高瓦斯大倾角煤层开采自燃火灾防治技术研究
张雷
[摘 要]本文从开采急倾斜煤层首先要解决的问题、运用综合机械化开采的相关技术保障措施及滚筒采煤机安全平稳运行技术等，浅析大倾角、急倾斜煤层的开采技术。
[摘 要]综采工作面；大倾角、急倾斜煤层；开采技术
中图分类号：TD823.21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0002-01
引言：煤矿开采过程中，随着由近向远、由浅向深的延伸和推进，工作面数量也再增加，在较深的矿井中就会出现倾斜煤层，倾角会远大于浅坑中的倾斜角，进而出现急倾斜现象。许多矿井都会出现此类现象，而这种煤层的开采难度较大、危险程度也较高，必须采取必要的技术措施加以保障，如此才能实现顺利的向前开采。利用综采技术开采急倾斜煤层，既要做好设备的防倒防滑工作，又要切实保证工作人员的操作安全问题。其他运输环节相应也需要有一定的安全保障措施，但这不像工作面开采那样关键、重要。在此前提下，只有通过科学合理的组织生产才能将工作面的资源全部回收，减少煤炭开采过程中损失，从而提高煤炭企业的开采经济效益。
1 开采急倾斜煤层首先要解决的问题
1）工作面液压支架防滑问题。在急倾斜工作面开采，下端的防护结构还存在很多问题，但明显的就是在工作面的下出口没有设置端头支架。一般都是采用人工的液压支柱进行支撑。由于该类煤层倾斜角度过大，液压支柱承受的压力也比较大，防倒防滑问题就成了关键。除此之外，还要承担着煤矸下滚的风险。
2）工作面运输机防滑问题。由于急倾斜煤层的工作面倾角较大，在运输机工作期间，也不容易在工作面进行固定，这就容易产生下滑问题。针对这一问题，一般都是采用开采伪仰斜工作面这一方法来进行解决的，但是伪仰斜工作面在工作时也容易使煤层出现片帮现象，从而又出现了冒顶问题；再者，伪仰斜的倾斜角度也很难掌握，致使出现运输机头部下沉过多或尾部风巷被抵等情况，其开采难度也加大了，进而降低了开采的效率。
3）工作面的煤矸下滚伤人问题。急倾斜煤层开采时，由于倾角过大的问题，又不能进行平行作业，这时煤矸容易直接从工作面上滚落下来，以致造成开采人员的伤亡问题。因此，防止煤块、矸石滚落则是关键。
2 运用综合机械化开采的相关技术保障措施
1）急倾斜工作面开采液压支架放倒防滑技术。煤炭开采工作面的底部支架大多采用单柱式液压支架，此类支架往往不能承受太大的压力。于是在此基础上通过改造，出现了双柱掩护式的液压支架。这种支架主要是由移架千斤顶、液压支柱、底座以及托梁等关键部位分节组成的，各个节点是通过导向接头连接在一起的。这种液压支架的稳固性较好，可以有效增加开采的安全性。还有一种就是可以进行分节自移的弧形掩护型支架，该支架不是对切顶以及顶板进行直接支撑，而是一种刚性支架。在煤层开采的过程中，这种液压支架的底座和工作面的平行与垂直的连接是通过工字钢连接实现的，靠煤壁的工字钢还可以作为采煤机的主要跑道。但是移动时首先要用液压千斤顶把导轨上的撬板顶出，才能逐渐移动下面的支架。液压千斤顶作为支架移动的主要工具，主要是设置在支架底部防滑板内部或者支架分节点进行连接的部位，设置防滑板的目的是承受外部的下滑力，避免支架出现下滑现象。但这种液压支架在工作时也比较容易出现支架拱起等问题，如果能够配合滚筒采煤机以及掩护式的液压支架共同工作，仍能取得较好的采煤效果。即使是采用防滑性液压支架，在大角度煤层开采，还需要增加防倒绳及其他有效的防倒措施等，不然一架液压支架倒会影响一片。
