大倾角综采工作面设备安装技术探析

煤矿现代化　２００６年第２期　总第７１期　

大倾角工作面综采技术初探　

淮北矿业集团公司许嚏煤矿　辛亚民　

摘要介绍了许瞳煤矿７１ｌ３工作面局部大倾角地段的综采工艺及技术措施。　关键词大倾角煤层　综采技术　

对于综采工作面来说，大倾角煤层一般是指真倾角＞２５。　

的煤层。该类煤层由于倾角大，矿压显现特殊，管理较为复杂。　探讨该条件下的综采技术，可以提高工作面单产及安全系数，　

同时可以为同类型地质条件下的煤层回采积累丰富的技术经　

验。　

１工作面概况　

许疃煤矿７１１３工作面位于８１采区，是该采区的第一个　

工作面。工作面走向长５８７ｍ，倾斜宽２０２ｍ；煤层平均厚度　

１．２—２．４ｍ，平均１．６８ｍ；煤层的直接顶板为泥岩，厚１．Ｏｒｅ，局部　

为细至粉砂岩；老顶为细砂岩，平均厚５ｍ，薄层状；直接底板　

为厚３．２ｍ的砂质泥岩。　工作面安装了１３３架ＺＹ３８００—１３／２８型掩护式支架，支架　的工作阻力为３２６０　３８１ｌｋＮ，支护强度０．５６　０，６４ＭＰａ，对底板　

比压为０．１７６￣１．３３ＭＰａ。　

工作面安装的是型号为ＳＧＺ７３０￣￣２００的封底板式运输　机。　

工作面内构造较为复杂，褶曲发育，煤层倾角在ｌ２ｏ一３２ｏ　

之间，变化较大。工作面５５架一９０架段，煤层的真倾角２５ｏ　

～３２。。　

２工作面大倾角段经常出现的问题　

２．１运输机下滑　

据有关资料，金属对煤层顶底板的摩擦系数为０．３５—０．４０，　

因工作面淋水等因素的影响，使摩擦系数进一步降低。实际生　

产中，当煤层倾角在１２。时，工作面运输机就有可能因自重而　

下滑。运输机下滑不仅带动支架下滑，损坏支架推移装置，而　且导致运输机头与转载机不能正常搭接，使工作面生产条件　

恶化。　

２．２支架失稳　大倾角段一般是构造发育地带，煤层顶底板较为破碎，易　

引起端面、帮、顶片冒，使支架不能有效接顶，支架失去顶底板　

的摩擦力的作用，产生下滑或倾倒。　

另外，运输机下滑通过与支架之间的连接固件也可能带　

创新技术　垫　ｉ　Ｑ：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｅｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　大倾角综采工作面防滑技术探析①　

