耿福民 郑德强
抚顺矿业集团有限责任公司老虎台矿 辽宁抚顺 113003
摘要：近年来，随着我矿开采深度的不断增加，部分采区越来越接近一煤层的底板。受复杂地质条件的影响，并且为了能够高效的回收煤炭，我矿在深部采区设计综放工作面时，工作面的角度普遍较大，特别是83003综放工作面，开切眼的角度就达到了15°，而且随着工作面的推进，工作面局部角度甚至高达27°。工作面角度的增大带来了一系列影响安全回采的难题，本文根据83003综放工作面的回采实际，从防止机械设备下滑、液压支架倾倒、煤矸窜出刮板机伤人和顶板控制几方面入手，重点总结一些我矿确保大倾角采煤工作面安全回采的安全技术措施。
关键词：大倾角 设备下滑 倾倒 安全措施
1 工程概况
1.1综放面简介
83003综放面位于老虎台矿井田西部，开采标高-748.2～-833.5m，工作面顶板为78001、78002、83001及83002已采工作面，底板为五分层煤层及凝灰岩。
该工作面倾斜长度163.5m，走向可采长度603m，煤层平均厚度11.2m，采用走向长壁综放采煤法进行开采，自然垮落法管理顶板。煤层倾角15°～32°，开切眼倾角15°。放顶煤液压支架支护顶板，采用MG250/600-WD3型双滚筒采煤机往返割煤、装煤，端头斜切进刀方式，采空区采用自然垮落法管理，放顶步距1.2m，采用“两刀一放”，多轮次、均匀、顺序放煤。工作面安装液压支架109组，其中中间架ZF8000-19/32H型104组，过渡架（1#、2#、107#、108#、109#）ZFG8000-23/32H型5组，采煤机型号为MG250/600-WD3型；工作面前部运输机型号为SGZ-764/630，后部运输机型号为SGZ-960/800。
1.2 工作面坡度及变化情况
该工作面在开采设计时，根据煤层底板倾角、夹矸、地质构造等因素，将开切眼角度设计为15°。随着工作面向前推进，由于运输顺槽和回风顺槽坡度的变化，工作面坡度逐渐增大，角度最大时达到了18°，特别是工作面推进210m后，为了充分回收底板煤炭，该工作面采取了工作面拉底回采的方式，这一回采方式使得工作面局部架段（65#~109#支架段）的角度增大到了27°。
2 倾角变大导致的问题
这么大的工作面倾角，在没有使用防倒、防滑设施的情况下进行回采，其回采难度比较大。83003综放面开采以来，先后出现了液压支架下窜、刮板机下窜、采煤机和采煤机电缆下溜、液压支架倾倒和煤矸滚落等等一系列的问题，给工作面安全回采带来了很大的难度。
2.1 刮板机下窜
工作面推出开切眼25m后，工作面倾角为15°，前、后部刮板运输机分别出现了不同程度的下窜情况，当工作面推出开切眼210m后，由于工作面采取了拉底回采的方式多回收煤炭，工作面局部倾角增大至27°，前、后部刮板运输机下窜严重。前、后部刮板运输机随着工作面的推进度变化和工作面倾角变化，下窜距离都出现了变化，而且下窜的距离、速度都与工作面推进距离、工作面倾角有着较大的关联，即工作面推进度越大，下窜距离越大，工作面倾角越大，刮板机下窜速度越大。
2.2 液压支架下窜、倾倒
受工作面较大倾斜角度的影响，83003综放面开采期间，全工作面109组液压支架均有下窜和倾倒的趋势，特别是20#支架～109#支架架段，支架下窜、倾倒情况较为严重，支架下窜、倾倒严重影响了移架、采煤机割刀等采煤工序，加快了前部运输机下窜的速度，并且导致了顶板支护效果不好等等影响安全和回采的一系列问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3 采煤机下溜、采煤机电缆下滑
83003综放面使用的采煤机为MG250/600-WD3型采煤机，现场实践证明，当工作面倾角大于18°时，采煤机制动系统提供的制动力不足以克服采煤机重力在工作面方向上的下行分力，这导致了采煤机停机时会发生整体下溜的情况，采煤机下溜问题严重威胁到了采煤机下方作业人员的人身安全，这个问题如果不能够得到有效的控制，将大大降低采煤工作面的安全系数。
