大傾角綜放工作麵設備穩定性控製技術
企業管理
作者：趙光軍
摘要：基於大傾角工作麵開采液壓支架存在傾斜、扭斜、倒滑以及刮板機下滑等問題，文章提出了優化采煤工藝、工作麵偽斜布置、帶壓擦頂移架、控製放煤工序、建立工作麵預警機製等方法，克服了回采設備出現“三滑一倒”等問題，有效實現了控製頂板下沉，防止支架倒滑，防止冒頂、片幫，保證支架能夠順利調架、移架等，在35o以上的急傾斜工作麵實行綜采放頂煤開采，取得了較好的生產、安全與技術經濟效益。
關鍵詞：大傾角煤層；綜放開采；設備穩定性；工藝方式優化；預警機製
中圖分類號：TD355 文獻標識碼：A 文章編號：1009—2374（2012）25—0130—03
大傾角特厚煤層綜合機械化放頂煤開采技術在國內外都沒有成熟係統的理論方法及采煤工藝，探索大傾角煤層綜放開采工藝、研究液壓支架穩定性是實現安全高效地進行此類煤層的綜放開采必須完成的基礎研究工作。
由於煤層傾角比較大，采煤機、輸送機與液壓支架的傾向分力較大，而設備與煤層底板的摩擦力又較小，促使設備本身沿工作麵自行向下滑動；液壓支架的重心線如果超過支架底座邊緣線，加之頂板壓力將產生沿傾向的分力，產生的傾斜力矩，將有可能使支架沿工作麵向下傾斜；對於低位放頂煤液壓支架，在大傾角的情況下存在著防止支架扭斜的問題，即在放煤過程中，煤流有向下的分力並可能發生滑移，會對支架尾梁施加側向力，形成對支架的扭動力矩，此時如果支架的抗扭能力不夠，尾梁就產生側向擺動，從而帶動支架扭斜。這些支架的穩定問題處理得正確與否，直接關係到工作麵的正常生產、安全與技術經濟效益。
在大傾角煤層采用綜合機械化采煤工藝，由於煤層傾角大，工作麵條件比較複雜，要采取特殊措施，防止和處理回采設備出現“三滑一倒”等問題，同時，回采工藝對工作麵頂板管理、支架穩定又有很大的影響，因此，探索研究適合大傾角煤層的綜放工藝，保證工作麵設備可靠有效，並嚴格遵守科學的回采工藝，是大傾角綜放工作麵綜合機械化放頂煤開采的成功保證。
靖遠煤業集團魏家地煤礦屬高瓦斯雙突礦井，在對集團公司王家山礦以及國內其他綜放工作麵大傾角回采工藝的詳細調研基礎上，根據本礦煤層及頂底板岩性對采煤工藝進行了優化組合、改進與創新，在2103綜放工作麵成功實現了大傾角回采。
1 工作麵概況
2103工作麵走向長657m，傾斜長145m，工作麵煤層厚度變化大，可采厚度為0.7～10.9m，平均5.9m。煤層結構複雜，夾矸0～3層，厚度0.1～1.6m。工作麵煤層頂、底板岩性分別是：老頂，粗粒砂岩，局部鬆散；直接頂，細粉砂岩，水平層理明顯；偽頂（局部區域無），炭質泥岩或泥質粉砂岩，可塑性較好，炭質含量較高，局部夾煤線；直接底，細粉砂岩或炭質泥岩，裂隙發育；老底，粗粒砂岩，有炭質碎屑、煤塊及泥岩塊。煤層頂、底板起伏較大，個別地段有頂板下沉、底板隆起現象，工作麵內小斷層和小褶皺較發育，對回采有一定影響。工作麵水文地質條件簡單，工作麵一層煤老頂為礦井第Ⅱ含水層，富水性較弱，但有靜貯水。
2 工作麵設備配置
2103工作麵采用MG250—600QWD型雙滾筒采煤機；89架ZF4800/14/28型基本支架，6副ZFG5200/20/32型過渡支架，1組ZT10400/20/32型端頭支架；前後刮板機均采用SGZ764—2×315型；配套SZZ764—200型轉載機，PLM1000型破碎機，DRB315/31.5型乳化液泵站。
3 采煤工藝優化
3.1 割煤方式
從上向下單向割煤，往返一次割一刀。下行下滾筒割頂，上滾筒割底，上行上滾筒割頂，下滾筒掃底清煤。
3.2 進刀方式
采用工作麵上端15m斜切進刀方式，采煤機上行空刀割頂掃底到工作麵上端87#支架，停機移前溜至煤壁；調換滾筒，下滾筒割頂，上滾筒割頂下行割入煤壁（采煤機進入前溜直線段）；在進刀段內（87#—96#支架段）由下向上順序推溜、移架，將刮板機、支架移直；調換滾筒位置，上滾筒升起割頂，下滾筒降下割底，上行割三角煤至運輸機機尾，完成進刀。
3.3 推溜、移架
采煤機割煤後追機伸出伸縮梁並打開護幫板及時護頂護幫；由下向上追機順序推移前溜（前溜彎曲段長度15m）；距采煤機下滾筒15m從下向上順序擦頂帶壓移架；支架處於最小控頂距後由下向上拉移後溜。
3.4 放煤工藝
采用兩采一放（放煤步距1.2m），單輪間隔放煤，采煤機割一刀每隔一副支架順序放煤一次。