攀煤（集团）有限责任公司太平煤矿 四川攀枝花 617000
摘要：目前太平矿煤层倾角在45°以上的急倾斜薄煤层工作面大部分采用柔性掩护支架采煤法，产量低、工效低且经常出现老塘窜矸、煤壁架前煤矸石窜矸伤人发生，安全无保障。为了提高松软薄煤层工作面单产能力，预防飞石伤人，选择在3115-12急倾斜松软薄煤层综合机械化工作面技术研究与运用的成功，对急倾斜松软薄煤层综合机械化开采具有很好推广应用。
关键词：急倾斜 松软薄煤层 机械化防滑
1.工作面概况
1.1 工作面位置及情况
15-1#煤层工作面位于太平煤矿+700m水平南一采区，参数：平均走向长769m，平均倾斜长131m，最大倾角：53°，最小倾角：44°，平均倾角48°。该煤层结构较为复杂，15-1#煤层底分层松软，含0～2层夹矸，平均厚度为0.27m，煤层厚度变化较大为0.67～2.05m，平均为1.28m。
1.2 煤层顶底板情况
该煤层结构简单，属较稳定薄煤层，老顶为粉砂岩，厚度：7.10m, 灰白色、块状；直接顶为泥质粉砂岩、粉砂岩，1.95m，灰白色至灰黑色；伪顶薄层状，灰黑色，厚度：0.2～0.5m。直接底为粉砂岩，厚度：9.10m, 灰白色至灰黑色、薄层状。
1.3 地质构造情况
该工作面近似于单斜构造，在运输巷揭露5个逆断层，断层落差0.56～1.2m，预计影响范围：走向长16～47m，对工作面回采有较大影响。
2.工作面采煤工艺
2.1采煤工艺
采用ZQY2800/09/24型和ZY3400/10.5/23Q型掩护式液压支架支护顶板，MG300/710-AWD1型电牵引采煤机落煤、装煤，采高控制在1.4m-2.1m，截深0.6m。
2.2工艺流程
斜切进刀—上行割三角煤—正常下行割煤—采煤机返向上行清浮煤—推输送机—移架—割煤（下一循环）。
3.工作面“三机”防滑防倒措施
3.1支架防滑防倒
（1）排头1～5架支架必须安装防倒防滑千斤顶，排头第一架支架移到位后必须紧贴第一架用不少于2根液压单体配合半圆（Φ不小于16cm）沿走向打设成的接架柱，紧靠在支架下方支护稳固支架，防止支架倒架和下滑。
（2）移架顺序：由下往上先移下口第二、四架，再移第三、五架，最后移第一架，若有倒架、摆角等现象，要及时使用调架装置进行调架，确保排头支架稳固，移第二、四架时，先对一、三、五架立柱注液以防倒架和支架下滑，然后再从下往上移架。
（3）过断层、地质变化带，顶板破碎，压力大、片帮严重时，应超前带压拉架。采煤机必须将底板割平，保证溜子、支架不倾斜。
（4）煤层突然变厚时，留设底煤开采，支架钻底或者顶板破碎区域支架易下滑和倒架时，采用单体支柱配合支架固定，防止下滑倾倒。
3.2刮板运输机防滑
（1）加强“三机”状态的管理，刮板输送机和支架状态要与煤壁形成垂直或向上的趋势，同时控制好支架间间隙，便于调整支架状态。
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（2）防止液压支架下滑，确保支架的初撑力符合规定，割煤时顶底板割平整，支架以面接触顶底板，同时液压架间采用打设成组防滑单体与支架成45°夹角的方法来控制刮板运输机的下滑。
（3）采用ZQY2800/09/24支架10架搭配ZY3400/10.5/23Q型2架掩护式液压支架防滑，ZY3400/10.5/24Q 两柱掩护式大倾角液压支架为整体顶梁掩护式支架,适应煤层倾角0°～55°的一种新型液压支架。与国内外同类设备相比。具有重量较轻、性能较全、防护设施较完善等特点。
3.3采煤机防滑
