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[摘 要]根据目前技术水平及设备情况，中厚及厚煤层的开采已经不是什么难事，煤炭属于非再生资源，结合优劣搭配的原则，大倾角煤层的回采难度大，在工作面滚筒装扫货的过程中或多或少都存在一定的问题，导致劳动强度大、生产效率低、开采缓慢，影响了近距离煤层的开采和高产高效矿井的建设。
研究项目针对东山煤矿大倾角中厚煤层综合机械化开采所采取的技术措施及所取得的效果，对相关问题进行了分析探讨，提出了大倾角中厚煤层机械化开采的有效方法。
[关键词]大倾角；中厚煤层；综采
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0266-01
引言
在我矿中厚煤层的储量占总储量的40%左右，而大倾角中厚煤层占总储量25%，大倾角中厚煤层的开采是我们面临的严峻问题，随着矿井可采储量的日益枯竭，大倾角煤层开采的问题已越来越突出，由于开采技术的原因，导致大倾角煤层的生产效率低，制约了下序其他煤层的开采速度，影响了“高产高效”矿井的建设。
大倾角综采技术、尤其是综采机械化装备配套技术在我矿还不成熟，正处于探索阶段，特别是大倾角中厚煤层综采方面的现场实践还比较少，理论研究工作也相对薄弱，为探索大倾角中厚煤层机械化开采途径，我矿煤厚在2.6～2.9左右，平均煤厚2.75米，煤层倾角16o～27o，平均21.5o的东采区3#下左四工作面进行了尝试，取得了成功经验和良好的经济效益，为中厚煤层，尤其是大倾角中厚煤层的开采探索出了一条路。
1 试验工作面概况
东采区3#下左四工作面平均走向长度700米，倾斜长度156米，可采储量24万吨，本煤层周边区域均已开采完。
回采区域内煤层赋存稳定，煤层结构单一，煤源2.6～2.9米平均厚度2.75米，断层附近煤层变化大，煤层倾角16o～27o，局部大到30o，平均21.5o。煤层顶板为26～27米的细粒砂岩，中等稳定，来压明显，底板为0.9～1.3米的炭质页岩，较易破碎。对开采影响较大。直接底为0.8粉砂岩。由地质勘探和巷道揭露，工作面开采区域内有7条小型正断层，落差0.5-1.8m，顶板错动较少，对开采有一定影响。
2 综采配套设备的选择
2.1 液压支架：
根據东采区3#下左四工作面煤层赋存条件，选用ZY4600/1.6/3.6型掩护型支架，这种支架是专门为大倾角、中厚煤层机械化开采设计的。支架高度1.6-3.6m，宽1.5m。本支架特点：顶梁较短，空顶面积小，能有效的控制破碎顶板，立柱受力状态好，调高范围大、结构简单安装方便，抗水平力较强，对不平顶板和破碎顶板的适应性强，可有效的控制顶板，所以确定选择ZY4600/1.6/3.6型掩护式液压支架。
与一般的综采支架相比，该种支架前梁与顶梁用两根销轴刚性铰接成整体顶梁，增大了回采工作面的安全空间和前端的初撑力，有利于采煤机割煤，支架运输，拆卸方便。支架顶梁与掩护梁一侧安装固定侧护板，另一侧安装活动侧护板。除了有效的防止矸石窜入支架内以外，在支架调架子、防倒方面具有重要的作用。支架推移装置采用倒置千斤顶，增大拉力，提高移架速度，可有效的控制顶板。
东采区3#下左四工作面共安装了104组ZY4600/1.6/3.6支架，使用过程中，该支架体现了初撑力大，和前后侧护板分体，易于调架，支架移动速度快等优点。
2.2 采煤机
目前双滚筒电牵引采煤机已广泛的应用于现代化长臂开采工作面，为了适应该工作面煤层赋存条件，选用了与该工作面支架配套的MG300/730-WD型电牵引双滚筒采煤机。采高范围2.3-3.7m，机面长度1478mm，牵引力680KN，牵引速度0-7.1m/min，滚筒直径1.8m，机体重量53吨。适应工作面倾角小于40°。
2.3 运输机
工作面运输机选用SGZ-764/500型刮板输送机。运输能力小时900吨，核定输送长度200米，电动机型号YBSS-250。
3 回采工艺
采煤机进刀方式为端部斜切进刀，割煤为双向割煤，往返一次进两刀。根据现场实践，运输机机头机尾各伸出工作面两端1m左右，以保证采煤机滚筒能割透煤壁，采煤机的割煤速度应与刮板输送机的运输能力相适应，经过计算割煤速度定在3.6m/min。
工作面工序配合方式采用及时支护方式，即采煤机割煤后先移架再推移输送机。采用追机移架方式，并保证移架速度与采煤机割煤速度基本保持一致。劳动组织采用“三八”制，两班生产一班检修，生产班割煤3-4刀，不得占用检修时间，以保证检修设备状态良好，
