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[摘 要]如何实现急倾斜煤层综合机械化采煤的安全稳产，在我国采煤工业中尚处于探索阶段。我公司充分利用实践经验，对这一课题研究进行了尝试，很好解决了急倾斜煤层综合机械化采煤所需解决的关键问题，并取得了显著的成果，带来了显著的经济与社会效益。
[关键词]急倾斜 防滑 防倒 防飞矸 顶板管理
中图分类号：TE385.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0367-01
福城矿业公司煤层基本构造形态为向东倾斜的单斜构造，倾角在40～50°左右，岩层在走向及倾向上均有波状起伏，煤层总体赋存倾角较大，能否成功实现本面大倾角工作面的成功开采将直接关系到我矿以后主采煤层工作面的布置，乃至影响我矿的长远开采设计的规划与实施。
1、工作面概况
1.1 工作面情况
1302S综采工作面位于井筒南翼第二区段，该工作面开采煤层为3上煤层，煤层厚度基本稳定，厚度平均1.9m，煤层倾角40°至50°。
1.2 工作面设备装配
工作面设备装配情况见表1。
2、采煤方法及采煤工艺
2.1 采煤方法：工作面采用单一走向长臂后退式开采。
2.2 顶板管理方法：垮落式管理顶板。
2.3 采煤工艺
（1） 落煤方式：使用MG300/700-WD型双滚筒采煤机落煤、装煤，配SGZ730/400型刮板运输机运煤。
（2）进度： 采煤机截深0.6m，工作面循环进度1.2m。
（3）采高：控制在2.2m左右。
（4）进刀方式：在工作面两端自开切口，斜切进刀。
（5）移架方式：割煤后，先移架，后移运输机，顶板不好时，要超前带压移架。
（6）支架操作方式：本架操作。
3、实现急倾斜成功开采的关键技术问题
3.1 工作面防倒防滑
由于工作面倾角大，综采支架、煤机、运输机等装备自重大，能否成功实现工作面装备的防倒、防滑将直接影响工作面的安全生产，另遇到顶板破碎，出现掉顶情况时，会使支架蹬空、接顶不实，极易造成支架失稳、倾倒，将严重影响工作面的安全生产。
3.2 工作面防飞矸
由于工作面倾角大，工作面容易出现飞矸伤人事故，给工作面带来安全隐患，生产组织难度增大。
3.3 生产组织
因工作面倾大，用在倾角较小的工作面生产工艺已不能保证工作面的正常生产，如果工作面生产组织不力，就不能保证工作面的安全开采，实现此急倾斜工作面的成功开采。
4、主要对策及措施
4.1 合理掌控工作面方位角，合理选择移溜方式，控制工作面运输机下滑
由于工作面倾角最高达50°，且配置的运输机为重型机械设备，受设备重力分解影响，工作面运输机存在非常明显的下滑趋势，对此我们经过研究和摸索，提出以下有效的解决方法：
（1）工作面每10节支架安装一台防滑千斤顶，千斤顶一端连在支架底座，另一端连在运输机槽与推拉杆连接处，在工作面割煤及推运输机时，把防滑千斤顶收紧，让支架底座通过防滑千斤顶拉运输机，防止运输机下滑。
（2）在工作面初采时，机头超前于机尾，不但使工作面形成伪倾斜，而且使工作面推采方向与走向形成一定的夹角，在正常推进时，运输机每循环向上的位移量抵消运输机的下滑量，所以可保证工作面实际推进方向与走向始终一致。
（3）调整工作面移架及移溜顺序，采取工作面分段停机自下而上的顺序移架，保持支架与运输机垂直；另采取单向割煤、单向推移工作面运输机的工艺，始终自机头向机尾顺次推移工作面运输机，以减少工作面运输机的下滑量。
