维普资讯 http://www.cqvip.com 煤 ｌ８ 炭 科 技 ２００７年第２期 Ｎｏ．２ ２Ｏ０７ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ 文章编号：１００８—３７３１（２００７）０２—００１８—０３ 文倾角彻伪斜鳔粟工作面 贾德峰 （中国矿业大学机电学院，江苏徐州２２１００８） 摘 要：通过对大倾角工作面伪斜开采的分析，明确了工作面长度、工作面倾角、推溜力、伪斜 开采时工作面上仰角、超前量相互之间的关系和影响。对大倾角综采工作面采用仰伪斜开采时 超前量对液压支架上仰角的影响进行了分析，为大倾角综采工作面伪斜开采时超前量的选择 提供了参考依据．对仰伪斜开采时输送机的下滑进行了分析。仰伪斜综采工作面布置不能彻底 解决大倾角工作面支架歪斜、输送机下滑的问题，应当注重增设挡矸帘、挡矸板、防倒防滑及调 架装置．并加强工作面的现场管理。 关键词：大倾角；伪斜工作面；超前量；上仰角；推溜力 中图分类号：ＴＤ８２２＋．１ 文献标识码：Ｂ 工作面布置如图１所示。 １ 大倾角工作面的概念及开采特点 大倾角煤层是以煤层倾角超过冒落矸石及煤的 自然安息角所出现的滑动、失稳等现象为主要特征 而命名的：现场通常将３０～５５ｏ倾角煤层称为大倾 角煤层 大倾角工作面液压支架在自由状态下处于失稳 状态，出现倾倒现象。当顶梁受到邻架约束时，也可 出现向上倒架现象，移架、调架困难。当工作面来压 时，由于顶、底板的运动，也易产生失稳、倒架现象， 或出现非正常工作状态。工作面下排头支架全靠人 为调整、防护，管理难度大。工作面输送机下滑严重， 特别是放顶煤工作面后部输送机下窜严重，前移困 难 输送机中部槽与支架、采煤机连接件、导向件工 圈１仰伪斜工作面布置 况差。而输送机的防滑、前移主要靠液压支架进行定 位、调整。大倾角工作面的工作面倾角大于煤的安息 伪斜工作面有以下特点：①工作面倾角 伪比 小．全工作面支架及其他设备稳定性均有所提高； ⑦支架从下向上顺序移架．有利于移架过程中下方 支架（已移到位，并调整好）作为上方支架移动导向 和稳固的支点：③支架从下向上顺序推移前输送机 或拉后输送机过程中．对输送机产生倾斜向上的分 力．有利于防止输送机下滑。 ２．１ 仰伪斜工作面与真工作面布置的几何变化 角（一般为２０ｏ），采落的煤存在自由下滚现象，极易 越过输送机的挡煤板滚人支架的人行通道．伤及操 作工。 ２采用伪斜工作面布置 工作面倾角对支架及其他设备的稳定性影响较 大，将工作面布置为伪斜，减小工作面倾角是全工作 面支架稳定性控制的有效措施之一。采用仰伪斜布 仰伪斜工作面布置．真工作面倾角为 ，而真工 作面与工作面回风巷垂直，伪斜工作面与工作面回 风巷的夹角为 ，使得工作面长度、倾角、推溜力等 均发生变化。实际布置时，真工作面倾角 、真工作 置（即下端头超前上端头）是一个有效措施，仰伪斜 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第２期 面长度 是确定的 贾德峰：大倾角仰伪斜综采工作面分析 落的煤块。 ２．２推移输送机力分析 １９ ２．１．