淺析俯斜工作面回采存在的安全隱患及處理方法

淺析俯斜工作面回采存在的安全隱患及處理方法

王月星（冀中能源邯礦集團河北邯鄲056305）

摘要：我國煤礦從上世紀七十年代開始迅速發展，到目前已形成幾百個產煤大區，隨著機械化開采的發展，開采速度變得十分快，在過去的三四十年里，多數礦井的地址構造簡單、煤層賦存條件好、適合大型機械化采煤的區段回采已經接近尾聲，當前面臨的回采條件大多是邊角余煤或者是地址構造復雜，多處在斷層或者處于褶曲軸附近的區段，煤層傾角由緩傾斜逐步向急傾斜區的大傾角變化，使得開采條件變得越來越復雜。面對這樣的現狀，常規的安全技術管理方法已經不適合，安全管理方法要根據現場條件的改變而改變，才能保證減少事故的發生，確保礦井安全高效生產。

關鍵詞：俯斜工作面；安全隱患；處理方法

以我礦某工作面為例：該工作面位于煤層向斜軸的附近，煤層傾角較大，通過掘進實見，兩順槽上山角度大概在10°-15°，工作面巷道傾角為26°-30°，此工作面為大傾角俯采工作面，其安全管理難度相比于一般工作面是無法比擬的。面對這樣的現狀，我們感覺大傾角回采不同于緩傾回采的關鍵在于巷道傾角大，人員、設備、煤體等穩固性差，從而帶來很大的安全隱患。消除隱患的方法也就是采取安全技術措施提高設備、人員、煤體的穩固行、加強防護措施和裝置的安設，從而減少因傾角大帶來對人員設備的損害。下面從隱患問題點和處理方面上進行闡述。

一、大傾角回采以及運輸存在的安全隱患

一是工作面煤體穩定性問題，工作面煤壁由于受自重和礦山壓力以及采動的影響極易屁幫、滾落；

二是受大傾角影響支架穩定性和支撐力受影響；

三是下山開采，采空區矸石滾落進入工作面或者順槽的問題或者采空區來壓變大的問題；

四是工作面端頭支架或支柱穩定性以及承受能力問題；

五是工作面和順槽運輸受巷道傾角影響存在煤、矸石滾落的問題；

六是工作面兩出口支護難度增加

這些問題的提出都給工作面每個工作環節提出了新的問題，除了常規的做法外還要增加特殊措施來保證工作面正常回采，我們采取了從人員管理、技術管理、運輸管理、支護管理等幾個方面著手，分別采取措施加強支護、加強人員管理、改變作業循環方式等來防止事故的發生。具體有以下幾個方面。

一、人員管理。人員管理設計到采煤機司機、支架工、運輸機司機以及工作面所有工作人員，面對上面的各種隱患其實要求所有現場工作人員都得按照規程措施去執行，否則都會留下安全隱患，比如采煤機司機單向割煤的問題，采煤機割煤時嚴謹有工作人員在采煤機下側工作的問題還有像支架初撐力的問題等等問題都與人有關，所以人的隱患也是最大的隱患，加強員工安全思想教育尤為重要和突出，只有員工安全意識提高了，工程措施才能有效的落實，對消除安全隱患起著至關重要的作用。

二、支護強度管理。支護管理涉及工作面支護、端頭支護和兩出口支護問題。這三處的支護問題在一般條件較好的采煤工作面也是作為關鍵部位來管理的，但在這種俯斜工作面更要嚴格管理，不能有一絲馬虎。一是工作面出口煤壁至采空區范圍支護質量必須符合規程規定。尤其在俯斜回采角度大及采空區不及時落板時，加打密集點柱及戧柱以加強出口和采空區支護強度。二是兩出口單體柱初撐力要不低于90kN，且做到迎山有勁，工作面液壓支架的初撐力不低于額定工作阻力的80%。

