急倾斜煤层综合机械化开采经验介绍
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急倾斜 煤层 综合机械化开采 经验介绍
***矿业集团
（ 2011年6月 ）
*** 矿区位于***省中北部，面积3000平方公里，煤炭资源量285亿吨，占***省74%，华东地区的50%。
***矿业集团 是百年老矿。1903年开矿，1930年成立***煤矿局，1950年成立***矿务局，1998年5月改制为***矿业（集团）有限责任公司。 2011 年，***矿业集团 所属 生产矿井12 对 ， 在 建矿井2 对 ， ԭú 产量 计划 6700万吨 。
***矿业集团开发***煤田的三个区，三区均分布在***省淮河两岸。矿区的老区是舜耕山和八公山区，两区被鸭背埠新 断层分开，分别由九龙岗、大通矿、李一矿、李二矿 和谢家集一、二、三矿以及新庄孜、李嘴孜、孔集等矿来开采（其中 九龙岗、大通 等七个 矿 已经采完报废）；矿区的新区在淮河北岸， 分别由 潘集一、二、三矿和潘北、谢桥、张集、顾桥、顾北、丁集等矿 以及 正在建设中 的 朱集、潘一东 开采 ，其中谢桥矿、张集矿、顾桥矿为千万吨级特大矿井 。 ***矿区煤层倾角0-90 °，局部 煤层倒转，且大部分均为＂三软＂煤层， 开采 急倾斜煤层主要 有 老区 李嘴孜 矿井 和新区的潘北矿 等 。
下面就***矿 区 急倾斜煤层开采的 概 况及取得的经验等 内容 ，汇报 如下：
一、 ***矿区急倾斜 煤层 开采 概 况
自1956年开始，***矿区对 急倾斜 煤层的开采 技术 进行了长期的研究和探索 ，积累了 一定 的经验 。 1965年，大通煤矿 试验 成功了开采急倾斜煤层的伪倾斜柔性支架采煤法，并推广 应用至今 。随着生产发展，先后在 不同工作面 又使用过 木支柱、摩擦支柱、单体液压支柱和 铰接 钢 梁、组合钢梁、悬移支架 炮采 等 。 但 在生产过程中， 存在劳动效率低 ，工人 体力 劳动强度大 的 缺陷 ， 同时， 在 顶板管理 上也存在着 安全隐患 。
2002 年以来， 集团公司从发展生产，保障安全的角度出发，对此类煤层开采提出了 更高的要求。 首先，在大倾角 煤层 工作面进行 综合机械化 开采试验 。 2006年在新庄孜矿56104工作面（32°）首次采用综采获得成功，2008年潘北矿首采面1111（3） 大倾角 工作面（9° ~ 42°，工作面自东向西倾角逐步增加）采用 综采，月产 12.7 万吨， 最高 月产 17 .7 万吨 （2008年8月份） ， 全年出煤152.8万吨，创全国同类工作面最高单产 纪录 。
2008 年集团公司 组成 专题 组专程前往 到四川 华莹山 绿水洞煤矿 调研 急倾斜煤层综采 ， 进一步坚定了急倾斜煤层 上 综合机械化开采的信心 和决心 。 积极与科研院所及设备制造厂家 就急倾斜综采工作面设备 选型与 配套 进行论证。 同时， 把急倾斜煤层机械化开采作为集团公司2009-2010 年十大技术创新项目之一，落实 责任 ， ѡ 择李嘴孜、潘北矿作为试验矿井， 以李嘴孜矿3232（3）和潘北矿12128工作面为 典型 范 例 ， 介绍急倾斜综合机械化取的成绩。
李嘴孜矿 3232（3）工作面位于该矿东二采区东翼二阶段，走向长850～1113m,平均981m，倾斜长度为90m。标高为：-440～-530m。工作面煤层倾角31°～53°，平均45° ，收作位置全工作面达53 ° 。煤层厚度为3～7.5m,平均5.2m。工作面直接顶板为8.3m砂质粘土岩。老顶为3.6m中细粒砂岩。 采用急倾斜综采 ， 沿C13 顶板回采， 全部垮落法管理顶板。 采用双滚筒采煤机单向割煤，采高3.0m， 端头斜切进刀，下行割煤， 往返一次进一刀，循环进度为0.6m ， 最高日产3200 吨， 最高月产 6 万吨 。
潘北矿12128 工作面为 西一采区8煤层第一块段，工作面沿走向布置。走向长 560 m，倾斜长度为105m。标高为：-459～-388m。工作面煤层倾角28°～30°，平均29°。煤层平均厚度为2.8m。工作面老顶为8.3～19m细砂岩。 平均月产5.53万吨， 2010 年元月份最高 月产达10.23万吨 。
二、急倾斜煤层 综合机械化 开采经验
通过李嘴孜 和潘北矿 三年来的急倾斜煤层机械化 开采 实践 ， 我们 积累了一定的经验 ，具体内容如下：
第一、设备选型 配套