（4）保持工作面运输机机头始终与运输巷上帮煤壁冲齐，让机头始终处于底板硬底上，增加工作面运输机与底板之间的摩擦力，以此来减少工作面运输机的下滑力，减少工作面运输机的下滑量。
4.2 工作面煤机防滑
在煤机使用过程中煤机自身防滑装置磨损速度快，为此每天对煤机防滑液压闸进行检查、维修，并定期更换。除此以外还根据工作面煤机齿轨尺寸加工制作了煤机防滑销子，在煤机停机时及时把防滑销子插在齿轨上，防止煤机停机后煤机自身防滑失灵煤机跑车。另外在采煤机停机前先把煤机下方支架拉成超前架。
4.3 工作面支架的防倒、防滑
①液压支架安设可靠的防倒机构
工作面每组液压支架顶梁上设有侧护千斤顶，特别是机头以上五组液压支架顶梁上设有防倒千斤顶，其尾部设有防滑千斤顶，在拉架时收紧防倒、防滑千斤顶，撑开侧护千斤顶，可实现支架防倒。另外工作面带压擦顶移架可以避免因工作面出现掉顶、抽顶使支架蹬空、接不实顶板，而造成支架失稳、倾倒现象。
②严格制定支架操作顺序
为防止工作面出现歪架、倒架现象，我们制定“移架操作六严禁”，严格按照操作规范执行。另外在正常移架时支架底座必须及时下调，保证支架与煤层顶底板垂直。在移动机头以上五组支架时要按顺序移架即：先移3#，再移2#，再移1#，然后移动4#、5#，移架时必须把与所移支架相连的防倒、防滑千斤顶收紧。
4.4 工作面顶板的控制
工作面顶板为泥岩，层状构造，稳定性较差，另外由于工作面倾角大，工作面顶板容易出现抽顶现象，所以如果顶板控制不好，出现掉顶、抽顶时，会使支架蹬空、接不实顶板，极易造成支架失稳、倾倒，就会严重影响工作面正常生产。
①当工作面遇有地质构造，煤层顶板不稳定时，及时移超前支架，使支架前梁挤紧煤帮，端面距达到最小。
②采取工作面分段停机移架方式，每隔15～30米停机移架；在工作面顶板破碎时，每3～5米分段停机移架及时支护顶板。
③因工作面倾角大，如果采用正常操作程序降架移架容易出现抽顶现象，因此我们采取带压擦顶移架方式进行移架操作。
带压擦顶移架：移架时，先启动推拉千斤顶，再逐渐让支架立柱卸载，使顶梁与顶板保持一定的支撑阻力，带压前移。这样顶板不会出现明显松动，可有效控制顶板。
④工作面始终沿煤层顶板推进，在工作面煤层厚度变薄，需要割煤层顶底板时，进行割底板操作，不能进行挑顶作业。
⑤加强乳化泵站的检修力度，确保泵站供液输出压力不低于30MPa；泵站司机对乳化液浓度的配比要达到3～5%，使乳化液对支架液压系统的影响达到最优。
⑥保持工作面正规循环作业，在保证煤炭回收率达到规定要求的情况下，加快推进速度。
4.5 工作面的防飞矸
（1）在机道内安设捕矸皮带，选用高度不低于3.0m，宽度不低于1.0m的皮带，每隔20m吊挂一处。
（2）在刮板输送机电缆架与液压支架顶梁之间安装全封闭的柔性防飞矸网，将机道与人行隔开，防止机道内飞矸飞入人行道。防飞矸网上侧拴在支架顶梁上，下侧拴在挡煤板专用连接环上，连接时采用专用防倒绳连接，间距不大于0.5m，防倒绳钩子采用φ8mm钢筋制作。
（3）在人行道内安设挡矸网。在工作面人行道内每10节支架安装一个防飞矸网，横栏在支架人行道内。
（4）在煤机机身上固定一根4寸软管作为煤机机身防飞矸设施安装，防止割煤过程中机道内煤矸沿机身外滚。
（5）加高转载机机尾下帮挡板高度，把正冲工作面运输机机头的转载机机尾部位与巷道顶板封严，防止工作面滚矸飞过挡板砸向人行道，造成伤人事故。
5 结论
