（四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司綠水洞煤礦，四川華鎣 638600）

0 引言

我國(guó)西南地區(qū)的大部分煤礦，隨著開(kāi)采水平向深部延深，都將面臨煤層傾角越來(lái)越大的問(wèn)題，回采工藝和設(shè)備配套也存在較大困難。隨著我國(guó)對(duì)安全生產(chǎn)工作的日益重視，安全的重要程度已經(jīng)超過(guò)生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍踩珵樘臁薄鞍踩貌坏奖Ｕ暇筒荒苌a(chǎn)”，在如此大的安全壓力下，煤礦為了生產(chǎn)只能加大安全監(jiān)管，預(yù)控安全風(fēng)險(xiǎn)，減少安全隱患，通過(guò)提高安全管理水平保障生產(chǎn)穩(wěn)定[1-8]。

綠水洞煤礦回采的3212（Ⅱ）綜采工作面平均傾角58°，礦井下水平延深煤層傾角也不會(huì)低于50°，對(duì)于綠水洞煤礦來(lái)說(shuō)，如何在如此大的傾角上保證安全生產(chǎn)是關(guān)乎企業(yè)生存的關(guān)鍵。礦井結(jié)合多年回采35°煤層及近些年回采45°以上煤層的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了以設(shè)備管理和工藝管理為基礎(chǔ)的安全管理方法，通過(guò)在3212（Ⅱ）綜采工作面組織實(shí)施取得了良好的效果。

大傾角工作面的最大安全威脅就是飛矸傷人，在傾角超過(guò)40°的綜采工作面防飛矸傷人工作更是貫穿生產(chǎn)與檢修最核心、最重要的工作。

1 防飛矸管理

在3212（Ⅱ）綜采工作面回采過(guò)程中，綠水洞煤礦總結(jié)出以人的行為管理為目標(biāo)的管理理念。3212（Ⅱ）綜采工作面所面臨的風(fēng)險(xiǎn)要比以前傾角在40°以下的工作面高很多。超過(guò)40°的傾角，飛矸造成的威脅成倍增長(zhǎng)，即使是一個(gè)直徑50mm的飛矸打在人身上也可能造成骨折，并且工作面底煤受重力的影響容易垮落。工作面底板也可能受風(fēng)、水的侵蝕剝落，移架時(shí)殘留的偽頂，離層的直接頂，煤壁片幫，檢修時(shí)掉落的工具，搬抬時(shí)滑落的配件等都會(huì)從工作面機(jī)道或液壓支架架前沖向端頭支架，在工作面作業(yè)的人員稍有不慎就可能被打傷。傾角過(guò)大還會(huì)給人員站立帶來(lái)非常大的影響，人員在底板上基本無(wú)法站穩(wěn)，工作面刮板輸送機(jī)內(nèi)也基本沒(méi)有人員站立的位置，檢修采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、電纜夾時(shí)人員就可能因踩滑等各種原因發(fā)生墜落事故。為了避免人員在液壓支架架前被飛矸打傷，人員就只能在液壓支架連桿上行走，行走極為不便，踩滑摔倒偶有發(fā)生，所以在現(xiàn)場(chǎng)管理中人員行為的管理就成為最重要的一環(huán)。制定工作面管理制度和規(guī)程措施時(shí)必須考慮到工作面平行作業(yè)的問(wèn)題，人員防墜落的問(wèn)題，設(shè)備檢修、割煤時(shí)防飛矸的問(wèn)題，檢修人員作業(yè)時(shí)的站立位置問(wèn)題，嚴(yán)格控制生產(chǎn)、檢修的工序，并加強(qiáng)安全監(jiān)督力度，才能將作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

2 裝備改進(jìn)提升

在攻克大傾角工作面的過(guò)程中，工作面擋矸裝置經(jīng)歷了三代變革，從最初的簡(jiǎn)易擋矸門(mén)，到不能封閉工作面的液壓千斤頂擋矸門(mén)，再到最后的依托工作面刮板輸送機(jī)能完全封閉工作面的液壓千斤頂擋矸門(mén)，解決了工作面煤矸竄入液壓支架內(nèi)傷人的問(wèn)題。同時(shí)在液壓支架內(nèi)安設(shè)架間擋矸門(mén)和增設(shè)擋矸網(wǎng)，解決了工作面移架時(shí)掉矸下竄傷人的問(wèn)題。