在设备选型方面，我们结合现场实际，积极和生产厂家商讨，旨在选择一套有利于急倾斜煤层开采可靠、轻巧的综采设备。 下表为李嘴孜、潘北矿急倾斜综采工作面设备配套。 表一 综采工作面设备装配 表
设备名称
李嘴孜矿3232（3） 工作面
潘北矿12128 工作面
设备型号
数量
设备型号
数量
采煤机
MG300/700-QWD
1̨
MG450/1020-QWD
1̨
液压支架
ZZ4200/18/38
80 架
ZZ6400/18/38
7 0 架
刮板输送机
SGZ-764/630
1部
SGZ800/1050
1部
转载机
SZZ-800/250
1部
SZZ-800/250
1部
乳化泵
BRW200/31.5
4 ̨
BRW 4 00/31.5
2 ̨
第二、 防滑、防 倒 装备及 措施
1、 液压支架、 刮板机 防倒 防滑 。
普通方法是 将工作面调成仰斜，即下端头超前上端头， 抵车时由下而上顺序进行，但针对＂三软＂煤层，仰斜开采必然会带来工作面片帮掉顶。因此必须从设备本身解决，我们同设备生产厂家积极探索，在设备的细节上充分考虑防倒防滑要求，精细加工，基本满足要求 ，主要体现在液压支架侧护板强度加大，采用整体推移杆并加装限位装置等 。其次，采取部分辅助措施，如 工作面每5架支架安装 一组防滑千斤顶，以控制刮板机的下滑，并使用单体液压支柱辅助抵车 ； 1～3架作为生根支架，加装一套生根千斤顶，将下端头支架连成整体，确保下端头支架稳固不侧倾 ， 工作面移架时采用少降快移、带压移架一次到位，并保证支架初撑力不少 于 24Mpa ， 每班对支架进行二次加压不少于三次，使支架能有效支撑顶板。严格控制采高，确保支架垂直顶、底板不歪斜。工作面支架 还 安设了稳固的防倒、防滑机构。 下图 һ 为刮板输送机辅助防滑装置。
图一：工作面刮板机 防滑装置
2 、 采煤机 及其电缆 防滑 措施 。
采煤机采用四象限电控变频技术，使电牵引 采煤机更适应 急倾斜工作面 采煤；采用电液压力继电器，使采煤机制动更可靠。下行割煤时，采煤机滚筒始终处于实体煤中，能有效地阻止煤机的下滑。停煤机前，使煤机两滚筒全部落地，增大煤机与底板的摩擦力，并将煤机的牵引速度控制在3～4m/min。 加工特殊装置，人工放置电缆，使电缆不因重力自滑。
第三、 安全可靠防飞矸装置
为防止从上方掉落的煤（矸）伤人，根据现场实际情况，制定了多项防飞矸设施。
1、每台支架前立柱之间安装防护网，防护网采用工作面联网用菱形金属网。用来阻挡小块矸石和飞煤，保护支架操作者的安全。煤机割煤时煤机下方严禁有人作业。煤机司机站位严禁超过下滚筒截割电机。
2、人员进入煤壁侧作业要在上方设置挡矸装置。挡矸装置由现场施工人员和技术人员共同研制成功，采用液压系统，自动打开和收回，杜绝设置和作业过程中受飞矸威胁，该项装置目前正申请国家专利。
第四、 过地质异常带
工作面过断层等地质异常区前，针对不同地质条件， 超前编制可操作、针对性强的安全技术措施，通常在上下风巷施工钻场，在钻场内对断层面及顶板、煤帮破碎地点深孔 ע 化学材料 加固顶板及煤壁，并在回采时采用金属网（ 12# 镀锌铁丝菱形网5.0×1.0m ， 网孔规格： 40×40mm ）背顶，防止掉顶。必要时采取人工使棚，强化顶板管理 。
第五、 切实解决急倾斜综采工作面安装拆除难题
1、打破常规， 通道内采用双绞车牵引 支架，一部绞车牵引支架上部，一部绞车拉支架下部，较好的解决了设备平稳拖移的问题。
2、创新工艺，采用四部绞车配合进行支架拖移拐弯，起到了较好的平衡、防倒防滑作用。 见图二所示。
说明：图中3、4、6、7为 支架拐弯 绞车
ͼ 二 绞车布置图
3、针对 底板松软易 抽底现象， 不利于 设备 安装、 拆除施工的 问题 。 工作面上出口 及调向地点 采用多排工字钢配合喷浆锚固的方法 人造 底板 ， 工作面每隔20米对底板进行加固， 其它地点钉四排道作为支架的滑道。 下图三为未采取措施时抽底示意图，图四为底板加固示意图。
ͼ 三 施工中产生的抽底现象
ͼ 四 上口绞车窝及人造底板示意图
4、工作面分段设立三道防飞矸装置，在支架前铺设行人阶梯并同步设置扶手绳以及护绳网，上下严禁同时作业，消灭了飞矸威胁 和行人安全 。
以上是 ***矿 业集团近年来在急倾斜煤层综合机械化开采方面所做的探索和实践， 还存在着 很多不足，与兄弟单位相比还有较 大的差距，我们有信心 与时俱进、开拓创新 ，为 我国急倾斜煤层开采闯 出 一条 新 · 。