機械化開采工藝和安全管理研究

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摘要：隨著科技的發展，許多機械化的設計逐漸應用到大傾角煤層的開采中，有效地發展大傾角煤層機械化開采工藝，能夠解決在大傾角開采中遇到的各種技術性難題。本文通過對大傾角煤層概念的闡述以及現如今掌握的大傾角開采的特征，分析在大傾角煤層中機械化開采工藝在開采過程中的應用體現，最后指出在開采過程中的安全管理措施。

關鍵詞：大傾角；機械化開采工藝；安全管理

煤層地下走勢復雜多變，尤其是大傾角煤層，是世界上公認最難開采的煤層。在二十世紀70年代，國外就針對大傾角煤層的開采技術進行研究，但一直進展緩慢。大傾角煤層在人工開采過程中，作業環境惡劣，且工人的勞動強度大，這造成了開采的效率極為低下，因此，機械化開采工藝在大傾角煤層中的應用十分必要。

1大傾角煤層的概念及其開采特征

在開采過程中，煤層的傾角影響著在開采過程中采用的辦法。在我國煤炭開采技術上，根據煤層的傾角可以將煤層分為三類。第一類是緩斜煤層，這類煤層的傾斜角最大不超過25o。第二類煤層為傾斜煤層，這類煤層的傾斜角在25o到45o之間。第三類煤層是急斜煤層，這類煤層在傾斜角上不得低于45o。但是隨著科技的發展，以及煤礦開采技術上機械化工藝的應用，這三類煤層的劃分已經不能滿足需求。根據國際劃分法，煤層按傾角分可以分為4種類型，增添了大斜煤層，這個煤層的傾角在35o到55o之間。我國出現大傾角的煤層概念是在二十世紀80年代，從出現至今，大傾角煤層雖然被頻繁地提出，但是對大傾角煤層的角度至今沒有達到統一。因此，大部分的文獻在進行介紹時，都沿用國際定義，認為大傾角煤層是傾角在35o到55o之間的煤層。根據對大傾角煤層開采過程記錄，可以總結大傾角煤層走向工作面的開采特征：

（1）在大傾角煤層進行開采時，頂板的巖石會沿著工作面傾斜的方向向下滾落，在工作面上就會形成上部懸空、中部填滿、下部填實的現象，這大大影響采煤工作的正常進行。

（2）工作面的底板向已成空間進行移動，且移動速度變快，這樣就有可能造成工作面底板的變形甚至損壞，一旦底板受到損壞，就會導致底板失去穩定性。

（3）重力作用會導致設備在大傾斜角上下滑，這樣使得整個支護系統失去平衡。

2大傾角煤層的機械化開采工藝的應用分析

大傾角煤層機械化的開采工藝是一項非常復雜的工作。因此，在進行開采之前，首先要對所開采的井田進行細致劃分，然后根據劃分的狀況確定對井田的開采模式。一般井田的劃分主要分為斜井開采、立井開采、水平開采、綜合開采。這4種劃分主要是根據進入地下的方式不同劃分的。

2.1大傾角機械化開采技術在回采工藝中應用的分析

在回采工藝中，大傾角機械化技術主要是采用單向向下割煤法，再加上與上行跑空法進行結合，就可以組成完整的回采工藝。首先，在進行割煤時，因為煤層的傾角比較大，為了防止大塊的煤矸在機械運動中滾落，砸傷操作人員，需要在工作時，在機械的上方設立支架，尤其是駕駛員的上方。駕駛員可以通過對遙控器的操作，遙控設備工作。當發生緊急狀況時，可以根據情況對按鈕進行直接操作。其次，在采煤的過程中，工作面的最大坡度一般在45o左右，為了保證機械不產生下滑的現象，在割煤前，要注意護幫板的收回狀況，及時收回護幫板能夠有效避免對頂梁的破壞。

2.2推移刮板輸送機

采煤過程中，脫節是一個較為嚴重的問題，為了防止這個問題的出現，要時刻控制好機頭和機尾的方向。這樣，就可以保證機器不會向中間滑動。如果中部槽子脫節嚴重，有可能就會造成卡鏈的狀況，這樣不僅嚴重影響到設備的正常工作，還很容易威脅到工作人員的生命安全。因此，在工作過程中要保證支架與機械之間的連接能夠穩定。

2.3回采的頂板管理

對頂板的管理是在煤礦回采過程中的一個難點。在大傾角的重力作用下，更增加了技術難度。因為在重力的作用下，煤壁很容易形成片幫的現象，甚至有可能產生垮落現象。尤其是在沒有支護的保護作用下，這種現象發生的概率會增加，程度也相對嚴重。另外，在回采過程中煤壁發生垮落還會導致支架兩端的距離會越來越大，長此以往，就有可能發生漏頂事故，一旦漏頂事故發生，就會造成不可估量的人員傷亡。因此，在工作中，要能夠把握工作面回采的整體情況，隨時注意支架兩端的距離大小，做好頂板的管理。在一般情況下，上下出口的超前距離都不會超過15m。

2.4預防滾矸

在大傾角煤層的開采過程中，需要嚴格控制矸石在工作面上的滾動距離，保證人身安全。因此，在工作前，可以設置擋矸的措施，并且為了安全起見，還要在每15m處，再重新設置一組安全措施。而且在中間部分還需要對輸送機進行固定，防止輸送機的滑落。另外，在采面的傾斜方向上也需要設置擋矸欄。擋矸欄適宜選用具有柔韌性的材料，最好是鋼絲制作的繩網或者是尼絨質的繩網。

3大傾角煤層在機械化開采過程中的安全管理

首先，要保證安全，提前做好采面的布置工作，這樣可以保證工作面的坡度一致、保證煤炭在運輸過程中的便利性，還能夠保證機器設備的管理和維護上的方便，從而保證在開采過程中能夠正常工作。其次，開采界面在進行向下推進時，要將上出口的位置處于傾斜狀態下，這樣可以有效減小設備的實際越度，最大力度地發揮采煤工藝機械化的作用。最后，還需控制好采面在上下巷之間移動時的推進速度，這樣可以防止在原來的巷道出現問題時，能夠保證替棚跟上推進速度，進而保證巷道出現問題后能夠正常工作。但要控制好推進速度，就需要控制好在開采過程中煤層的傾斜角。

4結語

總之，在大傾角機械化開采過程中，煤層走向復雜，造成了在開采過程中的難度，機械化開采能夠有效提高在開采中的效率，通過本文對大傾角煤層機械化開采工藝的研究與介紹，我們知道了在開采過程中安全管理的注意事項。因此，要想保證開采工作的正常運行，就需要嚴格遵守開采工藝，實現安全管理，使機械化技術在大傾角煤層開采中創造出更大的價值。

參考文獻

[1]王英旭.大傾角綜合機械化采煤生產工藝及安全管理分析[J].科技創新與應用，2012，（21）：97.

作者：張言 單位：唐山開灤趙各莊礦業有限公司綜采一隊