1302S急倾斜综采采煤工艺的实践成功，创造了急倾斜综采工作面开采的多项记录，取得了显著的经济效益和社会效益，一方面为公司九层急倾斜、大采高综采工作面的安全开采积累了宝贵经验，另一方面提升了矿井生产的科技含量，为特殊地质条件下机械化采煤工艺的推广开辟了新途径和新思路。
[关键词]急倾斜 防滑 防倒 防飞矸 顶板管理
中图分类号：TE385.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0367-01
福城矿业公司煤层基本构造形态为向东倾斜的单斜构造，倾角在40～50°左右，岩层在走向及倾向上均有波状起伏，煤层总体赋存倾角较大，能否成功实现本面大倾角工作面的成功开采将直接关系到我矿以后主采煤层工作面的布置，乃至影响我矿的长远开采设计的规划与实施。
1、工作面概况
1.1 工作面情况
1302S综采工作面位于井筒南翼第二区段，该工作面开采煤层为3上煤层，煤层厚度基本稳定，厚度平均1.9m，煤层倾角40°至50°。
1.2 工作面设备装配
工作面设备装配情况见表1。
2、采煤方法及采煤工艺
2.1 采煤方法：工作面采用单一走向长臂后退式开采。
2.2 顶板管理方法：垮落式管理顶板。
2.3 采煤工艺
（1） 落煤方式：使用MG300/700-WD型双滚筒采煤机落煤、装煤，配SGZ730/400型刮板运输机运煤。
（2）进度： 采煤机截深0.6m，工作面循环进度1.2m。
（3）采高：控制在2.2m左右。
（4）进刀方式：在工作面两端自开切口，斜切进刀。
（5）移架方式：割煤后，先移架，后移运输机，顶板不好时，要超前带压移架。
（6）支架操作方式：本架操作。
3、实现急倾斜成功开采的关键技术问题
3.1 工作面防倒防滑
由于工作面倾角大，综采支架、煤机、运输机等装备自重大，能否成功实现工作面装备的防倒、防滑将直接影响工作面的安全生产，另遇到顶板破碎，出现掉顶情况时，会使支架蹬空、接顶不实，极易造成支架失稳、倾倒，将严重影响工作面的安全生产。
3.2 工作面防飞矸
由于工作面倾角大，工作面容易出现飞矸伤人事故，给工作面带来安全隐患，生产组织难度增大。
3.3 生产组织
因工作面倾大，用在倾角较小的工作面生产工艺已不能保证工作面的正常生产，如果工作面生产组织不力，就不能保证工作面的安全开采，实现此急倾斜工作面的成功开采。
4、主要对策及措施
4.1 合理掌控工作面方位角，合理选择移溜方式，控制工作面运输机下滑
由于工作面倾角最高达50°，且配置的运输机为重型机械设备，受设备重力分解影响，工作面运输机存在非常明显的下滑趋势，对此我们经过研究和摸索，提出以下有效的解决方法：
（1）工作面每10节支架安装一台防滑千斤顶，千斤顶一端连在支架底座，另一端连在运输机槽与推拉杆连接处，在工作面割煤及推运输机时，把防滑千斤顶收紧，让支架底座通过防滑千斤顶拉运输机，防止运输机下滑。
（2）在工作面初采时，机头超前于机尾，不但使工作面形成伪倾斜，而且使工作面推采方向与走向形成一定的夹角，在正常推进时，运输机每循环向上的位移量抵消运输机的下滑量，所以可保证工作面实际推进方向与走向始终一致。
（3）调整工作面移架及移溜顺序，采取工作面分段停机自下而上的顺序移架，保持支架与运输机垂直；另采取单向割煤、单向推移工作面运输机的工艺，始终自机头向机尾顺次推移工作面运输机，以减少工作面运输机的下滑量。
（4）保持工作面运输机机头始终与运输巷上帮煤壁冲齐，让机头始终处于底板硬底上，增加工作面运输机与底板之间的摩擦力，以此来减少工作面运输机的下滑力，减少工作面运输机的下滑量。
