南河煤业15103工作面俯斜开采专项措施

张茂生

（山西煤炭运销集团南河煤业有限公司， 山西 高平 048400）

1 15103工作面概况

15103综采工作面位于本矿15号煤层+775 m水平一采区北翼西部，走向长590 m，倾斜长121 m，东西两侧均为未开采部分，北距王家北山村保安煤柱线50 m，四邻均未开采。根据本工作面的顶板情况，回采后沿走向压力集中传递范围在60～80 m之间，沿倾向传递范围在40～60 m之间。

工作面内煤层赋存稳定，厚度在3～4.2 m之间，平均厚度为3.85 m。工作面内煤层总体走向为N30°E，倾向 S60°E，北段较平缓倾角 15～20°，南段较陡，在17～23°之间，平均倾角20°。受矿区内两平行断层构造力的影响，预计工作面内局部煤岩层有起伏变化，对开采会产生一定的影响，应加强设备管理。本工作面顺槽掘进期间揭露局部顶板石灰岩岩溶裂隙较发育，应采取防止冒顶的安全措施。初采初放期间，顶板含水层集中涌水，本工作面顺槽沿回采方向呈下坡趋势，应做好防排水准备，防止涌水冲刷巷道[1]。

2 俯斜开采存在的主要问题

表1为15103工作面设备配置。

表1 15103工作面设备明细表

根据工作面掘进期间收集的地质资料情况可知，工作面为俯斜推进，推进方向最大倾角23°，最小倾角15°，平均20°。为确保该工作面顺利推进，以下对俯斜开采过程中存在的主要问题进行分析：

1）采煤机割煤时经常出现侧倾在煤壁上，采煤机行走困难，行走部件和刮板机齿轨磨损严重，容易出现煤机“掉道”现象。

2）工作面支架不能有效支护暴露的顶板，且支架容易歪斜，出现架前漏顶或冒顶现象。

3）工作面“三直两平”不好控制，特别是底板平对采煤机司机的操作技能要求更高。

4）瓦斯、水害的防治工作难度加大。

3 15103工作面俯斜开采主要措施

3.1 对采煤机进行技术改造

在俯斜工作面，煤机由于受自身重力的影响，机身稳定性能大大降低，因此，煤机的改造主要目的是减小煤机倾角。

1）对平滑靴进行改造：根据工作面实测倾角，将平滑靴适当加厚，确保采煤机在推进方向上的倾角不大于10°；

2）对导向滑靴进行改造：由于平滑靴加厚，所以要对导向滑靴底勾和两侧帮进行改造；

3）对于采煤机行走部件的改造，建议与厂家进行沟通，取得主要技术参数或对主要零件进行测量后方可进行[2]。

3.2 加强支架管理

1）必须控制好支架的架型，支架顶梁与顶板保持平行，严禁出现“点头架”或“射箭架”；

2）必须控制好支架的架间距，在移架时利用支架的侧护板进行调整，防止出现挤架、咬架现象；

3）必须保证支架的初撑力和乳化液泵站的压力达到《作业规程》要求；

4）必须做好矿压观测工作，掌握好初次来压和周期来压步距，及时向队组发布来压预报；

5）工作面来压期间，应适当降低采高，加强设备的检修维护，加快推进速度，快速通过[3]。

3.3 加强工作面“三直两平”工程质量管理

1）每次推移刮板输送机后，必须有专人负责将刮板机找直；

2）采煤机司机要认真观察煤机割底情况，保证刮板机最大限度平行于底板，只有底板平了，才能保证采煤机的正常运行。因此，采煤机司机要尽量固定，特别是后滚筒司机最为关键；

3）如需采煤机拉底，必须拉浅底，每次不宜超过10 cm，拉一次底，要推两个平刀，防止出现刮板输送机翘起现象；

4）如工作面出现煤机侧倾的现象，可采用停止采煤机截割部电机运转，利用压摇臂的方式将煤机扶正，帮助煤机行走至平直段后将刮板机垫平后再割煤；

5）工作面必须拉线移架，确保支架齐直；

6）如需在工作面机头或机尾加刀，必须在进刀处和机头或机尾拉线，按线移架，防止出现挤架现象。

3.4 加强瓦斯、水害防治

1）加强工作面上、下隅角的瓦斯检查，同时，要经常检查支架尾部；

2）两端头的顶板垮落不充分或悬顶面积超过《作业规程》要求时，必须立即处理；

3）掌握好采煤机割煤运行速度和瓦斯涌出量的关系，确定合理的割煤速度；

4）加强工作面用水的管理，停机必须停水，杜绝工作面刮板机拉水煤现象；

5）必须在两顺槽低洼处设水窝，安装排水系统用于采空区出水时的排水，建议排水能力不小于正常涌水量的2倍[4]。

3.5 其他事项

1）工作面俯斜推进要防止两端头出现窜矸现象，可以采用支设密柱或戗棚的方式进行控制；

2）加强工作面其他主要灾害的防治；

3）在通过小窑破坏区段时，此段工作面20 m范围内不宜放顶煤；另可采用套棚或锚索补强的方式提前进行加强支护；

4）检修班要加强力量，特别是在更换滑靴、齿轨时要抽调有经验的老工人，积累经验，加快速度；

5）井下要备用足够的备件，齿轨、滑靴、行走轮的损耗量较大。

4 结语

南河煤业针对15103工作面推进方向最大倾角23°、最小倾角15°、平均20°这一俯斜开采条件，对采煤机的平滑靴、导向滑靴和行走部件进行了改造，加强了支架管理和工作面“三直两平”工程质量管理，并对瓦斯、水害进行了防治，总结出了适合本矿井综采工作面俯斜开采的专项技术措施，可为俯斜工作面的回采作业提供技术支持。

[1]林东才，王冠赵，栾恒杰，等.大倾角煤层俯斜开采顶板破坏机理研究[J].煤炭工程，2015，47（5）：98-100.

[2]戴红军，李生，艾春雷.大倾角俯斜开采技术研究及实践[J].煤炭技术，2008，27（4）：43-46.

[3]张健.大倾角俯斜开采高产高效实践与探讨[J].煤炭技术，2007，26（2）：57-59.

[4]谭习文，万世文，赵元，等.俯斜开采工艺系统的可靠性控制[J].煤炭安全，2003，34（5）：26-27.