李世平
辽源矿业集团公司生产技术部 吉林辽源 136200
摘要：梅河矿三井在大倾角厚煤层中，采用综采放顶开采方法获得成功，拓宽了综放开采的途径，克服了以往在大倾角厚煤层煤层中仅能采用金属网假顶分层采煤法和走向长壁水平分层综放采法的不足，为大倾角厚煤层开采探索出一条新路。
关键词：大倾角；厚煤层；综放开采
1 概况
梅河煤田生成于新生代第三纪，地层划分为新生界下第三系，可采煤层为第12号煤层，厚度为7～20m，平均厚度12 m左右。煤层倾角为3°～70°，一般在25°～45°左右。煤层硬度在0.5～1之间。煤层节理发育易冒落，煤种为长焰煤。发热量在16.7～23.8MJ/克，发火期在0.5～2个月，高瓦斯矿井。采区涌水量为2.0～25m3/h，煤层顶板主要是厚层褐色泥岩，层理发育，煤层底板为灰白色泥岩或砂质泥岩，吸水易膨胀。顶底板均为软岩，矿压大。
2 采区巷道布置
梅河三井2110区，工作面布置方式采用走向长臂式。巷道沿煤层底板布置，回风巷、运输巷沿煤层走向布设，开切沿倾向施工，轨道大巷和皮带运输巷均布置在底板岩石中。工作面倾角32°，过去均采用厚煤层水平分层综放开采，经研究确认，以此工作面为起点，在大倾角煤层中应用一次采全高的综放开采。
3 综放设备选择
3.1 液压支架
根据采区煤层赋存条件及矿压情况，选用掩护式低位放顶煤液压支架，主要型号有：基本架ZF4000/16/28，过渡架ZFG4800/18/30，端头支架ZFTZ19200/19/32。
下端头支护使用端头支架，零米第一盘和第二盘架为过渡支架，有利于增大机头设备安全使用空间。第三盘至工作面上端头之间使用侧护板和护帮板，可有效防止窜矸、片帮。
3.2 运输设备
工作面煤帮和砂帮使用SGD630/180运输机，水平弯曲不大于3?。运输顺槽使用SGW-40T刮板运输机和SDJ-80胶带运输机。
3.3 采煤机
选用MG150/380WD1双滚筒采煤机。这种采煤机机身长，高度小，行走稳，适应倾角大（≤35?），有防跑功能，有利于安全使用。
4 大倾角综放开采主要管理措施
4.1 选择合理的伪斜开采角度
大倾角工作面在开采过程中实践证明易造成支架、运输机下滑，因此在开采过程中必须选择合理的伪倾斜角度，如果伪斜角过大，易造成煤帮片帮；伪斜角过小不能彻底解决支架、运输机下滑问题。
根据下面的工作面受力分析图，我们看道工作面与运输顺槽成90°时，支架的下滑力T与前移支架拉力F的合力P，正好与运输顺槽成夹角，支架、运输机成下滑趋势。当工作面伪斜一定角度达到支架的下滑力T与前移支架拉力F的合力P与运输顺槽平行时，支架、运输机与运输顺槽平行前移。根据倾斜工作面特点，采用运输顺槽超前回风顺槽。
4.2 工作面顶板管理
为防止工作面架子倾倒，割煤时必须保证工作面顶板完整，割完顶刀及时伸梁护顶。移架子时要带压前移，使架子初撑有力以维护顶板不破碎。
4.3 工作面煤帮管理
由于工作面倾角大遇有构造或采区压力大时易片帮，因此大倾角工作面煤帮侧不能行人，割煤、移架或检修有人作业时，上部不得有其他工序平行作业，顶刀割完后，必须及时伸出伸缩梁并展开护帮板护好帮顶。煤帮出现超宽时，及时用单柱、木拌将顶板封严。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时不能放煤，加快推进度，架子前梁进煤帮后再正常放货。
4.4 矿压观测
梅河矿综放工作面分别采用ZYDC-1综采支架计算机监测系统和SZLY-60数显监测仪24小时观测和分析液压支架的受力情况。开采过程中随时观察压力的显示情况，当显示值大于38MPa时，工作面禁止放煤，加快开帮进度，以防工作面压力过大，造成煤帮片帮、淌货或压坏液压支架无法正常作业。
4.5 采煤机操作
