安全隐患的作业，因此需要支架工采用带压擦顶来实现快速移动的目的。未达到移架步距的要及时伸出伸缩梁，同时注意在支架移动的过程中要逐层进行，防止工作面片帮、顶板掉渣洒落影响工作人员的安全。4.采煤机割煤优化，调整采煤机滑靴，将平面滑靴更换为低滑靴，导向滑靴耐磨层进行加厚处理，以达到采煤机保持水平，延长导滑靴使用寿命，保证安全回采。
结束语
在深水平、大地压、大仰角孤岛的复杂工作面需要采用安全开采技术来确保采煤的效率和降低开采事故的发生，通过合理配置开采机械设备和优化采煤、回采工艺达到从根本上解决复杂工作面的采煤安全问题，解决了其中存在的安全隐患，为今后类似地质条件下的煤矿安全开采有重要的借鉴意义。
参考文献
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论文作者:杨得草
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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