急倾斜中厚煤层综采俯伪斜开采技术研究及应用

急倾斜中厚煤层综采俯伪斜开采技术研究及应用

彭必林

华荣能源公司达竹中心 ,四川 达州 635024

摘要：为了推进综合机械化采煤开采效率，提高综采工作面的高效产能，克服大倾角急倾斜综采工作面的防飞矸伤人、支架防倒防滑等安全性。矿决  定在斌郎煤矿N-1211采煤工作面进行大倾角急倾斜综采俯伪斜开采技术研究。经过相关工程技术人员的现场跟班指导，以及不断的分析总结经验，大倾角急倾 斜综采伪斜开采技术研究及应用在N-1211综采工作面实施成功，达到了预期效果，在全中心煤矿开创了大倾角急倾斜综采俯伪斜开采技术。

关键词：急倾斜；俯伪斜；综合机械化；开采效率；防飞矸；防倒防滑

1 概述

1.1 工程概况

煤矿采煤工作面综合机械化开采是煤矿支护技术改革的一大进步，在 提高单产、减小劳动强度和降低成本中起到了重要作用。但是，随着矿井的深部开采，煤层倾角发生变化。斌郎煤矿目前面临的最大倾角达到65°以上。因此， 为了保证矿井生产安全， 综合机械化采煤技术的提高，必须对已熟悉的仰采工艺及技术进行优化、更新。斌郎矿之前面对大倾角综采工作面大多采用仰斜开采的方式，但存在如下一些问题： 1）飞矸伤人事故多； 2）液压支架、刮板运输机下滑严重； 3）支架架态差；4）工作面推进度缓慢，生产效率差。为了克服这一系列 问题以及推进突破大倾角急倾斜综采的开采，故选用俯伪斜开采。

1.2 俯伪斜开采的优点

俯伪斜开采具备以下优点： 1）施工工艺简单， 易于操作，工人劳动强度低；2）液压支架、刮板运输机杜绝了倒、滑现象；3）设备影响时间少，单月推进度超过以往 2 倍以上； 4）煤炭归槽， 杜绝飞矸伤人， 安全性强，保证了职工的安全； 5）有效减少煤矸窜入支架、人行道内，减少收浮煤的工程量。

2 工程实例

2.1 工程概况

斌郎煤矿N-1211综采工作面，该煤层处于 T3xj7-1 层位，煤层较稳定，煤层厚度 1.03～1.57m之间，平均 1.35m；夹一至二层夹矸，平均厚0.22m； 倾角在 49°~54°之间；平均 52°,倾斜长平均130 米，设计采高为1.8米，是矿主要采煤工作面，肩负着全矿的生产任务。

2.2 施工工艺

工作面采用俯伪斜开采工艺，具体如下：

工作面安装时尽量真倾斜安装，支架以前是和溜子调成 90°的角度。 根据推溜杆与运输机的间隙， 现可以把支架调成 85°的角度， 即把支架尾 部向下调整。支架前探梁向风巷倾斜，把支架调成与工作面运输机的夹角 达 85°的角度，把支架拉成一个仰斜， 逐步把工作面调成府伪斜， 形成梯 子型状态、风巷超前机巷10-15 米。我们对工作面支架对支架进行改装， 增设防倒防滑缸， 每相邻两架支架相连。工作面按规定安好架前挡矸板， 架间挡矸板 5 架安装一组，由于支架推移缸是反装的，推溜杆较长，又有 抬底油缸作支撑。把防滑油缸带压打起，随着支架的推进，始终让支架有 一个向上推拉的力，保证工作面运输机不下滑，在开采过程中及时观察工 作面情况，适时调整支架与运输机的角度，保证运输机伪倾斜布置且运行 时不下滑。另还向机运科及相关领导请示，因工作面坡度陡取消工作面刮 板输送机的机头、机尾、刮板链，煤炭通过自溜。利用采煤机将上下出口 割穿，保证了割煤时上下出口的高度与操作的便利性， 也减少了上下出口 的打眼放炮工序、加撒架和槽子的复杂性，同时提高了工作效率。在移架 过程中通过不断摸索，首先在割煤时，先采用跟机移架，控好顶板，然后另一组人员进行二次移架，在二次移架过程中两人操作，充分利用防倒防 滑缸与支架的侧护板，调架梁、调推缸，对支架进行上移调架，将工作面 调整成阶梯型，使支架与运输机槽子形成一个小于 90°的夹角， 保证每一刀煤在俯斜向前推进过程中，运输机槽子与支架的下滑力与上调支架力保 持一个平衡，就能有效防止了支架与槽子下滑。如遇地质等原因，可以改 变支架与运输机中部槽的夹角，调整支架的上串与下滑，以适应生产的需要。

2.3 施工要求

N-1211工作面坡度大， 在开采过程中， 每班要掌握支架状态。要用 好支架侧护板和底调及防倒防滑缸每班坚持调架，工作面伪斜坡度严格按 照措施规定要求作业。连队队干要认真监督每天割煤及拉架工对支架的防 滑缸是否用好，特别是工作面防滑缸窜液、漏液的必须及时更换。保持防 滑缸必须是完好的，防滑缸的双向锁也必须完好，才能保证支架的防滑效 果。每班的拉架工必须严格按规定操作，使工作面随时保持风巷超前机巷 10-15 米， 保持平衡向前推进， 使支架与溜子成 85°的夹角。推溜过程中， 不能还是使用以往的推溜方式，从上至下或者从下向上，往一个方向。在 工作面推进的过程中往一个方向推容易造成溜子受力不均，哑铃变形、中 部槽凹槽磨损严重，哑铃退出中部槽脱节。必须采取分段分次推溜，即第 一次先从上端头至下推至上中段支架处，然后从下端头向上推至中下段，  接着再推中段支架。推溜步距不应过大，第二次再进行调推到位，加大溜 子弯曲孤度，平衡溜子受力状态，避免了哑铃变形、中部槽的磨损。同时 增加总体推溜步距，提高了循环进度。在拉支架的时候，平衡缸不要将煤  壁支架尖子调的过高，要保持支架平衡，也不能将支架角度调得过小，角 度过小会造成割煤机割支架前探梁， 每架支架的侧护板间隙不易调得过大， 支架的侧护打开宽度不得超过 1.45 米，因工作面溜子槽子是 1.5 米固定的， 超出槽子宽度易把槽子接头拉大损坏槽子连接处。

2.4 现场的生产应用情况

通过科室人员的跟班及指导， 2023年的开采N-1211工作面没有下滑一架到机巷去。而且没有一个受伤人员，确保了矿上安全生产，而且 在没有矿其他运输设备等影响下， 一个队每月可以单产原煤达 4 万多吨以 上。每月推进度比原来提高一半以上，取得了良好的效果，也给我们在开 采过程中积累了宝贵的经验，达到了预期的效果。职工收入也得到了稳步 上升， 安全得到了良好的保障。同时N-1211 大倾角急倾斜工作面开采成功，为下一步攻克倾角平均在 60-70°的综采工作面打下了坚实的基础。

3 结语

从应用情况来看，急倾斜综采采用俯伪斜开采技术的应用，改善了职 工作业环境的安全性，降低了伤害事故的发生，提高了单产水平。由于煤 层的倾角越来越大，我们可以选用一些防倒、防滑的装置以确保液压支架 和刮板运输机的下滑，从而达到预期的开采效果。

参考文献：

• [1]王云龙.厚煤层综放开采覆岩破坏高度实测研究.建筑技术科学,2022-07.