2）工作面运输机防滑技术。在工作面运输机的防止下滑问题上，首先应在运输的机尾以及机头部位用固定柱来安装防滑底座，然后把固定柱进行打牢靠。在工作面的上平巷部位安装防滑绞车，运输机工作时要注意按照先上后下的顺序进行工作，这样才能有效保证运输机的稳定和安全。在采煤的过程中还要把传统的采煤机改成具有额定牵引力的锚链牵引，然后通过防滑绞车以及防滑杆的辅助完成急倾斜煤层的开采。对于工作面下端的支架下滑问题，首先应用一梁三柱的方法用带底梁来对工作面的棚子进行平行处理，然后再完成不同梁头的对接任务，最后在下底面的液压支柱之间下方安装防滑脚踏板，以保证开采人员不论是在工作面上部还是底部工作，从而都不受到下滑问题的干扰。不管怎说，除了上述主要措施外，还应增加一些辅助防滑措施，以确保运输机能够实现稳定运行。
3）急倾煤层开采防滚煤矸石伤人技术。在大倾角综采面回采期间，为了防止工作面煤矸石滚窜至下口伤人，在过渡架前梁下可安装一副挡矸帘及在下出口打密集挂网。这样当工作面煤矸石窜下时，挡矸帘起到缓冲作用，从而降低煤矸滚动的速度，最后下出口的密集挂网将能使滚物挡住，进入超前输送机。防止滚煤矸石下落伤人具体措施如下：①安设挡矸帘。其挡矸帘应安在过渡架前梁下侧和工作面的上方，以确保挡矸帘下端距输送机不超过300mm，可用40T圆环链和马镫固定在支架前梁采空区侧和煤壁侧两个起吊点上。挡矸帘下端采空区侧可用40T圆环链、连接环和螺栓固定在输送机的销排齿轨上。②打密集支柱和挂网。可在工作面下出口正对工作面输送机机头，沿超前输送机下帮打一排密集的单体液压支柱，其间距0.5m，密集支柱垂直顶底板，支柱穿铁鞋，支柱与顶板之间垫木楔。采用14#铁丝编制的铁丝网，铁丝网紧贴密集支柱上帮吊挂，上至顶板，下至输送机挡煤板，并用铁丝固定在密集支柱上，以確保网的有效长度为2.5m，有效高度为1.8m。③增设警戒区。为确保下出口人员的安全，可在工作面输送机司机站下出口向外5m处操作，且在过渡架两立柱采空区侧的架内设置专职观察监护工。当工作面输送机运行时，严禁有人在下出口处作业或逗留。观察监护人员应认真做好观察监护工作，发现异常，立即向下出口人员发出信号，以便出口人员能及时躲避，避免伤人。
3 急倾斜煤层开采中的滚筒采煤机安全平稳运行技术
一般急倾斜煤层开采的采煤机与传统的采煤机不同，其发动机功率也更大，以便能适应在深层、大去倾角煤层工作；安装的液压支架要更加科学合理，其支架有两种（即顶轮支架以及底轮支架）。顶轮支架可以有效保证采煤机的切割深度，而底层支架主要在煤壁下放时起到一定的导向作用，可以保证采煤机在下放的过程中不会倾倒；该类采煤机还具备滚筒与减速箱以便更好地倾斜角度较大的工作面上工作；由于这种滚筒式采煤机自身配有滑橇以及悬吊装置，而滑橇主要是在采煤机工作时减少其底板滑动时受到的阻力，进而保证煤层底板与滚筒齿尖之间的间距不变，以避免出现煤层底板被滚筒切割的情况。该采煤机在特定情况下要使用外牵引方式进行工作，这时可以在采煤机的回风巷内安装牵引绞车，在工作面的上方再设置天轮架，如此可以对采煤机的运动方向进行有效控制。除了如此采用具有一定防滑装置的采煤机之外，相应还应增加一些辅助防滑措施，那就是配合设备布置、配合开采的一些防滑措施，以确保采煤机能够在安全稳定的环境下运行。
结语
利用综采技术开采大倾角、急倾斜煤层的开采，如今已是成熟的安全开采技术了。但是，在开采过程中，必须通过各种液压支架的防护技术、工作面防滑技术以及采煤机的稳定运行技术，以确保采煤期间的安全运行。这样才能保障将应该回收的煤炭资源全部得以回收，确保安全、顺利的完成预期的煤炭开采目标。
参考文献
[1] 石平五，等.急倾斜煤层开采围岩与覆盖层破坏规律[J].煤炭学报，2008（02）.
[2] 员东风，等.大倾角煤层综采工作面调伪仰斜原理与方法[J].辽宁工程技术大学学报，2009（02）.
[3] 刘昌平.大倾角厚煤层长壁综放工作面端头支护技术实践[J].煤炭科学技术，2009（10）.
[4] 任红勤.有关急倾斜煤层的综采技术应用分析[J].内蒙古煤炭经济，2012.12：77-78.
[5] 高飞，等.大采高大倾角综采工作面采煤技术应用[J].陕西煤炭，2015，3：91-92.