4.2 工作面煤机防滑
在煤机使用过程中煤机自身防滑装置磨损速度快，为此每天对煤机防滑液压闸进行检查、维修，并定期更换。除此以外还根据工作面煤机齿轨尺寸加工制作了煤机防滑销子，在煤机停机时及时把防滑销子插在齿轨上，防止煤机停机后煤机自身防滑失灵煤机跑车。另外在采煤机停机前先把煤机下方支架拉成超前架。
4.3 工作面支架的防倒、防滑
①液压支架安设可靠的防倒机构
工作面每组液压支架顶梁上设有侧护千斤顶，特别是机头以上五组液压支架顶梁上设有防倒千斤顶，其尾部设有防滑千斤顶，在拉架时收紧防倒、防滑千斤顶，撑开侧护千斤顶，可实现支架防倒。另外工作面带压擦顶移架可以避免因工作面出现掉顶、抽顶使支架蹬空、接不实顶板，而造成支架失稳、倾倒现象。
②严格制定支架操作顺序
为防止工作面出现歪架、倒架现象，我们制定“移架操作六严禁”，严格按照操作规范执行。另外在正常移架时支架底座必须及时下调，保证支架与煤层顶底板垂直。在移动机头以上五组支架时要按顺序移架即：先移3#，再移2#，再移1#，然后移动4#、5#，移架时必须把与所移支架相连的防倒、防滑千斤顶收紧。
4.4 工作面顶板的控制
工作面顶板为泥岩，层状构造，稳定性较差，另外由于工作面倾角大，工作面顶板容易出现抽顶现象，所以如果顶板控制不好，出现掉顶、抽顶时，会使支架蹬空、接不实顶板，极易造成支架失稳、倾倒，就会严重影响工作面正常生产。
①当工作面遇有地质构造，煤层顶板不稳定时，及时移超前支架，使支架前梁挤紧煤帮，端面距达到最小。
②采取工作面分段停机移架方式，每隔15～30米停机移架；在工作面顶板破碎时，每3～5米分段停机移架及时支护顶板。
③因工作面倾角大，如果采用正常操作程序降架移架容易出现抽顶现象，因此我们采取带压擦顶移架方式进行移架操作。
带压擦顶移架：移架时，先启动推拉千斤顶，再逐渐让支架立柱卸载，使顶梁与顶板保持一定的支撑阻力，带压前移。这样顶板不会出现明显松动，可有效控制顶板。
④工作面始终沿煤层顶板推进，在工作面煤层厚度变薄，需要割煤层顶底板时，进行割底板操作，不能进行挑顶作业。
⑤加强乳化泵站的检修力度，确保泵站供液输出压力不低于30MPa；泵站司机对乳化液浓度的配比要达到3～5%，使乳化液对支架液压系统的影响达到最优。
⑥保持工作面正规循环作业，在保证煤炭回收率达到规定要求的情况下，加快推进速度。
4.5 工作面的防飞矸
（1）在机道内安设捕矸皮带，选用高度不低于3.0m，宽度不低于1.0m的皮带，每隔20m吊挂一处。
（2）在刮板输送机电缆架与液压支架顶梁之间安装全封闭的柔性防飞矸网，将机道与人行隔开，防止机道内飞矸飞入人行道。防飞矸网上侧拴在支架顶梁上，下侧拴在挡煤板专用连接环上，连接时采用专用防倒绳连接，间距不大于0.5m，防倒绳钩子采用φ8mm钢筋制作。
（3）在人行道内安设挡矸网。在工作面人行道内每10节支架安装一个防飞矸网，横栏在支架人行道内。
（4）在煤机机身上固定一根4寸软管作为煤机机身防飞矸设施安装，防止割煤过程中机道内煤矸沿机身外滚。
（5）加高转载机机尾下帮挡板高度，把正冲工作面运输机机头的转载机机尾部位与巷道顶板封严，防止工作面滚矸飞过挡板砸向人行道，造成伤人事故。
5 结论
1302S急倾斜综采采煤工艺的实践成功，创造了急倾斜综采工作面开采的多项记录，取得了显著的经济效益和社会效益，一方面为公司九层急倾斜、大采高综采工作面的安全开采积累了宝贵经验，另一方面提升了矿井生产的科技含量，为特殊地质条件下机械化采煤工艺的推广开辟了新途径和新思路。