[摘 要]本文所述礦井是一個開采五十多年的衰老礦井，儲量枯竭，延緩礦井衰老是當務之急，目前礦井的煤炭儲量集中在工業(yè)廣場煤柱和十盤區(qū)。由于十盤區(qū)的掘進工程量大，銜接十分困難，為保持礦井生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，公司領(lǐng)導班子決定在外52904底層采空區(qū)和F20斷層（H=20.0m）中間布置一個大煤外52905回采工作面進行開采，較好地完成了大傾角厚煤層綜采放頂煤工藝技術(shù)研究，實現(xiàn)了綜采放頂煤工藝技術(shù)在特殊地質(zhì)條件下的應用。

[關(guān)鍵詞]工作面；大傾角；采煤技術(shù)；應用

中圖分類號：TP85 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0049-01

1 立題依據(jù)

從外52905工作面的掘進準備過程中，不斷探明的煤層地質(zhì)構(gòu)造來看，工作面煤巖層傾角一般為25～29°，從外52904頂層工作面掘進過程中收集的地質(zhì)資料來看，外52904頂層工作面溜子道煤巖層傾角一般為25～53°，而我公司自采用放頂煤工藝技術(shù)以來，開采最大傾角的工作面（東風井大煤1#工作面）傾角范圍在42°左右，煤巖層傾角在53°左右的工作面即使在集團公司也很少見。這樣為我們提出了綜采放頂煤工藝開采技術(shù)大傾角開采的問題。

大傾角厚煤層綜采放頂煤工藝需要解決的技術(shù)難題：一是工作面設(shè)備即刮板輸送機、采煤機、液壓支架的防倒防滑；二是采煤工藝改進問題。安全難題是生產(chǎn)過程中工作面滾落的碴（煤）塊傷人。

2 工作面基本情況

2.1 工作面地質(zhì)條件

該工作面位于九盤區(qū)內(nèi)，西北至52904采空區(qū)，東北臨F20斷層，西南近三水平井底車場煤柱保護線。工作面西北部、東北部大煤已采，其它地區(qū)均未采。工作面地面標高+190.8～+194.1，工作面標高-349.1～-279.8。該工作面基本呈一走向NE，傾向SE的單斜構(gòu)造，受F20及F20斷層（F20斷層落差H=20.0m，F(xiàn)20斷層落差H=12.0m）影響，煤巖傾角25～53°，平均30°。工作面走向長度429m，傾斜長度85m，煤層厚度3.5～5.6m，平均煤厚4.8m，可采儲量27.8萬噸。受F20斷層影響工作面推至一定距離后工作面結(jié)束重新掘配運料道和切眼，布置新工作面將F20斷層甩掉進行生產(chǎn)。

2.2 工作面布置

運料道由原九盤區(qū)野青煤柱運料石門經(jīng)8點前20m開口，開口方位為80°42′，平掘70m后摸至大煤底板后，摸大煤底板前進約13m，到達預計拐線位置，拐線方位為30°16′，拐線后按+0°坡度施工約34m后，定+19°坡度，預計約19m后摸至大煤底板，預計摸底前進約140m，見52904頂層采空區(qū)網(wǎng)，然后摸頂網(wǎng)前進，達到預計切眼位置后停掘。

配運料道從運料道拐線處，繼續(xù)按原運料道方位掘進，即方位為80°42′，摸底前進，配運料道拐線掘進120m后，每掘進10m探上幫斷層一次，如果斷層存在，則繼續(xù)掘進，如果斷層尖滅，則停頭。

溜子道由三水平軌道-310片口經(jīng)3點后6m處開口，開口方位77°01′，平掘約60m后摸至大煤底板，摸大煤底板后拐線掘溜子道，方位為40°39′，掘進約394m后，預計見f20斷層后拐線，拐線方位0°23′，掘進約136m后（與f20斷層凈煤柱5m）達到預計切眼位置，拐線掘切眼，方位為269°37′，與運料道貫通。

3 工作面設(shè)備選型及防倒防滑主要技術(shù)管理

3.1 采煤機選型及其主要技術(shù)指標

3.1.1 采煤機選型

MG170/410-WD型交流電牽引采煤機是采用多電機驅(qū)動、橫向布置，用以開采中厚較薄煤層的交流變頻調(diào)整無鏈電牽引采煤機，總裝機功率：411kW。適用于采高1.3～3.0m，傾角≤35°，煤質(zhì)硬度≤4的工作面，故決定采用該型采煤機。

3.1.2 采煤機防滑技術(shù)管理

大傾角開采時，采煤機遇到的問題是上行時牽引力能否滿足要求，下行時采煤機由自重力引起自動下滑飛車。針對上述問題，在設(shè)備選型上采用符合開采煤層條件的MG170/410-WD采煤機，采煤機的采高范圍1.3～3.0m，適應傾角≤35°，煤層硬度f≤4。

在技術(shù)管理上采取了單向割煤即下行割煤，上行空刀的采煤工藝。其目的下行割煤，利用煤壁阻擋采煤機下滑，空刀上行及時移溜，一是空刀上行可以減小采煤機上行牽引負荷，二是移溜后利用煤壁阻擋采煤機下滑。

