深部大倾角综采工作面安全开采探索

许旺

摘要：3372深部大倾角综采工作面进行回采时遭遇了很多技术难题，文章结合大倾角复合顶板条件下综采技术实践，进行了原因分析，并为保障安全生产提出了一系列措施，希望能为大倾角复合顶板条件下的回采工作提供技术保障。

关键词：综采技术；深部大倾角；综采工作面；安全开采

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0106-02

在深部大倾角条件和落后的开采技术的制约下，我国综采水平差强人意，安全管理方面存在急需解决的弊端和瓶颈。在深部开采和大倾角复合顶板地质条件下，首要解决的问题就是综采技术的应用问题。本文以开滦集团公司赵各庄矿3372综采工作面为例，讨论、研究了大倾角复合顶板地质条件下综采技术的实践应用。3372综采工作面地质条件复杂严峻，煤层倾角36°～47°，平均40°，工作难度较大。为应对复杂地质条件对综采工作带来的不良影响，本工作面采用了一系列新方法和新工艺，确保了顺利回采和安全生产，实现了矿井的安全、经济、绿色生产。

1 地质地形概况简介

开滦集团公司赵各庄矿3372东上面位于13水平东翼3～4石门，属倾斜向急倾斜过渡区域，工作面标高：

-988.3～-1048.2m，煤层走向110°～130°，煤层倾角38°～52°，平均煤层倾角为45°，工作面走向长640m，工作面倾斜长75m。煤层厚度在2.0～5.2m之间，平均厚度为3.05m。煤层赋存相对稳定但较为复杂，局部发育多层夹矸且无连续性，厚度在0.05～0.6m之间，平均为0.25m，夹矸岩性为黑色泥岩，深灰色粉砂岩。煤层组成了复合顶板，矿山压力显著。该工作面煤层埋藏深度超过千米，压力显现可想而知，顶板为不稳定的复合顶板和煤层厚度的不均匀，都加重了回采难度。

2 分析该工作面在开采中面临的难题

2.1 输送机的上窜下滑现象

2.1.1 经过分析研究得知，煤层的倾角在12°以上时，由于自重原因，输送机会出现下滑。该3372工作面煤层的平均倾角已经上升到40°，所以输送机下滑非常严重。

2.1.2 实践证明，圆链环斜拉千斤顶预防运输机下滑的方法存在不少问题，比如圆链环断了弹起难免伤人，千斤顶置于工作面底板上，由于割煤或发生工作面片帮浮煤矸容易窜出刮板输送机，使得供液管、管座、活塞杆都很难维护。

2.1.3 工作面采成仰斜防止运输机下滑的方法有不少负面影响：一是大倾角工作面煤壁易片帮，采成仰斜后就更易片帮，片帮后往往导致冒顶；二是仰斜工作面的片帮煤及采煤机割下的煤都易窜入工作面伤人；三是仰斜的度难以掌握，尽管工作面经常割斜刀、短刀调整，仍常常不是运输机机头下去太多，就是运输机机尾抵回风巷上帮；四是仰斜越多，液压支架间呈阶梯状的错距越大，工作面就越容易挤架甚至造成倒架等。总之，仰斜越大越不利于安全生产。

2.2 液压支架的防倒防滑现象

2.2.1 3372综采工作面在进行回采时，由于煤层厚度变化较大，容易造成液压支架倾倒。

2.2.2 由于倾角过大，支架的重心失衡，造成支架的稳定性能降低，很容易在工作面周期来压时，发生支架坍塌现象。

2.2.3 在割煤时，必须要及时将工作面支架调整成一条直线。否则，支架会出现局部或小范围的倾倒。

2.2.4 由于调整方法不恰当，生产过程中，要么出现超前生产，要么出现滞后生产，也会引发支架局部或小范围的倾倒。

2.3 工作面煤壁片帮现象

2.3.1 由于工作面倾角过大，一般采取仰斜布置工作面，会造成工作面煤壁经常发生片帮现象。

2.3.2 由于工作面煤层厚度变化较大，工作面沿板开采时，容易造成液压支架底煤下涮，进而造成片帮现象。

3 探讨大倾角复合顶板地质条件下综采技术的应用措施

3.1 如何解决输送机上窜下滑的难题

3.1.1 避免让煤、煤粉、石灰等进入底槽，减少底链运行的阻力。

3.1.2 结合现场实际情况，将刮板输送机调整为正山向，避免输送机上窜下滑。

3.1.3 移溜工作必须由下向上依次进行，防止刮板输送机下滑。

3.1.4 输送机移动时，机头和机尾的锚固装置不可同时松开，移动完毕后要根据实际情况选择采用单体液压支柱加固机头（尾）架底梁。

3.1.5 在每5组支架布置1个刮板输送机防滑千斤顶的同时，工作面每4组支架与刮板输送机间倾斜布置1棵DW-2.5m单体液压支柱，可以防止刮板输送机下滑。

3.2 以下方法可以解决液压支架防倒防滑难题

3.2.1 采用调面的方法将3372的液压支架调整成正山向，可以防止支架下滑。

3.2.2 严格控制工作面采高，采高较大时，可以在支架底座下提前垫好木料，防止支架失稳而倾倒。

3.2.3 相邻支架之间必须使用好防倒、防滑千斤顶，确保千斤顶连接可靠。

3.2.4 要及时移架，没有及时移架的话，则要及时伸出支架伸缩梁，并且要停机移架，移架时的高度要控制在侧护板的三分之二内，同时侧护板和底调千斤顶也要随时调整，以确保支架的稳定、平整。

3.3 解决工作面煤壁片帮现象的方法

3.3.1 将工作面调整为正山向，可以防止煤壁片帮，工作面走必须正规循环，确保工作面为正山向。

3.3.2 采用了煤体固化、水涨锚杆、木锚杆等技术加固煤壁，增加煤体的整体稳定性，其中在煤壁打水涨锚杆经济上及用工上比较合理。具体做法，准备班即夜班来打水涨锚杆，3372工作面片帮地点多发生在煤壁中部至煤壁底根范围，在煤壁松软地点及片帮地点水涨锚杆采用五花眼布置，眼距0.5m，排距0.5m，与水平夹角5°向下布置钻孔，钻孔长3m，钻孔布置完后，在每个钻孔内各打一根水涨锚杆，最后给每个水涨锚杆注高压水至少10分钟。

4 结语

本文分析了3372综采工作面在复杂地质条件下进行回采遇到的难题和瓶颈，同时给予了解决措施。正山向回采方式巧妙地解决了以往大倾角引发的支架倒滑、输送机上窜下滑等难题。相信经过现场的实际操作和理论验证，该技术会对安全生产、高效生产、经济生产带来可靠的技术保障。

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