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1、倾斜长壁综采工作面仰采与俯采技术的探究摘 要：随着煤炭生产工艺的不断拓展以及各地综合机械化采煤的推广与普及，复杂的地质构造以及煤层赋存条件的多样化给综合机械化回采工艺提出更多的理论课题，对于综合机械化仰、俯采工作面的超前支护距离的合理确定以及仰俯采过程中各生产工序的有效衔接、综采机械设备的管理维护方面提出了更高的要求，结合相关文献以及本人的工作经验，针对倾斜长壁综采工作面仰采与俯采存在的一些问题以及需要重点管控的工艺环节，进行一下简要的探究。关键词：仰采 俯采 滑移 机组割帮中图分类号：F403.7
2、0; 文献标识码：A 文章编号：1674-098X202103b-0075-02综采开采技术在全国较为普及，采用走向或倾斜长壁式回采的方法，其中也包括为提高矿井回采率、增加矿井效劳年限而进行的残采煤柱区的倾斜长壁开采，现依据本人多年的开采实践，将倾斜长壁综采工作面仰采与俯采生产工艺中存在的问题及预防处理
3、措施进行浅谈。1 仰采与俯采过程中生产管理的关键要点。1.1顶板稳定性分析与超前支护距离确实定1.1.1顶板稳定性分析顶板如果得到了有效的控制与维护，对于增加支架的稳定性，运输机的移设工序及机组割帮时的可靠性均会起到至关重要的作用，同时也为倾斜长壁工作面的顺利回采将奠定重要的根底。对于仰斜工作面，由于倾角的影响，顶板将产生向采空区方向的分力，如图1a所示，在此分力的作用下，顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动，使顶板岩层受拉力作用。因此，它更容易出现裂隙和加剧破碎，并有将支架推向采空区侧的趋势。相应煤壁的水平位移量增大，特别是靠近顶板的上部煤层，使片帮现象严重。因此，虽然倾角能起到减弱煤
4、层法线应力的作用，但由于煤层的水平位移量增大，又使顶板的初始下沉和梁的顶端至煤壁支承点的无支护距离随之增大，从而导致顶板的稳定性及其维护条件变的复杂。对于俯斜工作面如图1b顶板岩层的分力指向煤壁侧，顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙有闭合的趋势，有利于顶板保持连续性和稳定性。但需注意防止煤壁处无支护空间的顶板漏矸或冒顶，以免改变顶板岩块受力状态，而使其恶化。对于仰斜工作面，采空区的冒落矸石根本上涌向采空区，支架的作用主要是支撑作用。对于俯斜工作面，采空区顶板冒落矸石有涌入工作空间的可能，此时支架作用除支撑顶板外，还应防止碎矸涌入工作空间。倾角越大，仰斜工作面的顶板及煤壁越不稳定，而在俯斜工作面的顶
5、板及煤壁相比下较稳定。基于上述原因，仰采与俯采工作面在保证合理的月推进度的同时，仰采工作面煤壁稳定性及超前片帮的可能性是仰采工作面顶板管理的关键，假设煤壁侧顶板破碎，可以采取工作面全条铺网或局部区段铺网的方法维护顶板完好，为防止移架时搓网、保证铺网质量也可以沿工作面的倾斜方向，在金属网上绑扎铺设钢绳丝，选择适当的钢丝绳间距，确保所铺金属网的整体稳定性。假设煤壁超前片落，也可使用在架子前梁上固定圆木或钢的方法进行前探支护，确保煤壁顶板完整及架子的支撑稳定性。俯采工作面也需要对无支护空间的薄弱地点加强管理，防止漏顶事故的发生。1.1.2超前支护距离确实定及管理要点由于仰斜开采时，工作面顶板及采场超