三是工作面兩順槽超前替回施工時，使用好金屬網，兩巷傾角大于15°時，替回時上頂必須鋪設雙層金屬網；切頂線處順槽內的金屬網與工作面網連接好，以便金屬網進入采空區后，有效阻擋矸石串出采空區。遇采空區金屬網破損時要及時補網，保持金屬網完好。必要時可在采空區金屬網與采空區末排切頂柱間加入木板，增強金屬網的整體性，以阻擋矸石。

三、運輸管理。運輸管理包含工作面刮板輸送機運輸和順槽轉載機、膠帶運輸機三部分。管理的重點就是防止輸送機運輸時，有煤矸石滾出傷及工作人員或者設備造成的事故，起關鍵點主要有以下幾個方面：

一是由于工作面傾角達到26°以上，采煤過程中極易有煤矸石竄出刮板輸送機護板傷人，所以采煤機司機在工作面施工期間，要躲到安全地點，并且要防止俯斜開采架間或工作面上部竄矸傷人。支架工臨架操作支架，動作靈敏可靠，并使用好側護板。為了避免架間串矸及金屬網破損，聯網必須符合技術要求的相關規定，頂板破碎及竄矸范圍提前聯好雙網。出口、超前施工人員及其他人員，施工結束后或非工作需要，不得在出口及超前逗留，躲開異物滾落波及范圍。工作面施工人員不得在頂板破碎地點逗留。遇頂板破碎、幫頂不穩定時必須提前進行加固處理，否則不準施工。

二是順槽轉載機和膠帶輸送機如果處于傾角較大巷道內時，對設備要采取有效的控制，轉載機擋板和上部蓋板必須齊全可靠，出現刮卡丟失要及時更換或補齊；膠帶輸送機在巷道傾角≥16°范圍，沿走向鋪設防護網（在皮帶與行人道之間），防護網高度要求能夠有效阻擋煤矸及雜物，防止下山運輸時煤矸彈出傷人，并在行人側每隔50m 設置兩道道交錯閘，交錯閘間距不大于5m，將交錯閘2 個立柱與上頂拱形支架栓牢，使用金屬網將立柱與拱形支架之間的空間封好，每道閘能夠將1/2-2/3 行人側空間進行遮擋，前后兩道閘交錯布置。

三是所以輸送機操作人員要站在頂板支護完好的安全地點，躲開煤矸滾落或從輸送機跳出可能波及到的地點。輸送機司機操作地點上方要安設牢固可靠的防護網，防止煤矸滾落或跳出傷人。并且所有輸送機司機嚴禁正對機頭、機尾及傳動滾筒操作，防止支傷人員。刮板輸送機機頭司機站位距離皮帶0.5m 以上的安全距離，隨時觀測下部刮板輸送機和上部皮帶的運轉情況，發現問題及時處理，隱患排除方可開輸送機。

四、改變作業循環流程。主要是為了防止煤矸塊滾落傷人而改變割煤順序。改變后斜切進刀位置一律在下出口，嚴謹在上出口進刀；割煤順序由往返割煤改為由下往上單向割煤，嚴謹下山割煤。

五、其他措施。一是安裝設備及使用設備都要穩固好，在俯斜角度較大的巷道范圍內存放拱形物料，必須先墊平，然后整齊地碼放物料，機電件、電站墊平碼放后必須鋼絲繩與拱形支架拴牢。二是工作面俯斜開采時從兩出口煤壁切頂線向下根據實際情況，設置堅固的防護網或閘板。防止上方煤矸或異物滾落下滑傷人。三是煤體不穩定、容易屁幫時，要澆筑煤體固化劑，來提高煤體穩定性，提高有效支護范圍。

效果：以上只是俯斜工作面回采除常規措施外的幾個關鍵點的隱患防治問題，可能涉及到的細節性工作還要多，但面對新的、不利于安全回采的地質條件，在采取以上措施后，此工作面防止了頂板、運輸事故的發生，保證了煤炭的安全生產。