刘健蒋清曾永　（广能集团贵州世纪资源勘查有限责任公司生产技术部贵州黔西５５１５００）　摘　要：霞文通过对大倾角综采工作面设备下滑现象，提出相应措施，有效控制，解决大倾角综果工作面生产过程中存在的下滑现象。　关键词：大倾角　专用防滑　专用复位装置　中图分类号：ＴＤ８２　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌ６７４—０９８ｘ（２０１３）０７（ｂ）一００１９—０２　综采工作面设备的下滑现象不仅受地质构造、煤层倾角等因　素所限，同时还受所用设备（支架、运输机，采煤机等）及其连接方　式的影响。当工作面倾角大干４５。时，工作面设备滑移现象更加明　显，因而大倾角综采工作面设备下滑更是一个较复杂、技术性较强　的问题…，需要不断地进行研究。　１综采工作面设备滑移现象　１．１工作面运输机滑移的危害　工作面运输机的上下滑移，将导致工作面运输机机头与运输巷　转载机正常搭接的关系发生变化，致使采煤机无法正常切割工作　面到位。同时致使工作面运输机拉回头煤严重，造成刮板运输机：　断链、断刮板、烧毁电机。在处理刮板运输机断链时，有可能因运　输机中部槽底槽瓦斯积聚，造成停产等事故。　１．２挤架，垛架甚至倒架　工作面运输机的位移、滑动必将带动支架底座发生滑移现象，　在调整采面斜长时，如对支架探梁方向不及时进行调整，工作面支　架有可能出现：线接触、错差、挤架，当有断层段时还会出现支架垛　架、咬架、倒架现象，严重制约生产的正常有序进行。　２工作面下滑原因分析　地质构造（煤层倾角、煤层厚度）、回采工艺流程、工作面设备　等是致使工作面下滑的主要因素。　２．１受地质因素影响　大倾角综采工作面倾角大于４５。，故设备沿斜面方向会产生向　下的分力，并因自身重量较大，下滑分力显现明显。所以大倾角综采　工作面采煤机、支架、运输机等处于静止状态时，均存在一种潜在　的下滑趋势。　２．２受回采工艺影响　倾斜综采工作面正常生产工序为：采煤机自机尾斜切进刀　割煤——移架——返刀——推移机头——推运输机。随采煤机不断　割煤，运输机被依次逐架推向煤壁。在这种往复循环过程中，支架　推移杆会发生一定量的上向或下向偏置，因而推移中产生向上或下　作用分力，为此运输机在推移中发生位移差现象。通过对多个大倾　角综采工作面实测每次运输机推移时其测点的下滑量约ｌＯＯｍｍ／　次（液压支架推溜框架间隙、推杆前端十字头的自由度）。　２．３采煤机运行因素　采煤机运行中，由于受重力因素的影响，当下行割煤或返刀时，　会有一个下的分力致使工作面运输机产生下滑，根据观测发现有　一定的下滑量，其下滑量根据工作面倾角不同而不同。大倾角综采　工作面实测，每当采煤机通过运输机中部槽时其测点的下滑量约　２　ｍｍ／次　３常用防滑方法　目前国内在倾斜综采工作面普遍采用将工作面调成伪斜，使下　端头超前上端头一定距离，做为解决倾斜综采工作面设备下滑最有　效的办法　。Ｊ。　’　３．１长调斜式　实践中，每班对运输机的滑移观察、计量。根据运输机滑移量　及时调整运输机推移机头或机尾推移次数（初期不明显，若机头推　移１次，机尾推移１／２次）。在整个“长调斜”调整过程中，采煤机都　要跑整刀。　３．２楔斜式　若采面下滑过快，不能及时控制运输机滑移量时，可以采用楔　斜式的方法。即：以推移采面机头为主，逐渐依次加长切割和推溜　长度，直至切割、推移到机尾，使工作面形成人为的短“刀”型。“楔　斜式”存在严重缺陷，容易造成支架挤架、摆架，运输机推移时易　呈拱翘。要求支架的侧护板尽量打开，同时要调整支架的方向，移　架时，用单体支柱顶在支架前探梁的下滑测，适当调整支架的方向，　并采用液压支柱压溜推移运输机，从而相互结合达到控制采面设　备下滑。　４大倾角综采工作面防滑技术应用　４，１控溜式　为了更加有效的控制采面设备的下滑，以工作面排头支架（前５　架）为基础，再每间隔５～８架安设一组液压支柱（液压支柱一般３根　为一组）。安设方法：推移运输机前把单体液压支柱头部（有柱窝　端）固定在运输机下滑方邻架支架底座适当位置，尾部顶在运输机　中部槽挡煤板侧的窝槽内（液压支柱要进行绑吊，防止蹦弹伤人）。　推移运输机时，液压支柱使用液压枪或采用远程控制缓慢注液配　合支架的推移装置推移运输机。液压支柱在推移过程中始终保持　一个向上的力，从而实现控制运输机的下滑。根据大倾角综采工作　面现场试验，液压支柱向上的力大干运输机的下滑力，并可保证运　输机中部槽有５Ｎ２０　ｍｍ／次的上移量。　４．２割煤工艺改变　改变割煤方式：割煤为单向割煤，采煤机下行时割煤、移架，不　推移运输机；上行时采煤机跑空刀、推移运输机，使运输机每循环　都自下端头逐架向上端头推移，控制运输机的下滑。　４．３大（急）倾角综采工作面专用防滑　４．３．１工作面最稳固的基准防倒、防滑设施　①工作面下排头３～５架设置最稳固的基准防倒、防滑设备，包　括：顶梁防倒（每连续相邻两架两组）、底座防滑（每连续相邻两架　前后各一组），架尾防滑等，使工作面下部有不倒不滑的基准，从而　使全工作面的防倒、防滑非常可靠。排头支架的拉架方法：先２＃、　４＃，再１＃、３＃、５＃。②在下端头安设大（急）倾角专用端头支架，　确保工作面下排头支架有可靠的防滑基点，同时保证下端头出口安　全。　４．３．２运输机上采用防滑专用技术　该防滑技术是川煤集团广能嘉华公司的专用技术。主要内容　是：以工作面液压支架为依托，在液压支架底座前端设置调推千斤　顶，通过该千斤顶向上顶推推杆来达到防止工作面运输机下滑的目　的（运输机中部槽微量间隙）。该防滑技术已在川煤广能集团绿水　洞煤矿倾角６Ｏ。综采工作面试验取得成功。　４．３．３设置专用复位装置　①在支架探粱上设置专用复位千斤顶（在支架前探梁两侧安设　千斤顶），②在支架底座上设置专用底调千斤顶。运用专用复位千斤　（下转２１页）　①作者简介＝１刘健（１９７２．４一），毕业于重庆工程职业技术学院采矿专业，广能集团贵州世纪资源勘察有限责任公司（简称贵州世纪公司）　生产技术部，从事煤矿大倾角综采、安全技术研究工作。　蒋清（１９７４．５一），贵州世纪公司雷公山煤矿调度室工作，从事煤矿大倾角综采技术研究。　曾永（１９８６．６一），贵州世纪公司机电运输部，从事机电管理。　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　１　

