煤矿大倾角综放、综采工作面飞矸防治技术及其应用

摘要：在大倾角综放、综采工作面，在采煤机上进行割煤过程中，煤块、飞矸滚落打伤工作面下段作业人员的问题，一直是安全生产管理中的难点和重点问题，如何防止类似事故的再次发生一直是相关人员的研究热点。文章以某矿井为例，经过了不断探索、实践、总结，最终形成一套较为有效的飞矸防治方案。

关键词：煤炭开采；大倾角工作面；综放；综采；飞矸防治技术 文献标识码：A

中图分类号：TD323 文章编号：1009-2374（2015）03-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0266

1 概述

本文根据某矿井急倾斜煤层走向长臂大倾角综放工作面在回采过程中，因工作面倾角大，容易造成飞矸伤人等问题，例如采煤机在工作面上部割煤时，滚落的煤块沿工作面滚动甚至飞蹿下来，对此我们根据实践应用总结出了在大倾角综采、综放工作面飞矸防治的具体办法，并创新设计应用了架间推拉式挡矸门、架前皮带挡矸帘，有效地防止了大倾角工作面飞矸伤人事故的发生，确保了安全生产。

2 工程概况

该综放工作面采用走向长臂大倾角综采放顶煤采煤法回采，运输顺槽沿煤层顶板布置，回风顺槽沿煤层底板布置，工作面煤层呈单斜构造，走向WE，倾向SN，倾角31°～42°，煤层平均厚度10.3m，工作面平均走向长890m，平均倾斜长95m。在采煤机上行割煤过程中、在前部刮板输送机运煤过程中，容易造成割落的煤块沿工作面向下滚落，或煤壁片帮的煤块向下滚落，对工作面下段作业人员形成安全威胁。

3 飞矸防治措施

3.1 设计、完善可靠的飞矸防护设施

要防止飞矸滚落伤人问题的发生，必须要有可靠的安全防护设施做保障，对此我们设计了三种飞矸防护设施，配合使用来完成大倾角工作面飞矸防治工作。这三种防护设施分别为纵向安全网、架前皮带挡矸帘、架间推拉式挡矸门。

3.1.1 纵向安全网。纵向安全网沿工作面倾斜全长吊挂，采用网格不超过50mm×50mm尼龙绳编制的软网，网子高度不小于1.6m，用吊环吊挂在支架顶梁下面的挂钩上，紧贴前溜电缆槽外边缘挂设；安全网若有搭接必须要将搭接处连接可靠，安全网沿倾斜不可拉的过紧，要为移架作业留有余量；在回采作业过程中，工作面若有飞矸窜出前溜，将会被纵向安全网阻挡而不会窜入架间、对架间作业人员造成安全威胁。

3.1.2 架前皮带挡矸帘。架前皮带挡矸帘主要吊挂在前部输送机通道，在支架前梁上用Φ27圆钢焊接专用挂钩进行吊挂固定；安设好后的挡矸帘对工作面架前除采煤机滚筒宽度外的其余横向空间进行全断面严密

封闭。

挡矸帘采用10mm厚双层皮带和δ10mm钢板制作的夹板（宽200mm）加工制作，并在夹板和皮带上打眼用M16以上螺栓进行连接固定；皮带沿吊挂方向裁割成四条，以利于采煤机行走时通过；每道挡矸帘安设三道夹板，中部和上部夹板的作用为固定皮带和增强挡矸强度，下部夹板根据皮带分割的四个条状割成四段铆接在皮带的下边沿，其作用主要是用作配重，增加皮带悬挂自重，以免飞矸掀起皮带滑入工作面下段；其中中部夹板设计高度要求大于采煤机高度300mm以上，防止采煤机通过时阻挂采煤机机身。

经使用证明，由于挡矸帘沿工作面位置布置合理，经多道挡矸帘的分段缓冲封堵，整个工作面基本不能形成具有较大势能和惯性的飞矸，安全可靠性有了很大的提高；由于皮带为柔性材料，飞矸打在上面产生弹性变形，更容易挡住煤矸，采煤机通过时不容易挂住采煤机顶盖板和零部件、不容易损坏挡矸帘和采煤机，大大减小了挡矸帘和采煤机的维护量。

