浅论3107大角度俯采综采工作面安全高效回采技术

摘 要：结合邹庄矿3107综采工作面实际情况，针对大角度俯采可能出现的问题，进行分析研究，提出实现安全高效回采技术的具体措施，为3107工作面的顺利回采提供参考依据。

关键词：大角度 俯采 综采 安全高效

一、工作面概况

3107工作面为邹庄矿第二综采面，北靠东翼回风大巷、东翼皮带大巷，南至32煤露头，西临3404工作面，东到35采区。该面走向长1800m，切眼与收作线落差最大达323m，俯采平均角度12°，最大20°，倾斜长237m，倾角7～19°，平均12°，煤厚1.93m～3.57m，平均2.46m，煤层夹两层碳质泥岩，两层夹矸厚度约为0.25m。直接顶、底板岩性为泥岩。

二、回采工艺及工作面设备配备

1.该工作面采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板，回采工艺采用综采一次采全高工艺。

2.工作面主要机电设备配备。根据3107工作面具体情况，工作面切眼安装ZY6800/17/36型液压支架151架，机巷安装ZTZ14500/21/40 型端头液压支架2架，煤机采用MG550/1380-WD型电牵引采煤机，SGZ-800/1050型刮板机1部，机、风巷超前段安装ZQL2×5000/22/42型超前支护液压支架各6架，机巷安装SZZ830/315型转载机配PLM2000型破碎机及DSJ100/100/3×400型、DSJ100/100/200型带式输送机各1部、泵站安装BRW400/31.5型乳化液泵2台，具体布置见下图。

三、大角度俯采工作面回采遇到的技术难题

大角度俯采工作面由于俯采角度较大，对回采过程中工艺组织、设备维护要求较高，同时面临着回采难度和安全威胁都比较大等问题。3107工作面俯采角度最大达到20°，在回采过程中常遇到割煤、推溜、拉架三个主要工序因俯采角度较大而带来的技术管理难题，并且工序间相互制约，严重影响工作面的安全和产量，以致造成了生产的被动局面。

这些问题主要集中表现在以下几个方面：1）煤机装煤效果差，装煤后煤壁仍留有约1/3的煤。2）推溜步距小，溜子推不到位、支架拉不到位，并出现漂车现象及煤机割顶板现象。3）拉架时支架向煤壁侧倾倒，支架顶梁下扎，并有老塘侧矸石自支架顶梁下滑，落入煤壁侧。4）煤机滑靴，运输机上齿轨磨损严重，导致煤机滑靴经常掉道。5）机巷转载机、皮带机机尾出现自滑现象。6）机巷电器列车在拉移时存在很大安全威胁。

四、大角度俯采工作面回采困难的根本原因

根据以上所述的问题，造成的根本原因主要在于俯采角度太大。

1.在俯采角度大的情况下，煤机本身装煤效果很差，导致煤壁留煤量大，而在推溜过程中，溜槽又处于满负荷运煤状态，溜槽上无存煤空间，致使运输机铲煤板也不能将遗留煤顺利装入溜槽运出，造成大部分余煤被挤在溜槽与煤壁之间和留在溜槽下面，因此出现溜槽上漂、推溜步距小、支架拉不到位现象，煤机因运输机飘被抬起，很容易割到顶板。

2.俯采煤层倾角太大，造成支架在自重作用下的下滑分力增大，同时作用于支架的采空区冒落的矸石向煤壁的分力也增大，二者合力使支架倒向煤壁，当降架拉移支架时，支架就会向煤壁倾倒，支架上老塘侧的矸石也会滑向煤壁侧。

3.煤机滑靴和运输机齿轨磨损也是因煤层俯采角度大，煤机向煤壁倾倒，煤机导向滑靴与齿轨在老塘侧和齿轨底面始终接触且受力较大，在煤机割煤移动过程中滑靴和齿轨始终处于摩擦状态，致使这两部分磨损较快，当煤机滑靴包不住齿轨时就会发生煤机掉道。

4.俯采角度大，机、风巷角度与煤层一致，这就造成机巷转载机和皮带机自移机尾，因自重在走向分力作用下产生下滑。

5. 机巷电器列车放在轨道上，有很多车辆，开关、控制台、电缆车等，每辆车由连杆连接，成一个整体，开关上有电缆相连，倾角很大的情况下拉移给安全带来巨大隐患。

五、改进回采工艺技术

根据以上问题3107工作面要实现安全高效回采，要从以下几个方面着手：

1.改变采煤工艺

方案1：煤机割煤速度不宜太快，一般不要超过3m/min，煤装不净时，及时反刀拾煤再推溜。

方案2：采用煤机单向割煤，反向拾煤，也就是将煤机往返一次进两刀的工序改为煤机往返一次进一刀，当煤机从机尾空刀向下拾煤时，可跟随煤机推溜，当煤机从机头空刀向上拾煤时，不宜跟随煤机推溜，应在煤机到机尾停煤机后再推溜，这样能保证推移空溜，铲煤板铲起的煤能被顺利运走，而不会被挤向煤壁和溜槽下面，提高装煤效果，并有效解决运输机上漂和推移不到位的问题。

以上两方案还存在运输机推移不到位的问题可采取人员进入煤壁进行人工卧底装煤，但要采取好安全措施。

2.把握一个原则：运输机跟地板走，即要确保推移段俯角与工作面俯角一致。可有效防止煤机割顶板。当推溜出现漂车时，及时把运输机拽回，人工把煤壁留煤攉净，然后再推溜，推溜后把架前煤清理干净，为拉架做好准备。推溜时可以使用抬底千斤顶压住推移板或使用液压单体压住推移段推溜，可有效防止运输机侧翻。

3.移架时严格控制降架幅度，带压移架，移架前先将支架伸缩梁伸出，顶住煤壁，移架前平衡千斤顶尽量伸出，移架时边移支架边收回伸缩梁，保证了伸缩梁与煤壁紧贴，煤壁对支架也有个反向推力，有效防止支架倾倒和老塘矸石下滑。

4.健全检修制度。加强对煤机导向滑靴和运输机齿轨检修力度，发现滑靴磨损和齿轨磨损超过规定及时更换，工作面推溜严禁出现急弯，防止煤机滑靴掉道。

5.采用工作面机巷端头支架与转载机相连可有效防止转载机自滑。皮带自移机尾可采用在机尾两侧向底板打两排锚杆，配合毛链把皮带机尾固定在地锚上，或使用液压单体在皮带机尾两侧打斜撑的方法，可防止皮带机尾自滑现象。

6.移动列车车辆间应使用硬连接并连接可靠，移动列车前后各安设一部JSDB-13慢绞，采用8分钢丝绳，绞车制动装置完好，拉移前绞车用地锚锚固，绞车两侧各打3根单体支柱，延底板成70°扎角，确保有劲，拉移前应切断电源，列车两侧及前方严禁站人，后部绞车下放列车，前部绞车用回头滑轮稳住列车起保险作用，移动过程中由专人指挥，听清信号，移动速度要均匀，不可过快。列车移到位后，应用毛链把每辆车固定轨道上，每两辆车前用单体支柱打好戗柱。

六、结论

根据经验，只要现场管理到位，人员组织合理，措施落到实处，像3107工作面在俯采20°条件下进行综合机械化采煤，实现安全高效回采是完全可行的。

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