大采高大倾角俯采工艺初探

【摘要】综采工作面俯斜开采，特别是在工作面平均采高在5.6米，最高采高达到5.8米，局部俯采平均倾角达23°，在国内不多见。刘庄煤矿151301工作面在开采初期，成功在151301综采工作面近100米局部倾角平均坡度达到23°，局部最大倾角达到28°的条件下回采成功，该技术的成功探索，为后期我矿区大采高大倾角综采工作面俯斜开采提供了成功的技术和实践基础。

【关键词】大采高；大倾角；支架稳定性；顶板管理；防窜矸；回采工艺

1概况

151301工作面为刘庄煤矿西一采区第一个回采工作面，该面选用后退式单一倾斜长壁采煤方法下行开采，采用综合机械化设备，一次采全高，全部垮落法管理顶板，可开采6个月。

2大采高大角度俯斜开采相关技术难题

刘庄煤矿151301工作面在开采前期，通过充分进行理论论证，认为该面开采存在以下技术难题：

（1）受工作面倾角及大采高影响，支架稳定性差。（2）工作面在俯采时矿压显现较为明显。（3）老搪窜矸，移架时支架顶板及架间窜矸，封闭墙及支架易受冲击。（4）煤机装煤效果差、运输机抵不动车，推溜时溜槽易上漂、采煤机易向煤壁一侧倾倒。

3大倾角工作面支架稳定性分析

3.1支架稳定性机理及分析

大倾角工作面支架不仅受支承压力的作用，而且受倾斜方向支架重力分力的作用。因此顶板运动方向与煤层法向夹角的变化对支架抗倒能力的影响是显著的。顶板运动轨迹对支架的滑动稳定性影响也很大。

3.1.2工作面支架防倒力矩分析

从而使也增大，即F越大，上述关系式就难以成立，因此煤层倾角越大，顶板来压时，在合力R和重力可以看出，减小支架重心h1相对于支架稳定性是很大作用的，通过以上理论分析，对于支架在工作面俯采时，其影响支架稳定性的因素有：

（1）工作面回采倾角；倾角越小，稳定性越好

（2）工作面顶、底板与支架摩擦系数；摩擦阻力越大，支架稳定性越好

（3）支架初撑力；初撑力越大，稳定性越好

3.2工作面超前压力分析

4结论

刘庄煤矿151301工作面的成功开采证明了在俯采最大坡度28°，采高近6m的条件下进行综合机械化开采是完全可行的，通过对大采高大倾角工作面矿压显现规律、支架稳定性分析、工作面及上、下隅角防窜矸、采煤机倾斜割煤、推移溜槽等技术难题的研究，确保了工作面在复杂地质条件下安全高效回采。

参考文献：

[1]周玉华.综采工作面大倾角俯采的生产实践[J].煤矿开采，2005（1）.

[2]谭习文，万世文，赵元，等.俯斜开采工艺系统的可靠性控制[J].煤矿安全，2003（5）.

[3]郑奎军，马旋.综采俯采工作面安全开采技术探讨[J].煤炭科技，2011（2）.