3.2 液壓支架選型及其主要技術(shù)指標

3.2.1 液壓支架選型

根據(jù)外52905工作面頂板狀況和三機配套，選用ZF3200/16/24B型綜放支架。

3.2.2 液壓支架的技術(shù)管理

在大傾角工作面條件下，液壓支架在保持足夠的支撐力或頂板有足夠的壓力情況下，支架可自行穩(wěn)定，但是在移架過程中，支架必然降架，此時支架在自重力作用下造成局部下滑、歪扭，從而造成支架擠架、咬架、倒架和下滑，無法實現(xiàn)安全生產(chǎn)。為防止支架事故的發(fā)生，對工作面支架防倒防滑采取如下技術(shù)措施：

支架防倒方面：一是在工作面支架上每隔8個支架安裝防倒裝置；二是在工作面下端頭1#下方緊貼支架支設(shè)一梁三柱戧棚作為導向梁，防止拉1#架時下滑和傾倒，拉架時采用從工作面下端頭向工作面上端頭依次帶壓擦頂拉架，充分利用下方架來阻止支架傾倒。

支架防滑方面：生產(chǎn)過程中工作面下機頭超前上機尾10m左右，工作面與溜子道成93～95度左右的鈍角，也就是說綜放支架向上有3～5度的夾角，再配合從工作面下端頭向工作面上端頭依次拉架，拉架的方向是向上的，在工作面生產(chǎn)過程中根據(jù)現(xiàn)場情況適當調(diào)整超前米數(shù)保證工作面支架不滑；工作面傾角大的地段移架過程中為防止支架后尾梁下滑，需用單體支柱進行調(diào)架，利用相鄰兩個支架已拉支架和未拉支架的錯差，將單體支架分別頂在兩個支架的后柱上，隨拉隨調(diào)；有效的達到了防止工作面支架下滑的目的。

3.3 刮板輸送機選型及其主要技術(shù)指標

3.3.1 刮板輸送機選型

根據(jù)工作面實際生產(chǎn)能力，決定選用張家口煤礦機械廠生產(chǎn)的SGZ-630/220型刮板輸送機，此機型采用前卸式、中間槽封底、中雙鏈、雙電機雙機頭驅(qū)動布置，可以和MG170/410-WD型電牽引采煤機方便實現(xiàn)三機配套。

3.3.2 刮板輸送機的技術(shù)管理

刮板輸送機推移時，在自重力作用下整體下滑，防止下滑方法有兩種：一是工藝防滑，機頭調(diào)采超前機尾。二是機械防滑，采用機械裝置拉、頂溜子，防止溜子下滑。

（1）工藝防滑：一是工作面采用單向割煤，單向移溜。割煤時從上向下割向上跑空刀，減少了采煤機向上割煤的負荷和采煤機對溜子向下的推力，移溜時從下向上移溜避免了溜子從上向下頂時對溜子向下的推力。二是機頭調(diào)采超前機尾。生產(chǎn)過程中機頭超前機尾10m左右，工作面與溜子道成93～95度左右的鈍角，也就是說工作面刮板輸送機向上有3～5度的夾角，再配合從工作面下端頭向工作面上端頭依次向煤壁移刮板輸送機，移溜的方向是向上的，同時在工作面生產(chǎn)過程中根據(jù)現(xiàn)場情況適當調(diào)整超前米數(shù)保證工作面溜子不滑。

（2）機械防滑：利用支架配合防滑裝置拉緊工作面輸送機，即在工作面支架和溜子上每隔8個支架安裝防滑裝置起到對刮板輸送機一個向上的拉力，防止溜子下滑。防滑裝置保持拉緊狀態(tài)，推溜時松開對應的防滑裝置，其余時間保持拉緊狀態(tài)，這樣利用防滑裝置的拉力，起到了防滑的作用。

3.4 工作面防滾碴（煤）塊傷人的主要技術(shù)措施：

一是在工作面支架上吊掛擋煤、碴裝置，二是割煤過程中采煤機下方嚴禁有人，采煤機司機站在支架架箱內(nèi)利用采煤機遙控進行割煤，拉架和放煤過程中所拉（放煤）支架下方嚴禁有人，三是為防止煤（碴）塊傷到工作面刮板輸送機司機，司機必須閃開刮板輸送機機頭2m左右，并用大芭或皮帶進行擋煤（碴）塊，同是刮板輸送機司機往里溜子道嚴禁有人。

4 小結(jié)

本項研究工作實現(xiàn)了煤層傾角53度條件下綜采放項煤工作面的安全回采，為大傾角煤層綜采放頂煤開采提供了技術(shù)保障，提高了類似條件下的煤炭回收率，社會經(jīng)濟效益巨大，推廣前景廣闊。外52905工作面的開采在某種程度上緩解了因礦井生產(chǎn)地區(qū)萎縮帶來的生產(chǎn)地區(qū)接替緊張，穩(wěn)定了礦井產(chǎn)量，具有較高推廣價值。

作者簡介

吳存鵬（1983年9月～），河北邯鄲人，安全助理工程師從事煤礦生產(chǎn)安全管理工作。