4 防倒、防滑措施
防止工作面支架倒架、下滑，是实现大倾角厚煤层安全生产和高效开采的关键，该工作面采取的主要措施有：
4.1 选择合适的伪斜角度
选择合适的伪斜角度进行伪斜开采是防止设备下滑的有效措施之一，为了保证工作面伪斜推进，在最初的采区巷道布置中，按力学计算，设计工作面切眼与下巷间家教为89°。
经过试采的实验，当下巷超上巷12m，即工作面与下巷交角为92°时，支架在推移输送机时产生的向上分力与工作面运输机自身重量的下滑力相等，保证工作面运输机与下巷转载机相对稳定的搭接距离。
4.2 移架顺序
该工作面采用端部割三角煤斜切进刀方式，往返一次割两刀，每刀进尺0.6m。为了有效控制顶板，采区分段追机移架方式，推移支架顺序由下向上，邻架操作，带压移架。每组支架在移动过程中都以其下侧相邻支架侧护板为导向和支撑点，有效的控制和防止了移架过程中支架的倾倒和下滑。
5 经济效益
该工作面采用大型支架及采煤机联合采煤，取得了明显的经济效益。
节省了设备的投资。ZY4600/1.6/3.6支架的事故率较其他型号支架的维护及检修的费用低，仅正常维护一项便可节省设备投资80万元。
节省了人员费用。在人员配置上，采用730型采煤机比传统的小功率采煤机每天可节省人员6人，6个月生产期间内节省人员1080个工时，按照每工时150元计算，可节省人员费用16.2万元。
降低了工作面材料消耗、工作面在回采的过程中，材料费消耗控制在4.45元/吨，比同类煤层综采工作面节省材料费节约67万元。
通过综合分析，中厚煤层综合机械化开采的东采区3#下左四工作面的应用，取得了效益高、成本低的效果，达到了中厚煤层大倾角开采高产高效的要求。企业共节约生产资金163.2万元。同时，在3#层大倾角顶板比较破碎的情况下，由于使用了大功率综合机械化开采，工作面的作业环境得到了改善，保证了正常生产，也为中厚煤层生产奠定了技术经济基础。
6 结论
大倾角中厚煤层机械化开采取得了明显的经济效益，采区的技术措施确保了安全快速开采，为我矿进入下一步加快中厚煤层开采，解决资源回收和解放下序煤层，创建“高产高效”矿井提供了技术保障。
大倾角中厚煤层配合大功率综合机械化开采，技术管理要求高，时间过程中培养和锻炼了一大批技术管理人员，提高了员工的技术素质，为我矿3#下、7#层、6A层的开采积累了经验，为中厚煤层，尤其是大倾角中厚煤层综采开辟了一条高效的技术途径。
研究项目针对东山煤矿大倾角中厚煤层综合机械化开采所采取的技术措施及所取得的效果，对相关问题进行了分析探讨，提出了大倾角中厚煤层机械化开采的有效方法。
[关键词]大倾角；中厚煤层；综采
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0266-01
引言
在我矿中厚煤层的储量占总储量的40%左右，而大倾角中厚煤层占总储量25%，大倾角中厚煤层的开采是我们面临的严峻问题，随着矿井可采储量的日益枯竭，大倾角煤层开采的问题已越来越突出，由于开采技术的原因，导致大倾角煤层的生产效率低，制约了下序其他煤层的开采速度，影响了“高产高效”矿井的建设。
大倾角综采技术、尤其是综采机械化装备配套技术在我矿还不成熟，正处于探索阶段，特别是大倾角中厚煤层综采方面的现场实践还比较少，理论研究工作也相对薄弱，为探索大倾角中厚煤层机械化开采途径，我矿煤厚在2.6～2.9左右，平均煤厚2.75米，煤层倾角16o～27o，平均21.5o的东采区3#下左四工作面进行了尝试，取得了成功经验和良好的经济效益，为中厚煤层，尤其是大倾角中厚煤层的开采探索出了一条路。
1 试验工作面概况
东采区3#下左四工作面平均走向长度700米，倾斜长度156米，可采储量24万吨，本煤层周边区域均已开采完。
回采区域内煤层赋存稳定，煤层结构单一，煤源2.6～2.9米平均厚度2.75米，断层附近煤层变化大，煤层倾角16o～27o，局部大到30o，平均21.5o。煤层顶板为26～27米的细粒砂岩，中等稳定，来压明显，底板为0.9～1.3米的炭质页岩，较易破碎。对开采影响较大。直接底为0.8粉砂岩。由地质勘探和巷道揭露，工作面开采区域内有7条小型正断层，落差0.5-1.8m，顶板错动较少，对开采有一定影响。
2 综采配套设备的选择
2.1 液压支架：
