简析综采工作面大采高采煤方法应用的采煤要点

崔吉祥

【摘 要】随着我国煤矿开采事业的不断发展，大采高采煤技术发挥着重要的作用。但是该技术的应用还存在的一定制约因素，如液压支架的配备、采煤机功率、支护方式等。相关研究者还应在研究中加大投入力度，力争在综采工作面中完善大采高采煤技术，提升煤矿开采效率。大采高采煤法是在厚煤层中追求高采出率的一种常用开采技术，是煤矿开采的主要发展方向。本文首先概述了大采高采煤法，简述了综采工作面中大采高采煤方法的特点，对综采工作面大采高采煤法应用的采煤要点进行了简要分析。

【关键词】综采工作面；大采高采煤方法；特点；应用；采煤要点

综采即综采机械化采煤，指采煤工作面上的生产全过程，主要包括破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理及回采巷道运输、掘进等。由于煤层的每层的自然条件和所用机械有所不同，所以完成回采工作的各工序的方法也就因此有所差异。按照采煤工艺分，采煤方法有：爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法。在煤层倾角大，只能自下而上移架；采高大，滚筒直径小，不能一次采全高；采煤机装煤效果差，需单独安排装煤行程的地方，比较适合采用综采工作面进行操作。以下就综采工作面大采高采煤方法应用的采煤要点进行分析，以供借鉴参考。

一、大采高采煤法的概述

大采高采煤法是大采高一次采全厚采煤法的简称，是指采用机械一次性开采全厚在3.5～6米的采煤法，受工作面准备稳定性限制，用于倾角较小的煤层，受采高的限制，所采用的采煤方法。大采高采煤方式相对于放顶煤方法而言在煤层厚度上适用范围较薄，更符合我国煤炭开采现状，因此大采高技术是今后研究与发展的重点。在综采工作面中，大采高技术需要运用到多种机械设备，如转载机、刮板运输机、液压支架以及大功率采煤机等。其中对于大功率采煤机而言，在我国相关研究者经验与时间的结合下已经极大程度的提升了工作效率，同时我国在大功率采煤机方面已经成为了出口国，向印度、波兰、俄罗斯等国家出口我国自主研发的液压牵引型采煤机。

二、综采工作面大采高采煤方法的特点

当前大采高采煤工艺已经实现了双向割煤，极大提高了工作效率。同时在综采工作面中，大采高工艺具有以下特点。

1、采煤较均匀。煤机在采煤过程中，由于滚筒运作时前后均处于上下变化过程，采煤机的滚筒负荷以及摇臂负荷在力度上分配趋近于平均状态，因此割煤比较均匀。

2、运行方便。在大采高采煤方式下，双向割煤能够确保支架工与煤机司机完成割煤动作为单行程，有效提升了劳动效率，减轻了双行程产生的时间浪费以及劳动强度。在回采过程中，大采高方式下支架跟进快，对顶板起到较好的支护管理作用。另外，刮板机工作移动幅度较小，在控制上更易操作。

3、要求较高。由于综采工作面多运用于叫较大型煤矿，因此难免遇到块状较大煤块，此时刮板机突然受到负荷，链条易发生断裂。同时，大采高在机械润滑方面要求偏高，要求在提高产量的同时在行进速度上做好辅助。行进速度受到多种因素影响，除外部采煤环境因素外，煤机还需针对切割效果反馈至控制中心进行调节，同时考虑到滚筒以及摇臂负荷产生的对行进速度的影响，确保行进速度不受太大阻碍。

三、综采工作面大采高采煤法应用的采煤要点

1、液压支架控制。在综采工作面中随着大采高工作面高度的不断增加，液压支架在工作过程中可能会出现滑移或是倾倒事故，严重影响采煤工作安全性。在综采工作面中，大采高采煤活动范围较大，在特殊环境中站立并不能保持长期稳定状态，因此易产生倾斜。相关研究者发现，当倾斜角在10度以内时支架高度仅能够保障在5米以内有效控制，也就是说对支架重心的控制应考虑到液压支架倾斜程度，当采高达到6米以上时，其重心切记保持在3米以内，以免稳固性不佳。解决方式方面，可再用加固方式，利用千斤顶以及排头架避免液压直接倾斜幅度过大。在使用千斤顶时，可将液压支架的底座或顶梁连接千斤顶一并作为底座后将排头架锚固链连接（需连接末架与头架），此时锚固链的作用力能够结合移架与千斤顶的力量同步作用于液压支架。须注意的是，若开采面倾斜角在100度以上，此时液压支架极易发生滑移，需每隔一段距离设置防滑千斤顶，千斤顶应与推溜跟移架同步运作，一般而言，间隔距离设置为6米。在综采工作面中，大采高采煤操作需要利用支架与输送机的支撑完成迁移操作，过程中支架下滑控制需建立在对输送机下滑控制基础之上。倾斜角度过大需将输送机上移，避免支架在采煤过程中下滑。回采环节，移架操作切记施加压力，同时合理控制5度调斜角与3-5度迎山角，将伪倾斜角控制在90度。液压支架在倾斜状态下受多重因素影响，滑移程度存在差异性。以支架移动顺序而言，可完成对支架组间移动、内部移动以及整体移动，将支架移动环节稳定性極大提升，从而加大煤矿开采安全性。另外，工作端面的煤壁片帮以及冒顶若能够有效控制也可以起到对支架滑到的预防作用。

2、煤壁片帮的防控。在综采工作面中会遇到一些裂缝地质，当开采面临上层岩石松软或是断层情况时，工作推进不得不暂停，以免出现煤壁片帮现象。对于大采高施工而言，地质情况对其开采工艺影响更高，且若断层落差较大，其煤壁片帮出现的面积也会随之加大。同时，煤壁会受到新旧煤柱双重压力作用，当承受的负荷达到一定标准时煤壁片帮易坍塌。换言之，坍塌面积与所受压力呈正相关状态。另外，在综采工作面不断深入过程中，液压支架的降低幅度与速度都会影响到采掘效果，若没有按流程操作或下降速度过快均会引起煤壁片帮的发生。在解决方式上，目前综采工作面多采用以下几种方法避免煤壁片帮的产生：（1）液压支架的优化。采掘前可对液压支架加大工作阻力以及初始支撑力，同时针对开采过程中产生的破碎裂缝带展开煤壁强化操作，保障煤壁稳固性。同时在采掘工艺操作以及回采方面注重实施要点控制，减少煤壁片帮产生几率。（2）增设防片帮板。在以往综采工作面大采高工艺实施过程中，防片帮版的增设可将煤壁片帮产生几率降至原有的30%左右，极大减少了事故产生几率，提升采煤安全性。防片帮板需要安装在支柱端头，在大采高作业过程中防片帮板通过提前打开以及离开后收起功能让采煤机工作中一直处于防板保护状态。（3）煤柱处理。综采工作面由于范围较大，涉及到的机械设备较多，因此设计中应考虑到剩余煤柱压力作用，同时在推进方向上应处于倾斜状态，目标朝向为采煤壁。推进方向切忌采取仰斜式，以免残留煤柱压力改变造成煤壁片帮现象。在煤柱处理同时应注意机电配套保护以及支持保护，设定好开采界限并严格执行，避免开采过高造成塌顶危险。

结束语

随着采煤方式的发展，越来越多先进采煤方式被运用于实际操作中。大采高工艺的采煤对象通常为厚度在3-6米之间的煤层，在生产能力方面相对较高，巷道掘进量较小且单产量大，因此在综采工作面中大采高技术能够得以广泛运用。

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