王 東

(四川華鎣山廣能集團(tuán)有限責(zé)任公司,四川 華鎣 638600)

近年來(lái),高產(chǎn)高效技術(shù)的發(fā)展使得很多礦區(qū)淺部具備良好開(kāi)采條件的煤層儲(chǔ)量短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)枯竭,所以進(jìn)行大傾角煤層開(kāi)采成為煤礦未來(lái)的發(fā)展方向,并引起了社會(huì)的關(guān)注。因此,要結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行大傾角煤層開(kāi)采,把握制約大傾角工作面安全生產(chǎn)的主要因素。

1 大傾角綜采工作面安全管理的主要問(wèn)題

我礦是煤與瓦斯突出礦井,目前的大傾角綜采和現(xiàn)開(kāi)采深度為+150m水平和+350m水平,采煤工作面傾角為37°-70°,煤層厚度2.6-3.0m,頂板較完整,有必要需采取強(qiáng)制放頂管理采空區(qū)頂板。開(kāi)采方式運(yùn)用的是平硐開(kāi)拓、上下山聯(lián)絡(luò)、走向長(zhǎng)臂后退式開(kāi)采,液壓支架最大采高3.6m,實(shí)行全機(jī)械化采煤,帶防倒防滑缸體。目前大傾角工作面復(fù)雜性轉(zhuǎn)移,采煤機(jī)割煤時(shí)臥底挑頂量的增加、彎曲段頂板情況惡劣、礦壓顯現(xiàn)復(fù)雜等問(wèn)題頻繁,主要體現(xiàn)在工作面回采工藝的破、裝、運(yùn)、支、處、放等各個(gè)工序中。

1.1 支架歪斜

在大傾角綜采工作面中,拉架過(guò)程中支架前梁下斜,后部溜尾,所以支架與工作面不垂直,擠架、咬架現(xiàn)象普遍。而且容易發(fā)生飛矸傷人的情況,隨著工作面下落,煤矸塊也會(huì)向下滾落形成飛矸,嚴(yán)重威脅設(shè)備和人員安全。

1.2 設(shè)備下滑

因?yàn)樵O(shè)備自身的重量,大傾角工作面會(huì)在斜面上產(chǎn)生沿斜面向下的分力,在推采過(guò)程中設(shè)備容易下滑。而且支架歪架、倒架、頂板起伏不平,在支架上方就會(huì)形成空頂,加大了歪架、倒架發(fā)生的可能性,影響扶架、調(diào)架工作的開(kāi)展[1]。

1.3 片幫飛矸

煤礦頂板如果不做好頂板支護(hù),進(jìn)行掉傘檐的處理,就容易發(fā)生掉矸或煤塊傷人的情況。而且煤壁片幫和老塘竄矸也會(huì)傷人,掉頂、漏頂、片幫或遇構(gòu)造等問(wèn)題會(huì)引起瓦斯超限。如果同時(shí)打開(kāi)過(guò)車(chē)、過(guò)人和風(fēng)門(mén),風(fēng)流就會(huì)發(fā)生短路,降低綜采工作面無(wú)風(fēng)或風(fēng)量情況,發(fā)生瓦斯超限的情況。

2 大傾角綜采工作面安全管理技術(shù)措施

2.1 大傾角工作面防飛矸

在大傾角工作面中全面使用隔離網(wǎng)隔開(kāi)人行道和前方機(jī)道,在工作面電纜槽外側(cè)吊掛,保證與液壓支架頂梁的距離在0.5m以上。在電纜槽外側(cè)的鋼管上可以運(yùn)用使用雙股軟繩或掛鉤,保證固定點(diǎn)間距在1.5m以上。隔離網(wǎng)的網(wǎng)邊要沿傾向?qū)舆B接,網(wǎng)與網(wǎng)之間嚴(yán)密搭接,隔離網(wǎng)拉平、展直都具有一定的張緊力,連接點(diǎn)之間的間距不超過(guò)0.2m[2]。而且不能隨意摘開(kāi)隔離網(wǎng)鉤,如果情況特殊必須將采煤機(jī)和輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),保證頂板和煤壁無(wú)危巖活矸,設(shè)置專(zhuān)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。

