大倾角俯斜综采过陷落柱技术研究与实践

秦　渤

（山西宏厦建筑工程有限公司， 山西　阳泉　045000）

引言

众所周知，能源紧张目前已经成为全世界共同面对的问题，那么关于能源开采的技术便吸引了很多关注。就我国来说，目前还是采用大倾角俯斜开采的采矿技术，例如山西大多数煤矿的总体构造都是向斜构造，大部分地区的煤矿都受断层影响倾斜角比较大，陷落柱发育良好，这就方便了大倾角俯斜开采技术的应用。大倾角俯斜开采目前是我国相对先进的采煤方法之一，既保证了采煤的效率，也保证了能最大程度地有效开采煤矿，不造成能源浪费。这种采煤需要对机械设备有更好的要求，所以加强采煤工作面开采机的维护就很重要。

1　工作面概况

以山西金晖隆泰矿井田为例，金晖隆泰矿井田位于山西的西部，是我国比较有名和较大的矿井田之一，这个矿井田的工作面是沿煤层来倾向布置的，也是向斜构造，煤层的平均厚度为2.5 m，倾斜角约为28°，而且存在一个陷落柱，采用设备有采煤机MG400/930-WD、刮板输送机SGZ-880/800型、液压支架ZY6400/17/31、转载机SZZ-1000/400型、破碎机PLM3000型。采用此套设备过陷落柱，效率高、推进快。

2　技术研究与实现

2.1　工作面设备防滑、放倒问题

2.1.1防治刮板输送器上漂

采煤具有一定的危险性，尤其是在开采深入地表的煤矿时具有很大的风险性，因此各大煤矿都十分注重安全问题，尽管如此，每年还是有不少的煤矿工地发生工伤事件。在采煤的过程中，工作面的下俯角越大，在进行长时间的采煤后危险性就越高。因为下俯角越大用采煤机长时间采煤后煤帮侧积煤就会越来越多，顶层的刮板输送机工作就会越来越困难。因此在刮板输送机遇到故障时工作人员就需要进行维护，工作人员必须下到煤矿去给煤帮清煤。如果这时候刮板输送机的倾角过大的话就容易发生向煤帮侧移的情况，这对煤矿工人的安全具有很大的威胁。因为一旦刮板输送机的倾角过大刮板链就容易出槽进而可能会伤到煤矿工人。因此在实际操作的过程中需要注意刮板输送机的倾角问题，不仅如此，要高效率地使用刮板输送器需要利用采煤机单向切割煤矿，如果从一个方向切割可以实现反方向运行空刀装煤，这样既有效率又能充分开采煤矿，不失为一种好方法。

2.1.2对液压支架防倒、防滑

工作面倾斜角过大也会发生工伤等问题，因为如果工作面倾斜角一旦过大支架的重力就会沿着整个煤层进行分力，这样会导致整个支架产生的分力大于支架和底板的摩擦力，这时候液压支架就会发生滑移的现象，会向侧方发生侧滑，侧滑就会导致整个支架的重心发生偏移，这样液压支架就容易倾倒，其产生的后果是很严重的，不仅会发生大规模的工伤现象，而且整片地区的煤矿资源也会被破坏[1]。

为了防止支架发生侧滑现象，就需要提前把支架的两端进行固定，要把整个支架与工作面进行连接，这种连接方式叫做软连接，软连接就是把整个支架从端头第一架开始用链条把整个支架逐一进行固定，把支架和整个工作面连接在一起，这样就形成了一个软连接，软连接能很好地防滑防倒，不仅对采矿工人的人身安全有了很大的保障，而且能更有效率地实行大倾角俯斜综采过陷落柱技术进行挖矿采煤。在进行软连接时首先要放松牵拉装置，然后调整支架，把支架底端与整个工作面固定在一起，用链条使用“孤立支架”的方式把支架和工作面进行连接，最后执行移架工作。

2.1.3增强采煤机的稳定性

把支架与工作面连接固定好之后就可以进行采煤了，采煤就需要用到采煤机，目前我国的采煤机由于种类不一也各有各的优点与缺点，因此想要正确使用采煤机必须保证采煤机的稳定性，采煤机放置在采煤面上的倾斜角度也不能过大，不然也会发生侧滑等问题，因此可以加大采煤机整体的宽度来减少采煤机发生侧滑的可能性。

2.2　工作面过陷落柱技术要点

1）在使用大倾角俯斜综采过陷落柱技术时需要注意要把整个工作面的高度调整到2 m左右，这样方便采煤工人对机器进行维护以及采煤，而且留出2 m的高度也保证了工作人员的人身安全[1]，这就叫做安全间隙，是每个采矿采煤点必要的工作。

2）过陷落柱与整个刮板输送机的距离和角度问题需要引起重视，过陷落柱必须与整个刮板输送机保持平行，要呈一条直线，不然会发生侧滑等现象。

3）在过陷落柱期间工作面支撑必须达到指定量，不能多也不能少，不然就容易发生坍塌等现象。

4）当采煤面工作面过于松软时就要引起重视，通常一个工作面过于松软就容易引发矿难等重大灾难，因此需要特别重视，当采煤面过于松软时要及时垫上垫板梁[2]。

5）陷落柱段与工作面正常割煤段必须保持循环进度一致，确保运输机推移成一条直线[2]。

6）安全通过陷落柱后，工作面采高必须符合规程中规定的要求，做到“三平”“两直”“两畅通”。

7）未尽事宜严格按《煤矿安全规程》及矿有关规定执行。

3　效益分析

3.1　经济效益

大倾角俯斜综采过陷落柱技术最优秀的一点就是节约资金，这种技术可以大幅度地提升资源利用率，可以有效解决目前资源短缺的问题，合理利用煤矿资源。目前各大采煤企业都是用大倾角俯斜综采过陷落柱技术来进行采煤采矿。

3.2　社会效益

在世界资源整体干枯的大前提下，合理利用不可再生资源就成了重中之重，因此最大效益地采煤采矿，不造成浪费就是很大的社会效益，大倾角俯斜综采过陷落柱技术有效地利用了煤炭资源，为社会稳定提供了必要的保障。

4　结语

在进行庞大的数据分析过后基本可以确定大倾角俯斜综采过陷落柱技术是目前最适合我国发展的采煤技术，同时，根据地质条件，采用此套设备，采用设备采煤机MG400/930-WD、刮板输送机SGZ-880/800型、液压支架ZY6400/17/31、液压支架ZY6400/17/31、转载机SZZ-1000/400型、破碎机PLM3000型，既有效地开采了煤炭资源，又取得了很大的经济效益与社会效益，而且大倾角俯斜综采过陷落柱技术为以后的高难度开采煤矿积累了经验，打下了坚实的基础，具有良好的应用价值。

[1]白文彪.大倾角综采工作面过陷落柱回采技术研究[J].河北煤炭，2011（6）：29-30.

[2]王鹏举.大倾角综采工作面俯斜长壁开采技术研究[J].商品与质量，2015（2）：25-27.