姚磊
摘要:隨著現(xiàn)代化發(fā)展與工業(yè)規(guī)模的擴大,我國對于化石能源的需求量不斷提升,個別煤礦出現(xiàn)枯竭征兆,服役時間縮短,為此,國家擴大了對資源的開采力度,并將目光轉向開采難度較大的礦產,其中,急斜煤層在我國分布十分廣泛且煤炭儲量豐富,但其開采難度較高,采煤工業(yè)對此缺乏豐富經驗,急傾斜綜采工作面的具體機械化采煤技術仍處于探索階段,本文聯(lián)系實際,對此進行詳細分析,探究急傾斜綜采工作面機械化開采技術的要點。
關鍵詞:急傾斜綜采工作面;機械化;開采技術;應用
引言:急傾斜煤層是煤系地層在經歷劇烈構造運動后形成,其煤層構造與產狀與普通煤層差異較大,開采時,環(huán)境條件尤為復雜,技術難度較高,常規(guī)開采技術完全無法滿足需求,必須進行改良與革新。在信息技術和自動化技術高速發(fā)展的如今,將機械設備引入工業(yè)已成為時代的必然需求,本文聯(lián)系生產實踐經驗,對急傾斜綜采工作面機械化開采技術的應用進行深入分析,指出各方面注意事項,希望能夠提供借鑒。
1 急傾斜綜采工作面特性
急傾斜綜采工作面的地質結構相對而言較為復雜,且穩(wěn)定性極低。歷經長期的地質變動后,煤層由水平變?yōu)閮A斜狀態(tài),其地質結構與普通煤層完全不同,且穩(wěn)定性差,常出現(xiàn)矸石和煤滑落問題,開采人員在工作面行走或者進行諸如運料等各項作業(yè)難度提升,操作機械設備時相對而言也不方便;還有,在急傾斜綜采工作面使用的頂板,由于傾角問題,在斜面方向上重力的分力較大,因此不夠穩(wěn)定,并會引發(fā)一系列相關問題,導致底板巖層和支架穩(wěn)定性受到影響,頂板和底板都容易發(fā)生滑動,且頂板有一定概率垮落。在此類工作面上實現(xiàn)機械化采煤難度較高,設備本身也有一定概率發(fā)生滑動,引發(fā)安全事故。
2 急傾斜綜采工作面作業(yè)時常見問題
2.1輸送機滑動問題
急傾斜綜采工作面常使用輸送機輔助開采,其屬于大型、重型機械設備,本身自重和體積較大,由于工作面傾角較大,動摩擦因數不高,無法為輸送機提供足夠的摩擦阻力,因此,輸送機在重力作用下,很容易出現(xiàn)滑動,若在工作過程中發(fā)生滑動,可能會導致其與轉載機連接斷開,嚴重影響生產過程。
2.2 采煤機滑動問題
采煤機與輸送機類似,自身質量大、體積大,在急傾斜綜采工作面中可能會出現(xiàn)滑動,若其沿工作面緩慢下滑,不僅會直接影響開采過程,導致作業(yè)中斷,還可能造成安全事故,后果不堪設想。
2.3 液壓支架滑動問題
液壓支架并非大型機械設備,但本身也具有較高質量,當其發(fā)生滑動時,很容易出現(xiàn)傾倒現(xiàn)象,當端頭液壓支架缺乏穩(wěn)定牽拉裝置時,傾倒概率成倍提高,可能會為工作面開采過程帶來安全隱患。
2.4 頂板垮落問題
在急傾斜綜采工作面中,地質結構復雜,穩(wěn)定性較差,若工作面頂板條件差,可能會發(fā)生垮落,使得支架無法充分發(fā)揮支撐作用,其承受的作用力發(fā)生大幅改變,最終產生形變甚至傾倒,影響生產安全性。
2.5 矸石濺射問題
在急傾斜綜采工作面上作業(yè)時,頻繁發(fā)生矸石濺射、飛出,致使工作人員受傷的問題,為工作面帶來安全隱患,嚴重影響安全生產。
3 急傾斜綜采工作面機械化開采技術應用
3.1 輸送機防滑措施
首先,應在支架上按一定間隔設置防滑千斤頂,具體距離的把控可根據施工現(xiàn)場實際情況決定,以10節(jié)為宜,千斤頂兩端分別與支架底座和推拉桿、運輸機順槽連接口相連,在移動輸送機或輸送機工作時,應將千斤頂設置為收緊狀態(tài),將其作為支架與輸送機連接的媒介,避免輸送機滑動。