當(dāng)傾角達(dá)到40°時(shí)，即使不開(kāi)動(dòng)刮板輸送機(jī)，煤矸也會(huì)受重力影響滾到機(jī)頭，這時(shí)工作面刮板輸送機(jī)就不再需要安設(shè)電機(jī)，橋式轉(zhuǎn)載機(jī)會(huì)面臨經(jīng)常被沖擊下來(lái)的煤矸壓死的問(wèn)題，目前綠水洞煤礦主要采用兩種辦法解決橋式轉(zhuǎn)載機(jī)被壓死的問(wèn)題，一是加大橋式轉(zhuǎn)載機(jī)功率，由之前的160kW增加到200kW或315kW，這樣極大地提高了橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)載能力，基本解決橋式轉(zhuǎn)載機(jī)被壓死的問(wèn)題，二是增加橋式轉(zhuǎn)載機(jī)開(kāi)機(jī)的頻率，稍有煤矸堆積或預(yù)見(jiàn)即將有煤矸堆積前都必須啟動(dòng)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，同時(shí)降低采煤機(jī)的牽引速度，防止煤矸堆積速度超過(guò)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)載能力造成被壓死。

由于大量的煤矸從工作面沖擊而下，端頭支架的各個(gè)擋矸板必須要有足夠的強(qiáng)度才能經(jīng)受住飛矸的沖擊，端頭支架擋矸板的耐用性成為首要考慮的問(wèn)題，所有的擋矸板都必須做加強(qiáng)筋處理，同時(shí)各個(gè)擋矸板的連接處都要盡量做到間隙小，因?yàn)槊喉窙_擊會(huì)造成煤矸變成細(xì)小的粉末，這些細(xì)小的粉末會(huì)直接從擋矸板的縫隙中沖入端頭支架人行側(cè)內(nèi)，造成行人通道堵塞，清理這些粉末也相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間，若不清收干凈也會(huì)造成端頭支架無(wú)法推移到位，嚴(yán)重制約生產(chǎn)。

雖然目前解決了工作面飛矸和端頭支架擋矸的問(wèn)題，但真正最大的威脅是當(dāng)工作面內(nèi)的設(shè)備出現(xiàn)了故障，或者是采煤機(jī)在工作面中部或下部出現(xiàn)了故障而無(wú)法牽引，只能在工作面內(nèi)進(jìn)行檢修時(shí)，保證作業(yè)人員安全的唯一辦法就是在工作面內(nèi)設(shè)擋矸裝置，但傾角越大設(shè)置擋矸裝置的難度也越大，單體液壓支柱基本無(wú)法打設(shè)，人員在機(jī)道內(nèi)站立都成問(wèn)題，更何況搬抬100多斤的單體液壓支柱，于是使用液壓千斤頂做支撐機(jī)道擋矸門(mén)的理念應(yīng)運(yùn)而生，在3212（Ⅱ）綜采工作面每10架液壓支架安設(shè)1組，機(jī)道擋矸門(mén)打開(kāi)后能封閉大半工作面空間，這時(shí)再配合方木和笆片，就可實(shí)現(xiàn)工作面的全封閉，加之護(hù)幫板對(duì)煤壁的支護(hù)，將人員在工作面中、下部檢修作業(yè)時(shí)飛矸造成的威脅降到最低。

綠水洞煤礦在設(shè)備方面的最大優(yōu)勢(shì)就是公司下屬單位嘉華機(jī)械公司在大力支持設(shè)備的改進(jìn)，以前嘉華機(jī)械公司沒(méi)有做“三機(jī)”配套時(shí)，都需要礦井自己做“三機(jī)”配套方案，提出有一些想法，但各個(gè)設(shè)備廠家不一定會(huì)采納，導(dǎo)致一些設(shè)備不能很好地適應(yīng)坡度變化帶來(lái)的問(wèn)題。而嘉華機(jī)械公司認(rèn)真收集公司下屬各個(gè)煤礦反饋的問(wèn)題，加以改進(jìn)，便于制造出更適應(yīng)本公司煤礦實(shí)際的裝備。

3 采煤工藝優(yōu)化

為了防止工作面刮板輸送機(jī)下滑，綠水洞煤礦在采煤工藝上發(fā)生了幾次重大的改變，工作面布置從最開(kāi)始的真傾斜到機(jī)頭超前機(jī)尾的仰斜，最后到現(xiàn)在的機(jī)尾超前機(jī)頭的俯偽斜，最終確定了大傾角綜采工作面最理想的推進(jìn)方式應(yīng)采用俯偽斜開(kāi)采。