和采煤机下溜的情况类似，当工作面倾角在20°以上时，采煤机电缆的电缆夹与电缆夹之间的摩擦力也不足以克服电缆下滑的分力，加之电缆夹上面经常粘有煤渣和水，电缆下滑的情况时有发生。83003综放面开采期间，曾多次出现采煤机电缆下滑的问题，险些酿成事故。
2.4 煤矸滚落
除上述几种情况外，当工作面倾角超过20°时，在生产过程中还经常出现大块煤、岩在运输机内飞快滚动的现象，而且滚落距离较远，这也是一个由大倾角带来的安全隐患，但由于83003综放面属于俯斜开采，在生产过程中并没有发生过煤、岩窜出刮板机的情况。
3 采取的措施
3.1 控制运输机下窜
为了控制刮板运输机下窜，我们除了采取以往的工作面调斜和自下向上推移运输机这两种常规方法外，还以调整支架方向和调整侧拉缸连接位置的方式来辅助控制运输机下窜。
对于前部刮板机，我们将全工作面109组液压支架底座的尾部向下方调整适当距离，使液压支架前进方向与推拉缸方向程一定角度（3°～5°），这样可以使液压支架对前部刮板机有一个上行推力，有效的控制前部刮板机下窜。
由于后部刮板机使用的是软连接，调整支架方向对于后部刮板机下窜的问题起不到作用，于是我们采取了改变侧拉缸连接位置的方法，即将侧拉缸从液压支架的右侧移到了左侧，这样，原来是侧拉缸直对后部接手，现在是侧拉缸在后部接手的上方，实践证明，这种方法可以十分有效的控制后部刮板机下窜的问题。
3.2 控制液压支架下窜、倾倒
由于83003综放面没有使用液压支架防倒设备，开采期间，液压支架下窜、倾斜的情况也十分严重。但ZF8000-19/32H型液压支架顶梁上方设有侧护板，利用这一条件，我们在工作面移架时，采取了侧护板辅助调整支架的方式来避免支架倾倒。不论是采煤机上行割刀还是下行割刀，都采取由上向下的顺序进行移架，每拉一个支架，都推出下方相邻支架的侧护板，这样，不但可以控制液压支架倾倒，还一定程度的避免了支架下窜、架间距不符合规定的问题。
3.3 控制采煤机下溜、采煤机电缆下滑
对于采煤机制动系统制动力不足的问题，起初我们尝试在采煤机两个行走架附近放置挡销，当采煤机临时或长时间停机时，人工在采煤机机道上放置挡销，阻止采煤机下溜，但由于操作不灵活且操作具有一定的危险性，最终只将设置挡销作为辅助和应急控制采煤机下溜的方法。
经过反复的实践和总结，我们发现采取采煤机下行割刀的割刀方式能够安全、有效的解决采煤机下溜的问题，即采煤机上行时不割煤、只有在下行时割刀，这样，不论采煤机是临时停机还是长时间停机，下滚筒下方没有截割下来的硬煤壁都能有效的组织采煤机下溜。此外，为了防止前部刮板机下窜，我们始终采用自下向上推移刮板机的方向来推移前部刮板机，所以采煤机空刀上行时跟机推前部刮板机，即使采煤机临时停机，采煤机下溜1.5m～2.0m时也会被煤壁阻挡住。
对于采煤机电缆下滑，我们采取了人工在电缆槽插小柈的方法，采煤机移动时，电缆重叠的位置设置3人往电缆槽里面插小柈，当电缆有下滑趋势时，用小柈紧紧的别住电缆，有效的避免了电缆下滑伤人的情况。
4 小结
83003综放工作面圆满回采结束，保证我矿原煤产量的同时，也让我们积累了宝贵的经验，特别是在控制工作面机械设备下窜上，为我们以后开采大倾角采煤工作面积累了宝贵的经验。虽然这些方案能够很好的解决83003综放面生产过程中出现的问题，但并不一定适用于所有工作面，在今后的生产中，我们还会根据工作面不同的条件合理选用。
参考文献：
【1】 《83003综放面采煤作业规程》
【2】煤矿安全规程
作者简介：耿福民（1966年 4月—），男，毕业于辽宁工程技术大学 ，采煤工程师，现任老虎台矿安监副总工程师。1987年9月参加工作以来，从事多年一线工作，先后在市级及市级以上刊物发表多篇获奖论文。
论文作者:耿福民,郑德强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/2
标签：工作面论文; 支架论文; 倾角论文; 采煤机论文; 运输机论文; 电缆论文; 液压论文; 《防护工程》2018年第15期论文;