第４期　２０１２年４月　山西焦煤科技　Ｓｈａｎｘｉ　Ｃｏｋｉｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．２０１２　

・技术经验・　

大倾角大采高综采工作面采煤设备安装的研究　

张腾，王守法　

（新疆焦煤集团２１３０煤矿，新疆乌鲁木齐８３００２５）　

摘要针对新疆焦煤集团２１３０煤矿２５２２１工作面地质条件恶劣，煤层倾角大，煤层赋存较厚　

等情况，结合现有煤矿开采技术综合考虑，决定２５２２１工作面采用一次采全高综合机械化采煤工艺，　通过对地质条件、综合机械化采煤设备的研究，制定了最佳的施工方案，实现了大倾角综采工作面综　合机械化采煤设备的快速安装。　

关键词大倾角综采工作面；综采设备；安装　

中图分类号：ＴＩＭ２１．８文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—０６５２（２０１２）０４—００４２—０２　

新疆焦煤集团２１３０煤矿２５２２１工作面位于二采　

区，即１５　沟以西，ｌ６　勘探线以东，地表为高山沟壑，　呈东西狭长分布，西高东低，２５２２１工作面走向长度　

１　８１２　ｍ，工作面平均长度１１０　ｍ，５　煤层厚度３．５８～　

９．７７　ｍ，平均厚度５．７７　ｍ，平均采高４．５　ｍ，结构复　

杂，含３—５层夹矸，煤矸互层１．４～２．５　ｍ，５　煤层自　

北向南逐渐变薄。煤层倾角大：３８。～４６。，平均煤层　

倾角为４３。。无伪顶，直接顶厚度为２．３２　１ＴＩ，灰白色　

粗粒砂岩。老顶以石英为主，抗风化能力强的层面发　

育而成，老顶厚度为１６．５９　ｍ，２５２２１开切眼倾向长度　

１１０　ｍ，高度３　ｍ，走向宽度９　ｍ。　

工作面设备：ＭＧ４００／９２０一ＱＷＤ型采煤机１台，　

ＳＧＺ８００／２Ｘ４００型中双链刮板输送机１台，ＳＺＺ７３０／　

１　１０型转载机１台，ＺＺ６５００／２２／４８型液压支架５７组，　

ＺＺＧ６５００／２２／４８型液压支架３组，ＰＬＭ１０００轮式破碎　

机１台。　

１　安装方案的选择　

１）常规采用的安装顺序及方案。安装运输巷转　载机及破碎机一安装工作面刮板输送机一安装工作　

ｌｌ工艺与设备　

浅析大倾角综采工作面关键技术　

王洪德　

（水矿集团公司老鹰山煤矿）　

摘要：大倾角综采工作面综采工艺，在技术上合理，安全上可靠，不仅提高了单产，而且增加了煤炭回收率，有着显著的经济效益和社　会效益。重点针对大倾角综采工作面的关键技术进行了探讨。　关键词：煤矿；综采工作面；关键技术；输送机管理　

某煤矿１１２３综采工作面位于１１采区右翼第二区段，工作　

面上下区段还未准备，左邻行人下山，右临大断层保护煤柱（落　

差ｌＯＯｍ），设计面长１５６ｍ，煤层倾角平均在２５￣以上，最大达　

４０￣，煤层厚度平均为２．４３ｍ；直接顶为平均厚约３ｍ的泥岩，老　

顶为平均厚约１ｌｍ的砂质泥岩，直接底为均厚３．４ｍ的泥岩，老　

底为均厚５．５ｍ的砂岩。　

ｌ大倾角综采工作面特点　

１．１煤层倾角大对液压支架的影响　

液压支架在大倾角条件下支架重心偏离液压支架底座重　

心，部分液压支架重心偏离到液压支架底座之外，加之顶板岩　

石的下滑力，使液压支架稳定性变差；移架时受重力影响，液压　

支架产生向下的分力使液压支架向下滑移、倾倒。　

１．２煤层倾角大对刮板输送机的影响　

刮板输送机在大倾角条件下移动时下滑量加大；煤层倾角　

大输送机上的煤块或矸石会自行滑落，大煤（矸石）块沿输送机　

向下滚落，甚至窜出挡煤板，对人员安全造成极大威胁。　１．３煤层倾角大对采煤机的影响　

采煤机在大倾角条件下会自行下滑，增加了上行割煤的阻　

力；拖移电缆也会下滑，有可能脱离电缆槽。　１．４煤层倾角大对顶板的影响　

由于煤层倾角大，顶板有向下滑落的趋势，与液压支架的　

支撑力不在一条直线上，需要加大液压支架的支撑力；工作面　

一旦冒顶，冒落的煤矸自动下滑，冒顶事故处理困难。　

１．５架前片帮严重，易发生架前冒顶　

大倾角煤层在生产过程中，有一个支架端面发生片帮、冒　

顶，会造成相邻连续多个支架架头冒空，支护困难，严重制约生　

产。　１．６工作面机头端头支架控制困难　

工作面机头的支架控制不好、下滑，导致工作面整个支架