综采工作面大倾角俯采工艺存在问题及对策措施

杨布升

（大同煤矿集团雁崖煤业公司，山西 大同 037003）

大同煤矿集团雁崖煤业公司三盘区8106工作面走向长度为1900m，倾向长度为230m。工作面回采煤层属侏罗纪煤层，煤层平均厚度为3.5m，煤层平均倾角为3°。工作面无伪顶，直接顶为4.5m厚的粉砂岩，基本顶为8.7m厚的粗砂岩。8106工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法，全部垮落法管理采空区顶板。8106工作面回采范围距切巷120m处及420m处揭露F15、F17两条逆断层，由该两条断层组成的地堑构造对8106工作面回采影响最大，造成120～420m处煤层走向坡度发生变化，其中120～180m段煤层下山坡度为13°，180～270m段煤层下山坡度为18°，270～420m段煤层下山坡度为11°，420m以外煤层坡度趋于稳定。由于受煤层坡度变化影响，工作面回采至120m处采用大倾角俯采工艺，俯采过程中出现很多回采难题，如工作面装煤效果差、液压支架倒架、移溜困难等，不仅影响工作面回采效率，加快设备损坏，而且很容易发生重大煤矿安全事故。对此综采二队通过技术例会，分析了工作面大倾角俯采时主要存在的问题，并根据实际生产情况提出了若干项对策措施，确保8106工作面安全稳定生产。

1 8106工作面俯采时存在问题

（1）8106工作面回采120～420m段平均煤层坡度为15°，当采煤机在装煤时，受重力的影响不能完全将煤矸石推入溜槽。在进行刮板输送机推进时输送机处于运煤状态，输送机溜槽无存煤空间，致使采煤机不能完全将煤炭装入溜槽，造成工作面余煤被挤在刮板输送机与煤壁之间以及输送机下方，从而大大降低了工作面装煤、运输能力。

（2）由于8106工作面装煤效果差，刮板输送机与煤壁之间以及刮板输送机下方浮煤较多，在推移刮板输送机时输送机会被抬高，从而造成刮板输送机推移距离不够以及出现上漂现象，若不及时采取措施，很容易导致事故发生。

（3）刮板输送机推移不到位以及出现上漂现象，会造成工作面三机配套空间无法匹配，造成工作面采煤机割煤时滚筒偏向采空区侧，割煤不到位，液压支架端面距出现负值，致使滚筒割顶梁。

（4）8106工作面在俯采时煤层倾角较大，工作面液压支架在自身重力的作用下以及受采空区矸石下滑力的作用下，支架沿煤层倾斜方向存在一个分力，在该分力的作用下液压支架在移架时会向工作面煤壁倾倒。

（5）在俯角期间转载机及皮带机机尾在自身重力的作用下向巷道低洼处下滑，设备列车稳装困难，同时很多设备精密配件在重力作用下发生扭曲、变形现象，造成设备损坏率高，降低设备使用寿命。

（6）8106工作面在俯采期间施工人员及机械设备在自身重力作用下，在工作面煤壁方向将产生一个分力，该分力阻碍了人员及机械设备正常运行，从而加大了工作面安全管理。

2 采取对策措施

2.1 解决装煤效果差的措施

为解决俯采期间装煤效果差问题，综采二队通过研究决定对原采煤工艺进行优化。采用采煤机单向割煤，增加装煤工序。即工作面采煤机上行空刀装煤，下行割煤，往返进一刀。同时将原采煤工艺中推溜方式也进行优化，优化后推溜方式采用采煤机返空刀装煤后停止采煤机作业，然后由机头向机尾方向进行推移输送机，从而确保了刮板输送机推移方向与运煤方向一致，保证了工作面落煤后能够及时运走，避免了刮板输送机与煤壁之间以及输送机下方堆积浮煤现象。

2.2 防止刮板输送机上漂措施

工作面在俯采期间及时清理支架间及架脚浮煤，确保推溜、移架后支架与输送机在一条直线上。一旦发现刮板输送机出现上漂，及时对该地段底板进行人工掏低槽煤，将刮板输送机进行下落；同时采煤机司机应严格按照俯采工作面作业要求进行采煤，控制采煤机割煤范围，避免出现留底煤现象。

2.3 防止液压支架倾倒措施

（1）端头支架倾倒预防措施；由于端头支架处于顺槽巷中，支架梁端前无任何支撑物体，所以采用支架自身操作控制端头支架倾倒相对困难，一般采用斜打单体柱支撑支架的方法预防端头支架倾倒。在推拉端头支架时，在支架顶梁下方斜打一根单体柱，采用擦顶带压移架，在移架期间慢慢将单体柱升起，从而抵消支架下滑分力达到制止支架倾倒和翻转的目的。

（2）工作面支架倾倒预防措施；在移工作面支架前，先将支架伸缩梁伸出并顶住工作面煤壁，在移架时采用带压擦顶移架方式，同时慢慢收缩伸缩梁，在此期间煤壁对伸缩梁将产生一个向采空区方向分力，同时顶梁产生的摩擦力也向采空区，这两个分力的合力作用将抵消工作面支架下滑力，从而防止支架倾倒。

2.4 转载机及输送机机尾防滑措施

为防止俯采时顺槽巷转载机及输送机机尾出现下滑现象，可在转载机两侧各施工一排地锚，地锚垂直巷道底板布置，地锚间距为转载机移动步距，工作面俯采时采用钢丝绳将转载机及输送机机尾固定在地锚上，同时采用大链将转载机机尾与端头支架相连，从而可有效控制转载机及输送机机尾下滑。

2.5 设备列车外移困难对策措施

（1）设备列车外移前必须确保设备列车各部件连接完好，绞车钢丝绳无断股、磨损，同时应提前准备好绞车压柱、挡车圆木、各种电缆、液管、控制线等移放设备列车需用的材料和台回柱绞车。

（2）移动设备列车时，将列车上两台高压变压器进行分闸，并将列车上所有电气设备开关打至零位，断电后将开关上采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机等七根负荷线依次拆下并加长电缆。

（3）设备列车在外移时按三步进行移放，首先移放两台高压变压器，然后将剩余设备分两次移放，为防止下坡前移列车时出现快速下滑现象，设备列车下坡时在列车前方5m处支设两根挡车戗木，直至列车下放坡底。

3 结束语

8106工作面受地质构造影响煤层倾角变化区域，在俯采期间采取了一系列安全技术措施，保证了工作面装煤效果，解决了刮板输送机上漂、转载机下滑、液压支架倾倒等难题，取得了显著成效。