6、前煤壁的上覆岩体也存在向采空区方向移动和断裂的可能;俯斜开采时，煤壁附近顶板压力明显增大，容易造成顶板沿煤壁和机道断裂，或发生局部漏顶，均不利于顶板控制。正是由于上述原因也必将导致采煤工作面上下顺槽超前煤壁一定距离范围内的巷道压力频繁处于变动状态，这样对超前支护的距离和上下顺槽支护形式确实定与选择、上下端头的顶板控制均提出了较高的要求。首先根据仰采与俯采的倾角、采煤工作面煤体上覆岩层的稳定性、巷道的支护形式等方面来考虑上下顺槽的超前支护距离。综上所述，加强采煤工作面的超前支护的管理，合理确定超前支护距离与支护形式在防止超前出现漏顶现象及确保超前的支护的强度、保证合理的通风运输断面中显得尤为重要
7、。在仰采、俯采工作面，液压支架的护帮板均应随机组割帮后及护好煤壁，确保煤壁的完整性。无论是走向长壁工作面还是倾斜长壁工作面，上下端头处一向是采煤工作面压力集中区，无论是采用钢梁与单柱联合支护还是使用端头支架，在保证端头支护强度的同时，均要选择好适合的支柱迎山角，俯采工作面上下端头要打好朝向砂口的戗柱，仰采工作面的上下端头也要打好朝向采煤工作面推进方向的戗柱，以保证支柱能够很好地克服上覆岩体向下的分力，保证较好的支护效果，防止端头顶板推垮事故的发生。2 工作面运输机械移设防滑要点在俯采工作面中，由于设备有滑向煤壁的作用力，故应采取限制移架双作用油缸行程的措施，并加强支架与输送机之间的刚
8、性。在仰采工作面中，由于设备有滑向砂道的作用力，比方说在支架支撑有力的前提下，使用液压单柱打好戗柱的方法克服工作面运输机向砂道的滑移。同时移架时也要将架子与煤帮运输机之间的浮货清扫干净，保证移架时的平直及支护高度。3 机组割帮时的平安技术要求仰斜开采时，当煤层倾角小于10°左右时，采煤机及输送机工作稳定性尚好。如倾角较大时，采煤机机体常向采空区一侧倾斜，一方面影响了机组行走齿轮及运输机销排之间的咬合效果，也增加机组行走齿轮局部的载荷。一般情况下将运输机的倾角控制13°15°左右是比較合理的，但假设开采倾角大于17°时，通过将运输机靠近架子侧吊起
9、加设垫木来到达运输机推进方向倾角的调整，防止机组侧翻事故的发生。同时在割帮时要计算调整好每一循环的卧底量，保证采面按照上下顺槽的标高及时调整工作面的平直。俯斜开采时，随着倾角的加大，采煤机和输送机的事故也会增加，由于采煤机的重心偏向煤壁，俯斜开采将加剧机组的不稳定性。当倾角大于22°时采煤机机身倾斜，滚筒钻进煤壁，煤装不进输送机中，可采用将输送机靠煤壁侧先吊起来，使溜槽倾斜度保持在13°15°左右，采煤机割底时卧底，使底板始终保持台阶状，采煤机可正常工作。工艺特点如图2所示，其中a为采煤机处于正常割煤状态，割底形成台阶;b为利用支架及绳套、油缸等吊起输送机，然后推
10、移输送机进入下一个台阶;c所示为割完一刀移输送机，进入正常割煤。4 结语综上所述，倾斜长壁综合机械化采煤中仰采及俯采工艺管理要求更好精细，工艺过程繁锁，但是经过实践证明，仍具有运输系统简单、巷道布置简单、适应复杂地质条件的能力强，效益好等优点。在生产实践中，对于仰采与俯采中的输送机及架子的滑移问题及机组侧翻、上下端头超前支护强度问题等还有待于进一步改进和探索，通过支架的合理改进与选型、生产工艺的不断优化，仰采与俯采中所存在的施工难点及工艺问题均可以得到较好的解决，取得更好的经济效益。参考文献【1】张国卿.综采工作面过大断层仰采技术研究J.山东煤炭科技，20213：39-40，42.【2】刘士坦.大倾角综采工作面仰采技术探析J.山东工业技术，20217：48.【3】周加启，华兴斌.综采俯采工作面平安开采技术探讨J.山东煤炭科技，20214：201-202.