大倾角综合机械化采煤技术与安全管理

孙长凯

摘要：中国区域广阔，很多地区的煤层都属于大倾角煤层。随着中国煤炭开采量的逐渐增加，对大倾角煤层的开采力度也在不断增加，所以需要对其生产工艺技术进行有效分析，确保采煤工作的顺利进行。影响大倾角综合机械化采煤生产工艺的因素是多方面的，包括煤层厚度、煤层倾角、顶板底板、地质构造、煤层破坏等内容。为尽量降低这些因素给煤矿开采带来的负面影响，开采过程中应该有针对性地采取完善措施，加强地质钻探和物探，应用综合机械化开采技术，并优化开采施工技术措施。

关键词：大倾角；采煤技术；综合机械化；安全管理

大倾角煤层指倾角处于35°～55°间的煤层，大倾角煤层占比我国全部煤层储量在14%左右。因此，为了能够使我国煤矿产能与效益得到提高，便要对大倾角综合机械化采煤技术进行不断的提高。在对大倾角煤层进行开采过程中，开采工艺存在一定的难点，比如煤层倾角过大将会导致工作面设备出现下滑与支架倾倒等危险。因此，要想保证大倾角机械化采煤生产能够顺利开展，保证采煤过程安全性，对其采煤技术与安全管理进行研究，具有非常重要的现实意义。

1大倾角综合机械化采煤技术

1.1顶板管理技术

对于大倾角综合机械化采煤，顶板主要是指采煤工作当中所利用的顶板，由于大倾角煤层通常倾角均相对较高，一般超过35°，同时煤层不同之处的煤层厚度及平整度也存在差异。因此，对顶板进行选择一定要保证合理，才能起到有效的支撑作用。在我国南方地区有大量的煤层存在有一定断层，造成煤层当中存在有较为严重的“碎片化”现象，如果对断层面及断层影响区顶板管控不当，将会导致工作面煤岩出现塌落，出现煤壁片帮、顶板漏空，局部片帮、空顶区应力易集中，恶性循环后，出现大面积冒顶事故、倒架事故等情况出现，同时造成煤岩层当中的瓦斯大量涌出，进而对作业人员造成严重安全威胁。因此，在大倾角综合机械化采煤过程中，对顶板的有效管控是安全生产的前提。

1.2大倾角综合采煤液压支架稳定性

在进行25°以上倾斜角煤层开采过程中非常容易发生液压支架下滑、倒架以及支架挤压变形的情况，从而造成液压支架重心偏移，对顶板和围岩的控制无法保证，对大倾角综合机械化采煤工作质量以及操作人员人身安全都有非常重要的影响。所以对于大倾角综合机械化采煤工艺来说，确保液压支架稳定性是非常有意义的。在进行大倾角综合机械化采煤工艺大倾角液压支架设计过程中，要充分考虑到支架稳定性和防滑性，因此要按照具体开采情况选择相应的液压支架，从而确保液压支架的稳定性。

1.3输送机和采煤机布置

输送机和采煤机相关的技术要求相对较低，只需按照煤层实际的倾斜角度做出适当的调整即可。一旦煤层倾斜角过大，将会对采煤机运行造成一定的影响，极易导致采煤机发生倒滑问题。现实当中采煤工作时常会出现这种情况：输送机实际位置时常和预计位置出现不同，工作面输送机与运输顺槽输送机搭接距离不合适，转载点接煤不畅，出现煤炭洒出运输顺槽输送机或将煤炭带入工作面输送机底槽增加输送机負荷，严重时工作面输送机将启动不了、崩断大链。

2大倾角综合机械化采煤的安全管理

2.1顶板安全管理

（1）要进行压力数据以及顶底板移近量值的收集和分析，并且要落实敲帮问顶，确保有效预防顶板片帮以及冒顶。（2）要增强质量管理。在进行大倾角综合机械化采煤过程中要对支架的压力进行不定期检查，一旦发现问题要及时补压，确保其支撑力能够满足顶板压力的承压要求，避免顶板来压而出现倒塌现象，防止出现损失。（3）预防顶板冒顶垮落。因为复合顶板煤层较薄，所以在综合采煤过程中非常容易出现断裂情况。因此，可以在顶板灌进水泥或者其他化学制剂来提升顶板岩石强度，避免出现垮冒现象。（4）确保工作面伪倾角范围在3°～18°，避免出现顶板片帮、冒顶以及支架下滑情况，并且有利于迅速的推进移架，确保顶板稳定性。

2.2液压支架安全管理

要想保障液压支架具有足够的稳定性和抗阻能力，现阶段，我国所采用的液压支架均是采用一些重量较大类型的材料，导致液压支架在进行运输、转移与安装时极为不方便。因此，在对液压支架进行选择时，应该尽可能选择低重量与高强度材料。造成大倾角支架出现变形主要是因为支架失稳倾倒，出现挤架、咬架。而最易出现变形的便是支架顶梁、尾梁与掩护架，因此，需要对液压支架增加侧护板，同时缩短支架顶梁间存在的距离，确保液压支架具有足够的稳定性，避免倒架情况的发生。

2.3采煤机与输送机的防滑

当煤层倾角在40°及以上时，这就需要对开采工作面当中的伪倾角进行严格控制，要是下滑情况较为严重，可以通过外部设施进行调整，比如单向推移输送机等。在对煤层进行开采时，需要对其液压支架所具有的承重能力、稳定性进行充分考虑，确保支架不会失稳出现咬架或挤架现象，使所有部位均能安全稳定运行，通过支架稳定控制输送机稳定。此外，还要保证采煤机工作具有稳定性，在采煤机选型时，要充分考虑其爬坡能力、制动能力，以满足工作面使用坡度并具备一定富余系数。

3优化措施

3.1优化采煤工艺

采煤的工艺是千差万别的。首先就是机器，机械化生产需求就需要能够符合这种需求的机器，这是首要。其次采煤是一个高度连续性的工作，机械化采煤工艺的引入更能够符合这一特性，极大地提高生产效率，让工作中的日产量增加。这就需要对运输设备有更高的要求。所以综采技术的研发成为了重中之重。由此可见，拥有更强的煤矿综合机械化开采技术，就意味着在市场拥有更强大的技术团队，更稳固的市场份额。所以对于我国的各大煤矿而言，综合机械化采煤技术是非常有意义的。

3.2提高装备自动化水平

提高装备的自动化水平，是指提升综合机械化开采技术水平，这个综合机械化其实就是其自动化的标准。有了机械还是一个人一个人的单兵作战，这样自动化不高的情况也是需要被杜绝的。在我国，煤矿开采进行的时候，采煤的机械设备需要实施自动化。但是自动化的同时对于控制人员则有了更高的要求。这需要完善的控制工艺，完善的自动化技术以及对自动化技术的掌握。在机械化程度较高的情况下，工人就需要有更高的掌控水平。

4结束语

对于大倾角综合机械采煤而言，其开采技术复杂且影响因素众多。因此，要对开采工作进行有效的管理，保证整个开采过程能够安全稳定进行，这就要对开采区域的地质构造、工作面设备选型、开采技术条件等进行综合分析，不断提高采煤技术与安全管理，才能实现大倾角综合机械化采煤的高安全、高效益。

参考文献：

[1]岳庆雷.薄煤层综合机械化采煤工艺的研究与应用[J].山东工业技术，2014（24）：84.

[2]勾金文.我国采煤技术的发展方向探析[J].山东工业技术，2014（22）：94-95.

（作者单位：冀中能源股份有限公司矿山安全部）