2.2 加強(qiáng)輸送帶管理

在大傾角綜采工作面刮板中設(shè)置柔性擋矸皮帶時(shí),要隔15m在輸送機(jī)機(jī)道內(nèi)設(shè)置,保證其寬度在0.8米以上,在支架上吊掛擋矸皮子的一端,另一端垂入輸送機(jī)溜槽內(nèi),使得溜槽內(nèi)拖拉擋煤皮子長(zhǎng)度在1.5m以上,降低輸送機(jī)道內(nèi)煤矸下滾時(shí)帶來(lái)的沖擊力。設(shè)置全斷面擋矸網(wǎng)要保證其沿工作面機(jī)道設(shè)置,在鋼管上用吊環(huán)穿在擋矸網(wǎng)上部,前后設(shè)置兩個(gè)吊掛點(diǎn),保證擋矸網(wǎng)與液壓支架頂梁的間距在0.5m以上。而且要加高工作面下出口正對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)處靠的下幫擋煤板,運(yùn)用隔離網(wǎng)封閉來(lái)?yè)趺喊宓巾敯?一旦有人員通過(guò)必須將輸送機(jī)閉鎖[3]。

2.3 改善采煤工藝

運(yùn)用采煤機(jī)進(jìn)行單向割煤時(shí),下行割煤時(shí)煤體帶來(lái)給滾筒的反作用力會(huì)傳遞到運(yùn)輸機(jī)。因此,必須要改善采煤工藝,改變推溜順序,在大傾角工作面中,運(yùn)用從下向上推溜產(chǎn)生的位移量來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸機(jī)下滑量的補(bǔ)償,因?yàn)橥屏锱c移架順序與割煤的方向相反。在設(shè)計(jì)支架時(shí),要減小推桿擺動(dòng)量,進(jìn)行推桿與底座兩側(cè)間隙的控制管理,防止輸送機(jī)下滑必須要發(fā)揮推桿的作用。同時(shí)也要加強(qiáng)輸送機(jī)防滑機(jī)構(gòu)的防滑作用,其拆裝方便,對(duì)支架其他機(jī)構(gòu)的影響比較少,通常會(huì)預(yù)留設(shè)置。因?yàn)檩斔蜋C(jī)防滑機(jī)構(gòu)會(huì)受到空間的制約,安裝后行人空間大大減少,防滑油缸缸徑小,防滑力不足,一旦發(fā)生防滑鏈條斷裂就會(huì)發(fā)生事故,而且防滑油缸進(jìn)回液的接口和活塞桿的維護(hù)工作難度比較高。

2.4 加強(qiáng)安全防護(hù)

結(jié)合大傾角綜采工作面中采煤機(jī)割煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、支架升降循環(huán)過(guò)程中的煤矸下滾下竄的情況,要做好綜采工作面的安全防護(hù)工作,因?yàn)槊簩觾A角的增大會(huì)增加人員和設(shè)備損傷的可能性。因此,在開(kāi)展安全防護(hù)技術(shù)工作時(shí),可以結(jié)合工作面走向和傾向進(jìn)行安全防護(hù),工作面走向主要采取的是懸掛防護(hù)網(wǎng)、防護(hù)鏈條等比較柔性的防護(hù)措施,而工作面傾向的防護(hù)措施更加全面,不僅可以懸掛防護(hù)網(wǎng)和膠帶等,還可以設(shè)計(jì)防護(hù)板在支架頂梁上。在支架頂梁前端設(shè)置伸縮梁和護(hù)幫裝置防護(hù)功效,進(jìn)行頂煤裝置與松動(dòng)頂煤的裝置的設(shè)計(jì),保證刮板機(jī)的前置比后部輸送機(jī)的運(yùn)作空間高,并提前預(yù)留存儲(chǔ)量和容留量,為不同機(jī)器部件的正常運(yùn)行提供保障。

3 結(jié)語(yǔ)

大傾角綜采工作面的危險(xiǎn)高,要保障綜采工作面的安全開(kāi)采必須要運(yùn)用有效的安全管理技術(shù)。在大傾角煤層綜采技術(shù)中,工作面支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性是其核心的管理內(nèi)容,而煤層傾角的增大會(huì)增加上覆巖層重力的切向分力,所以工作面支護(hù)系統(tǒng)的工作載荷變小,加大了支護(hù)系統(tǒng)失穩(wěn)的外載。因此,要做好大傾角綜采工作面的安全管理,尤其是其支護(hù)管理,加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。