根據东采区3#下左四工作面煤层赋存条件，选用ZY4600/1.6/3.6型掩护型支架，这种支架是专门为大倾角、中厚煤层机械化开采设计的。支架高度1.6-3.6m，宽1.5m。本支架特点：顶梁较短，空顶面积小，能有效的控制破碎顶板，立柱受力状态好，调高范围大、结构简单安装方便，抗水平力较强，对不平顶板和破碎顶板的适应性强，可有效的控制顶板，所以确定选择ZY4600/1.6/3.6型掩护式液压支架。
与一般的综采支架相比，该种支架前梁与顶梁用两根销轴刚性铰接成整体顶梁，增大了回采工作面的安全空间和前端的初撑力，有利于采煤机割煤，支架运输，拆卸方便。支架顶梁与掩护梁一侧安装固定侧护板，另一侧安装活动侧护板。除了有效的防止矸石窜入支架内以外，在支架调架子、防倒方面具有重要的作用。支架推移装置采用倒置千斤顶，增大拉力，提高移架速度，可有效的控制顶板。
东采区3#下左四工作面共安装了104组ZY4600/1.6/3.6支架，使用过程中，该支架体现了初撑力大，和前后侧护板分体，易于调架，支架移动速度快等优点。
2.2 采煤机
目前双滚筒电牵引采煤机已广泛的应用于现代化长臂开采工作面，为了适应该工作面煤层赋存条件，选用了与该工作面支架配套的MG300/730-WD型电牵引双滚筒采煤机。采高范围2.3-3.7m，机面长度1478mm，牵引力680KN，牵引速度0-7.1m/min，滚筒直径1.8m，机体重量53吨。适应工作面倾角小于40°。
2.3 运输机
工作面运输机选用SGZ-764/500型刮板输送机。运输能力小时900吨，核定输送长度200米，电动机型号YBSS-250。
3 回采工艺
采煤机进刀方式为端部斜切进刀，割煤为双向割煤，往返一次进两刀。根据现场实践，运输机机头机尾各伸出工作面两端1m左右，以保证采煤机滚筒能割透煤壁，采煤机的割煤速度应与刮板输送机的运输能力相适应，经过计算割煤速度定在3.6m/min。
工作面工序配合方式采用及时支护方式，即采煤机割煤后先移架再推移输送机。采用追机移架方式，并保证移架速度与采煤机割煤速度基本保持一致。劳动组织采用“三八”制，两班生产一班检修，生产班割煤3-4刀，不得占用检修时间，以保证检修设备状态良好，
4 防倒、防滑措施
防止工作面支架倒架、下滑，是实现大倾角厚煤层安全生产和高效开采的关键，该工作面采取的主要措施有：
4.1 选择合适的伪斜角度
选择合适的伪斜角度进行伪斜开采是防止设备下滑的有效措施之一，为了保证工作面伪斜推进，在最初的采区巷道布置中，按力学计算，设计工作面切眼与下巷间家教为89°。
经过试采的实验，当下巷超上巷12m，即工作面与下巷交角为92°时，支架在推移输送机时产生的向上分力与工作面运输机自身重量的下滑力相等，保证工作面运输机与下巷转载机相对稳定的搭接距离。
4.2 移架顺序
该工作面采用端部割三角煤斜切进刀方式，往返一次割两刀，每刀进尺0.6m。为了有效控制顶板，采区分段追机移架方式，推移支架顺序由下向上，邻架操作，带压移架。每组支架在移动过程中都以其下侧相邻支架侧护板为导向和支撑点，有效的控制和防止了移架过程中支架的倾倒和下滑。
5 经济效益
该工作面采用大型支架及采煤机联合采煤，取得了明显的经济效益。
节省了设备的投资。ZY4600/1.6/3.6支架的事故率较其他型号支架的维护及检修的费用低，仅正常维护一项便可节省设备投资80万元。
节省了人员费用。在人员配置上，采用730型采煤机比传统的小功率采煤机每天可节省人员6人，6个月生产期间内节省人员1080个工时，按照每工时150元计算，可节省人员费用16.2万元。
降低了工作面材料消耗、工作面在回采的过程中，材料费消耗控制在4.45元/吨，比同类煤层综采工作面节省材料费节约67万元。
通过综合分析，中厚煤层综合机械化开采的东采区3#下左四工作面的应用，取得了效益高、成本低的效果，达到了中厚煤层大倾角开采高产高效的要求。企业共节约生产资金163.2万元。同时，在3#层大倾角顶板比较破碎的情况下，由于使用了大功率综合机械化开采，工作面的作业环境得到了改善，保证了正常生产，也为中厚煤层生产奠定了技术经济基础。
6 结论
大倾角中厚煤层机械化开采取得了明显的经济效益，采区的技术措施确保了安全快速开采，为我矿进入下一步加快中厚煤层开采，解决资源回收和解放下序煤层，创建“高产高效”矿井提供了技术保障。
大倾角中厚煤层配合大功率综合机械化开采，技术管理要求高，时间过程中培养和锻炼了一大批技术管理人员，提高了员工的技术素质，为我矿3#下、7#层、6A层的开采积累了经验，为中厚煤层，尤其是大倾角中厚煤层综采开辟了一条高效的技术途径。