3.1.3 架间推拉式挡矸门。架间推拉式挡矸门其主要作用是利用支架立柱柱体、四连杆机构支撑底座和支架顶梁做支撑，对架间滚落物体进行独挡，挡矸门吊挂在支架上侧护板顶梁侧面焊接的专用吊挂环上，防止纵向安全网没有挡住的煤块和工作面上部架间滚落的物体对下部人员造成伤害；挡矸门比门框宽度小700mm，可在门框内左右推拉，以便于行人通过；挡矸门沿工作面安设间距一般为15～20m，平常使用时相邻两挡矸门一个将门扇拉向最左边、一个将门扇拉向最右边，以确保封堵空间最大；当架间有人作业时，应将挡矸门拉向最右边，以防架间行人通道滚落物体对检修人员造成伤害。挡矸门高度不宜过高，一般为支架高度减去支架顶梁、底座高度，再减去吊挂链高度即可，需考虑两点问题：其一，在生产中移架、放煤和检修时支架需要经常升降架，需将升降余量考虑进去；其二，推拉式挡矸门门扇在门框底槽内推拉活动，若将挡矸门设计得过低，容易使门框底槽内堆积煤渣，阻碍门扇活动。门框宽度在支架处于最小控顶距时靠煤壁侧距离前溜电缆槽外边缘300mm左右，靠采空区一侧在空间允许时尽量放到

最大。

3.2 制定切实可靠的安全管理制度，并固化在作业规程和日常生产管理中

在该矿井大倾角综放工作面的日常生产管理中，我们总结出了以下九条主要防飞矸管理制度，现列举

如下：

3.2.1 前部刮板输送机严禁积煤。采煤机破落的煤、煤壁片帮垮落的煤必须及时运出，保证前溜开空、不存余煤，以防存煤向下滚落，打伤工作面下段人员。

3.2.2 及时执行敲帮问顶制度，撬掉煤壁松散煤体，严禁过放造成架前空顶、漏煤，避免煤壁片帮造成压溜事故。架前片帮漏顶容易造成前溜压死或积煤过多，在这种情况下若开动前溜，最容易造成煤块飞滚出前溜通道、进入架间的情况发生，因此遇到此类情况必须要加强防范。

3.2.3 在前、后部刮板输送机通道内严禁工作面上下段平行作业；若在架间进行检修作业时，及时关闭推拉式挡矸门。

3.2.4 架前、架后输送机通道内进行检修作业时，前后溜、采煤机停电闭锁后，在检修作业点以上5m处打设可靠的横向安全防护网，并在工作面上、下段设警戒人员，防止不知情人员进入架前、架后。

3.2.5 工作面严禁存放物料。

3.2.6 建立可靠的物料、工器具绑扎制度；若有物料需临时存放，则必须进行可靠地绑扎固定，将物料用8#铁丝等绑扎在支架或前溜间；作业人员随身携带的工器具要系上绳子，存放时要挂在可靠的地方防止

下滑。

3.2.7 严格执行采煤机上行割煤时架前严禁有人制度。

3.2.8 建立防飞矸设施（纵向安全网、皮带挡矸帘、推拉式挡矸门）巡回检查和检修维护制度，确保防飞矸设施始终处于完好状态。

3.2.9 及时清理架间、架前存煤，避免造成

积煤。

4 结语

（1）在大倾角综放、综采工作面，设计、完善合理可靠的安全防护设施是飞矸防治工作的关键；（2）科学、合理的安全管理制度是飞矸防治工作的基础；（3）该煤矿在大倾角综放面通过纵向安全网、架前皮带挡矸帘、架间推拉式挡矸门等安全防护设施的投入和总结出飞矸防治管理制度的严格落实，有效地避免了飞矸伤人事故的发生。

参考文献

[1] 赵延湘.大倾角综放工作面煤层自燃预防技术[J].煤矿安全，2009，（5）.

[2] 景兴鹏，郑登锋，王焘，徐伟伟.综采面煤层自燃综合防治技术研究[J].煤炭工程，2008，（3）.

[3] 贾民.大倾角综放工作面安全高效开采实践[J].山东煤炭科技，2008，（3）.

[4] 徐涛.大倾角综放工作面液压支架稳定性技术探讨

[J].煤炭科学技术，2007，（9）.

[5] 周邦远，伍厚荣，聂春辉，陈太明，陈胜明.绿水洞煤矿大倾角煤层综采开采实践[J].煤炭科学技术，2002，（9）.

[6] 王一番，潘如春.在大倾角煤层中单体支柱的改造

[J].山东煤炭科技，2002，（4）.

作者简介：宋阳平（1980-），男，山西柳林人，太原理工大学矿业工程学院在读研究生，山西联盛能源投资有限公司工程师，研究方向：矿业工程。

（责任编辑：蒋建华）