大倾角工作面使用双滚筒采煤机，采煤机割煤必须保证工作面设计采高不啃底，不剽刀、不留伞檐，顶板割平，煤壁割直。
4.6 移运输机
综放区工作面一般煤帮使用SGD630/220型运输机，砂帮使用SGD630/180型运输机，水平弯曲不大于3°。采煤机割煤至机尾后，运输机拉空停机，在此前提下推运输机。推运输机要协调操作，不能使运输机弯曲过大。推运输机要2～3次推到位，必须先推机头，严禁任意分段推移，确保在机槽无脱节，无高低差的前提下方可开气，开气前，机尾压顶子打牢。移头尾时必须把机组、运输机电源锁好并通知司机停机，否则不可推移。推机头时下顺槽运输机必须停气，方可作业。
4.7 移液压支架
综放采区使用的都是掩护式低位放顶煤支架，主要型号有基本架ZF4000/16/28，过渡架ZFG4800/18/30，端头支架ZFTZ19200/19/32等三种。（1）工作面采用伪斜开采，下端头超前上端头，在移架子时调整伪斜角，开采伊始，先开下端，使之超前上端头，伪斜角达到预定范围。合理的伪倾斜角会在移架子时产生向上力和架子的下滑力相抵消，以保证工作面架子不下滑。伪倾斜角大了，煤帮会片帮严重。伪倾斜角小了，架子和运输机会下滑。（2）移支架前必须检查液压支架管线联接情况，除前后柱及尾二梁油缸加安全阀外，侧护板油缸前后液压管路必须分开，并加有安全阀，发现问题及时处理。发现有卡架超宽现象时要及时处理调整支架。认真检查顶板或煤帮，有冒落危险必须提前处理。（3）为防止采煤机割煤时割支架前梁，移架时必须保证前梁与煤壁间留有150mm安全间隙。移完的支架要成一条直线，差值不超过±10mm。（4）移端头支架时，要先将砂帮运输机前移0.6 m，移端头支架前，必须将过渡架升牢固，干线运输机必须停气，移架时，必须先移上帮附架再移主架，最后移下帮附架，并用横向油缸调整架子的迎山角，保证端头支架不会倾倒。移架其间要将尾梁挑起，放煤插梁伸出，严禁插在砂帮运输机上造成机械事故。
4.8 工作面支架防倾倒措施
为防止工作面架子倾倒，移架时必须及时调整液压支架，发现有倾倒的迹象时，必须在侧护板有间隙的架子处开始移架子，同时在移架子过程中必须用侧护板向上山方向推架子。并且要使架子的两个前柱同距离靠近基线，使架子的前脸与煤帮溜子的方向垂直。新区新设的支架处于初撑力阶段，与顶底板之间摩擦力小可能产生下滑，应采取间隔移架，并使支架保持一定的迎山角，为防止架子下滑、移架时所移支架的相邻支架必须支撑有力。
4.9 放顶煤
开帮循环进度为0.6m、放顶煤步距为0.6 m，在采煤机割煤、移架后放煤。
根据可放煤的架子个数计算出每个架子的放煤量。再按每分钟每个架子的实际放煤量计算出每个架子的放煤时间，以每个架子每次放煤时间确定循环数。每次放煤时间一般确定为30～60秒，确保均匀放煤。
放煤顺序：放煤工按移架顺序放煤，按确定循环数按时间多轮次、多循环均匀放顶煤。
5 结论
（1）在梅河煤矿采用大倾角厚煤层综采放顶煤方法开采与老采法相比各项经济指标明显提高，改大倾角综放后单产提高4倍，万吨掘进率可降低四分之三，回采率提高17%。现已普及应用。具备推广应用价值。
（2）顶板支护加强了、劳动强度减小了、为实现安全高效创造了条件。
（3）为大倾角厚煤层开采开辟了一条稳产、可靠、安全高效的技术途径。
作者简介：
李世平（1967.-），男（汉），吉林四平市人，辽源矿业（有限）责任公司生产技术部部长，高级工程师。
论文作者:李世平
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签：工作面论文; 支架论文; 煤层论文; 倾角论文; 架子论文; 运输机论文; 顶板论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;