（1）采煤机司机和机组检修维护人员每天必须对采煤机制动系统、行走肖排进行检查，调试，确保可靠制动。
（2）每次停机后，采煤机司机分别在采煤机两行走轮下方用销排销子插在销排里，防止机组下滑。
4、松软煤层防片帮、过地质构造措施
4.1 松软煤层防片帮、漏顶的措施
（1）仰伪斜开采，仰斜角度控制在3°以内，调整支架状态，使支架形成向上的趋势，保持工作面“三直、两平”减少工作面煤壁局部压力集中，防止煤壁片帮。
（2）加强尾巷老塘顶板管理，当工作面上遇角段悬顶面积超过规定时，采取强制放顶措施，减少工作面煤壁区压力，减少煤壁片帮、局部顶板漏顶等现象。
（3）加强泵站压力管理，泵站压力31MPa，工作面支架压力不小于泵站压力的80%，每班进行二次加压，加强支架立柱、管理的维护管理。
（4）采煤机割煤后，及时进行拉架，缩小空顶时间；对局部顶板破碎的进行跟机拉架，使顶板得到及时的支护，防止煤壁片、漏顶。
4.2 过地质构造方法
揭露断层，折曲、煤层松软、局部片帮冒落等现象，造成顶板、底板错差较大，支架高度不够，不接顶倒架、背架、咬架等现象影响正常回采，针对落差在1.5m以内的断层采取了措施（见过断层图）：
（1）首先维护已揭露的顶板后在煤壁开帮超前接顶，再提底进入断层上盘。
（2）维护时从上往下先用单体戴木帽支护已揭露上盘顶板，柱距1.0m；片帮严重超过最大端面距时，采用用半圆木一端插入煤壁，另一端插在支架顶梁上，并在煤壁贴帮打设单体支柱联合支护顶板，单体柱距1.0m；在断层断交面落差或顶板有空洞的地方用半圆木架设木垛接顶，架设木垛时每层半圆木搭接处用8#铁丝捆绑扎紧。
（3）煤壁顶板破碎或不完整时采用打眼放炮超前开帮，用铁轨沿走向布置配合单体支柱提前支护此段顶板。
（4）煤壁开帮支护好后，采取逐步提底挑支架梁上方老塘侧岩层的方式推进。采煤机从上往下截割煤壁侧底板时，保持每刀200mm左右的提底量。
（5）每次处理支架后及时拉架前移，拉架时将支架顶梁上翘前移接实煤壁侧顶板。拉架时带压擦顶移架，少降快移，如遇拉架困难时，用单体辅助支撑支架顶梁进行拉架。
（6）在局部煤层松软段，采用工作面有片帮现象必须及时打设贴帮柱护帮，并用刹杆或木板料刹帮。
（7）在局部煤层松软段，采用注射美固364固化剂对工作面前方煤体进行加固，再进行开帮支护或者采煤机割煤推进。
5.工作面防飞石措施的应用
大倾角工作面煤壁片帮、顶板局部漏顶等现象，造成煤矸石窜到支架行人侧，造成伤人事故，针对问题采取措施，工作面沿倾向安装可伸缩挡煤板，采煤机割煤时，挡煤板必须随采煤机行进及时降、升起；走向间隔10m防飞石设施采用废旧皮带；运输巷桥转机尾设置防飞石钢板焊接而成，防止煤壁片帮窜矸等伤人措施。
6.应用效果
通过在15-1#工作面急倾斜松软薄煤层综合机械化开采技术的成功实施，改变了矿井传统的柔掩采煤方法，使得综合机械化开采技术的应用范围与适应条件大大提高，并且取得了良好的经济与社会效益，为同类煤层综采提供了技术支撑，具有显著社会效益。
7.结论
急倾斜松软薄煤层采用综合机械化开采技术研究，从根本上解决急倾斜松软薄煤层柔掩采煤方法落后的采煤工艺，提高煤炭回收率，提高市场竞争力；降低职工劳动强度，确保安全高效生产。有利于减头减面，减人提效，杜绝煤壁架前、采空区窜矸现象，为建设高产高效矿井创造了有利条件。
论文作者:柏仁宣,周川,董明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/15
标签：支架论文; 煤层论文; 工作面论文; 顶板论文; 松软论文; 倾角论文; 断层论文; 《防护工程》2019年第1期论文;