１伪斜工作面长度与真工作面长度 伪斜开采工作面长度 伪和真工作面长度 同 为保证伪斜工作面推移输送机时输送机有一定 的向上漂移，则必须保证有： ∑Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ辅一Ｆ滑＞０ （６） 超前量Ｊｓ的关系符合勾股定理： 伪＝、／ ＋ （１） 伪斜开采工作面长度 伪比真工作面长度 增 加量 式中 ∑卜输送机在真工作面方向上受的合力． ｋＮ； ——△ ＝Ｌ伪一Ｌ＝、／ ＋ 一 （２） 伪斜开采时推溜力在真工作面方向 受超前量影响最大，Ｊｓ越大 越大，与工 作面倾角无关。伪斜开采会增加支架数量和输送机 的长度，增加投资。在满足工作面顺利开采的情况下 应尽量减少超前量 ２．１．２超前量、工作面倾角对工作面长度、上仰 角、伪倾角的影响 假设工作面下端头水平高度为Ｏ．则工作面上 端头水平高度Ｈ＝Ｌ×ｓｉｎ Ｏｔ，有： ｓｉｎ ａ￣－ ＝ ㈤式中 真工作面倾角（煤层倾角），（。）； 伪——伪斜工作面倾角，（。）。 表明伪斜开采时，伪倾角 伪随真倾角的增大 而增大，随超前量的增大而减小，受工作面长度的影 响较小。 ｓｉｎ卢伪 Ｌ伪 、湍Ｌ／ ＋． （４） 式中 伪——伪斜工作面沿推溜方向的上仰角， （。）。 表明伪斜开采时．上仰角随真倾角的增大而增 大．随超前量的增大而增大，随真工作面长度 的 增大而减小 Ｓ：— 兰 Ｎ，／ｓｉｎ ＋ＣＯＳ 伪 （５） 从以上分析可知．当真工作面长度 一定时， 伪斜工作面上仰角 伪随工作面超前量Ｊｓ、真工作面 倾角 的增大而增大．真工作面越长这种影响越不 明显。由于倾角大于煤的安息角（一般为２０ｏ），采落 的煤存在自然下滚的现象．极易越过输送机的挡煤 板滚人支架的人行通道，伤及操作工。上仰角 伪太 大时．更容易使滚落的块煤越过输送机挡煤板窜人 液压支架的人行通道，伤及操作工。因此，上仰角 伪不宜过大，一般选为５ｏ左右。由此可以确定出超 前量。同时支架制造时应在输送机挡煤板上部位置 增加防滚煤挡板（网），在输送机中部槽上部位置增 加可伸缩挡矸帘，以便采煤机过后及时伸出，挡住滚 上的分力，ｋＮ； Ｆ辅——辅助防滑力，ｋＮ； Ｆ滑——输送机自由状态下滑力．ｋＮ。 （１）输送机在伪斜开采时的下滑倾向与在真工 作面相同。不考虑支架的约束ｆ实际上支架的推移机 构和输送机用销轴连接，输送机下滑时，支架对输送 机有一定的约束作用），则有输送机自由状态下滑 力： Ｆａ＝（Ｇ１＋Ｃ式中Ｇ孰２）（ｓｉ ｎ ａ ｃ０ｓ 。一输送机Ｇ厂采煤机重力，ｋＮ； 一输送机与底板的摩擦系数。 在一般情况下， 为０．３２～０．３６；当工作面有 淋水或潮湿时， 仅为０．２２～０．２６，其下滑稳定性 明显下降．倾角越大这种影响就越大。所以，保持工 作面底板较好的状况．有利于防止输送机下滑。 ｆ２）伪斜工作面推溜力在真工作面方向上的分 力与输送机自由状态下滑方向相反： ｏｓ （８） 式中 一推溜力．ｋＮ； ｒ伪斜工作面与回风巷的夹角，ｏ）。 越大则 越小，也就是当真工作面长度一定 时，工作面超前量越大，推溜力在真工作面方向上的 分力越大，与工作面倾角Ｏｔ无关。 （３）在调整输送机下滑时，辅助防滑力的大小 应符合Ｆ辅＞Ｆ滑一 ，可采用在支架底座上每隔６ ～８架连一组防滑，同时操纵．将下滑的输送机向上 推，亦可用单体液压支柱辅助防滑。推溜、移架完成 后应立即调整端头支架．然后调整输送机和工作面 支架的相对位置，使工作面保持在 角伪斜状态，将 下滑的输送机调整到位．调整支架使之与输送机垂 直 ３结论 （１）大倾角伪斜工作面开采布置时，须根据真 维普资讯 http://www.cqvip.com 煤 炭 科 技 ２００７年第２期 ２Ｏ Ｃ０ＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｎｏ．２ ２００７ 文章编号：１００８—３７３１（２００７）０２—００２０—０２ 煤炭企业清洁生产重点探讨 李平娟 （铜山县环境监测站，江苏铜山２２１１１６） 摘 要：分析了铜山县境内煤炭企业推行清洁生产应该首先抓住的重点，即：塌陷区的综合利 用．根据塌陷区的不同类型探索出土地复垦的６种模式；煤矸石的综合利用，煤矸石填埋塌陷 区。煤矸石做建筑材料，利用煤矸石发电；矿井水的再利用，洒水降尘、农田灌溉、非饮用水的 二次回用等：瓦斯的利用，利用瓦斯的可燃性及瓦斯抽放相关技术，将井下浓度较高的瓦斯抽 取作民用燃气。通过以上措施达到“减污、增效、节能、降耗”的目的。 关键词：煤炭企业：清洁生产；综合利用 中图分类号：Ｘ３８ 文献标识码：Ｂ 铜山县位于江苏西北部．环绕徐州市区，人口约 洁生产不仅含有技术上的可行性．还包括经济上的 １２８万．总面积２．０８×１０５ ｈｍ２．其中耕地约１．１１５ 可赢利性，体现了经济效益、环境效益和社会效益的 ×１０５ ｈｍ２。境内自然资源十分丰富，矿产资源储量 统一。铜山各煤炭企业在资金有限的情况下实施无、 大、质量优。在现已探明的品类中，煤、铁、石灰岩等 低、中、高费用方案时，应先将那些污染严重及实施 储量尤为丰厚，另外还有煤矸石、粉煤灰等资源。 方案后能发生明显的经济、环境效益的环节作为清 清洁生产是指不断改进设计．使用清洁的能源 洁生产的重点．这样可以用取得的经济效益作为后 和原料，采用先进的工艺技术与设备，改善管理，综 续清洁生产方案的积累资金．使企业步入良性循环 合利用，从源头上消减污染，提高资源利用效率，减 的轨道。现结合铜山县境内煤炭企业的实际，谈谈煤 少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产 炭企业清洁生产的几项重点工作 生和排放．以减少或消除对人类健康和环境的危害。 其特点是把污染物尽可能地消除在产生之前．核心 １ 塌陷区的综合利用 是从源头抓起，预防为主，生产全过程控制。开展清 如何开发利用塌陷区是铜山境内煤炭企业推行 洁生产工作最重要的一步是实施清洁生产方案 实 清洁生产的首要任务。铜山县根据塌陷区的不同类 施方案需要企业投入一定资金。煤炭企业应结合自 型探索出土地复垦的６种模式：深层塌陷区水产养 身的经济实力，分步骤、有重点地推行清洁生产。清 殖复垦模式，浅层塌陷区复垦地种植复垦模式，煤矸 工作面的长度及工作面倾角确定超前量。超前量对 以保持输送机的下滑摩擦阻力。 减小输送机下滑有利：但超前量大时会造成伪斜工 （３）推溜方向和工作面推进方向有夹角，推溜 作面沿推溜方向上仰角增大．工作面上端滚落的块 移架后要及时调整工作面端头支架、输送机、支架的 煤更易滚入架间人行通道．对操作人员造成伤害．因 相对位置，这一点对大倾角工作面很重要。 此超前量不宜过大。采用伪斜工作面布置时，液压支 架要配备挡矸帘和挡矸板 作者简介：贾德峰（１９６５一），男，河北徐水人，１９８７年毕业 （２）大倾角伪斜工作面开采布置时，推溜力不 于阜新矿业学院，徐州矿务集团有限公司机械厂高级工程 能完全克服输送机的下滑力．防止输送机下滑必须 师，中国矿业大学机电学院机械设计与理论专业硕士在读。 使用和支架配合的防滑装置．可估算出最低防滑力， 来确定防滑装置。应尽可能减少工作面底板的湿滑， （收稿日期：２００６－１２－１９）