綠水洞煤礦最初采取仰偽斜開(kāi)采是為了控制工作面刮板輸送機(jī)的下滑，認(rèn)為在推溜時(shí)從機(jī)頭向機(jī)尾進(jìn)行，若機(jī)頭超前，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上推刮板輸送機(jī)的量，這個(gè)向上的量正好可以抵消刮板輸送機(jī)下滑的量，這種做法在40°～50°的采煤工作面有一些效果，但同時(shí)也存在一些問(wèn)題，一是由于工作面采用仰偽斜布置，工作面割煤、片幫、移架垮落的煤矸都會(huì)隨著重力作用沖入機(jī)頭的部分液壓支架內(nèi)，工作面機(jī)頭越超前，影響的液壓支架越多，造成了極大的安全威脅，二是雖然刮板輸送機(jī)機(jī)頭部分穩(wěn)住了不下滑，但由于工作面上部刮板輸送機(jī)上竄的量跟不上機(jī)頭上竄的量，導(dǎo)致工作面刮板輸送機(jī)上部相對(duì)向下，下部相對(duì)向上，中間部分無(wú)處可走而被擠壓抬高，損壞設(shè)備。

仰偽斜開(kāi)采的這些問(wèn)題，隨著俯偽斜開(kāi)采的出現(xiàn)而被一一解決，工作面煤壁變得更穩(wěn)定，片幫幾率下降，飛矸再也不會(huì)沖擊到液壓支架內(nèi)，極大地提高了作業(yè)人員的安全，同時(shí)也保護(hù)了設(shè)備。但按照仰偽斜的原理，俯偽斜布置工作面本應(yīng)該越推進(jìn)，刮板輸送機(jī)下滑得越厲害，但在3212（Ⅱ）綜采工作面卻沒(méi)有出現(xiàn)這種情況，這是由于在采用俯偽斜開(kāi)采時(shí)不再使用以往從機(jī)頭往機(jī)尾的推溜方式，而是采用從機(jī)尾向機(jī)頭推溜，并使用好液壓支架的調(diào)推千斤頂并加強(qiáng)液壓支架的排架，防止液壓支架下滑，能夠做到完全穩(wěn)住刮板輸送機(jī)不下滑，甚至還能達(dá)到上竄的效果。

工作面防飛矸方面，除了在工作面布置、擋矸裝置上進(jìn)行改進(jìn)外，還對(duì)割煤工藝進(jìn)行了調(diào)整和變化。以前大傾角工作面割煤時(shí)都是采用下行單向割煤，上行空刀，在機(jī)尾進(jìn)刀，割煤時(shí)前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，返刀時(shí)前滾筒割底煤，后滾筒割頂煤的割煤工藝，采煤機(jī)司機(jī)在割煤時(shí)站在滾筒的位置看采高，后滾筒割頂煤時(shí)，受滾筒剪切力的緣故，被割碎的煤矸被拋射得較高，可能反彈到工作面液壓支架內(nèi)，對(duì)前滾筒司機(jī)造成較大的威脅。為克服這一困難，礦井在3212（Ⅱ）工作面采用下行單向割煤，上行空刀，在機(jī)尾進(jìn)刀，割煤時(shí)前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，返刀時(shí)前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤的割煤工藝，成功解決了割煤時(shí)前滾筒割煤司機(jī)受飛矸威脅大的問(wèn)題。

傾角越大的工作面，采空區(qū)頂板管理就必須越嚴(yán)格。雖然《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化》規(guī)定采空區(qū)懸頂面積不超過(guò)10m2，但如若遇到工作面頂板完好，不易垮落，若不提前進(jìn)行預(yù)裂爆破和強(qiáng)制放頂，工作面初采后，由于采空區(qū)沒(méi)有被矸石填充掩埋，受到水的浸泡和重力的影響造成工作面底板垮落，液壓支架無(wú)法支撐的嚴(yán)重后果。在大傾角綜采工作面防止底板不推底也是一項(xiàng)重要的工作，所以大傾角綜采工作面機(jī)尾頂板超前預(yù)裂爆破和強(qiáng)制放頂，應(yīng)作為一項(xiàng)常態(tài)化的工作。

通過(guò)對(duì)采煤工藝的改變和優(yōu)化，既保障了作業(yè)人員的安全，又提高了勞動(dòng)效率，保證了礦井生產(chǎn)有序進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）縱使有再好的設(shè)備和工藝，在現(xiàn)場(chǎng)管理上沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，不逗硬執(zhí)行，最終也會(huì)造成嚴(yán)重的事故，無(wú)論是設(shè)備還是工藝，都需要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。（2）設(shè)備檢修同樣需要制定標(biāo)準(zhǔn)，檢修人員按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修，驗(yàn)收人員嚴(yán)格按照檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化能否嚴(yán)格執(zhí)行，作業(yè)人員能否真正按照標(biāo)準(zhǔn)化的要求作業(yè)，這些都是非常重要的。（3）在大傾角綜采工作面，減少設(shè)備故障就是保障作業(yè)人員的安全，就可以減少非生產(chǎn)影響時(shí)間；安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)，設(shè)備故障率降低后，最終才能保證采煤工作面能安全順利推進(jìn)。