其次,應適當調整工作面的移架和推溜順序。在實際開采工作中,輸送機受重力作用會自行下滑,但液壓支架下移量與輸送機不匹配,使支架推拉桿和輸送機間出現(xiàn)偏移,加快輸送機下滑速率,形成惡性循環(huán)。為防止連續(xù)下滑,應統(tǒng)籌全局,充分考慮實際生產需求,對移架順序和推溜順序進行調整,如有必要,可在工作面上采取分段停機方法,兩次停機間隔一定時間。
最后,在開采過程中應時刻注意并保持輸送機機頭位置,確保其位于運輸巷煤壁的端頭,機頭不能放置于傾斜角度較大的斜面,而是應位于堅硬且粗糙的底板,利用底板施加的摩擦力固定運輸機,避免其發(fā)生下滑。實踐經驗表明,采用此類方式可有效控制和規(guī)避輸送機下滑問題,減少安全事故的發(fā)生。
3.2 采煤機防滑
對于采煤機,應定期安排專業(yè)人士對其進行檢修維護,記錄防滑液壓閘的運轉情況,判斷其是否能夠正常使用并發(fā)揮作用,若出現(xiàn)損壞,應及時維修或更換;還有,應結合急傾斜綜采工作面的實際生產條件增設防滑裝置,如專用的防滑銷,在非工作期間,使用防滑銷控制采煤機齒軌,避免停機時防滑液壓閘停用導致的下滑問題;還有,在采煤機即將停機時,應下拉機身前的液壓支架,起到支護防滑作用。
3.3 液壓支架防滑
應在液壓支架上增設防倒裝置,頂端使用側護千斤頂,機頭和頂梁使用防倒千斤頂,尾部則使用防滑千斤頂。還有,移架時應注意所用方法和工藝,嚴格按照國家相關安全標準和煤礦開采技術規(guī)范進行,杜絕諸如支架掩護梁懸空、連接錯位、超高支護等危險現(xiàn)象,并在移架時注意調整支架底座位置和高度,確保其與煤層頂板和底板垂直。
3.4 頂板控制技術
急傾斜綜采工作面傾角相對較大且地質結構復雜,因此,其頂板的穩(wěn)定性相對較差,容易發(fā)生垮落,使得支架與頂板不能緊密連接,發(fā)生傾倒??刹捎贸耙苿又Ъ艿姆绞竭M行規(guī)避,確保支架移動時與頂板垂直,并緊密連接,使端面距離始終處于最小狀態(tài);還可采用帶壓擦頂移架,減少相對滑動;若工作面傾角過大,無法同時完成割煤和移架,應將兩者分步進行,先完成采煤機割煤,之后移動液壓支架,并分階段停機,及時進行支護。
3.5 矸石控制技術
為避免矸石飛濺或滑落傷害工作人員,應在急傾斜綜采工作面內安裝一定尺寸的撿矸皮帶,其上下兩端分別固定在支架護幫板頂梁內側和溜槽,當采煤機通過時分別通過此二者收起和回放皮帶。皮帶尺寸可根據實際需求進行調整,其位置應靠近工作面的煤壁方向,避免矸石滾落或飛濺進入巷道,為工作人員帶來安全隱患。此外,為杜絕機道內的矸石落入人行道砸傷工作人員,應于液壓支架頂梁和刮板輸送機間增設防飛矸網,并安排專員定期對其進行檢修維護,對破損的網進行更換。安裝時,為充分發(fā)揮防飛矸網的作用、有效控制飛矸,應調整其松緊度,并在其中增設支架鏈條和皮帶等,增強防護效果。
4 結束語
急傾斜綜采工作面具有很高的特殊性,其開采難度較大,容易發(fā)生諸如設備和支架滑動等問題,具有諸多安全隱患,嚴重阻礙了煤礦開采行業(yè)發(fā)展,且現(xiàn)有開采技術仍存在一定不足。想要成為世界工業(yè)強國,我國必須克服技術問題,在現(xiàn)有基礎上改良所用開采方法,促進開采工作的機械化和自動化,提高效率,為工業(yè)發(fā)展提供足量資源。
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