70年代倾斜长壁采煤法在我国开始应用，逐步发展研究了单一薄及中厚煤层、厚煤层和煤层群条件下的倾斜长壁开采，积累了较为丰富的经验。倾斜长壁采煤法适用于倾角小于12°的煤层（采取措施后一般小于17°），技术经济效益比较显著［1］。

杨营矿煤层倾角平均达25°，煤层平均厚度3.0m，地质条件复杂。31K01工作面受断层影响，布置走向推采时，不利于连续推进。为减少煤炭资源损失，提高回采率和矿井均衡安全生产，需要开展综采俯采工艺可行性研究。

1 概况

31K01工作面走向长度80m，倾斜长度220m，煤层结构较简单，平均煤厚2.8m，煤层倾角20°～25°；煤层普氏硬度系数为1.0。煤层直接顶板为4.68m粉砂岩，直接底为3.46m粉砂岩，岩石普氏硬度系数为6.0。

由于31K01是矿井首个大倾角俯采工作面，无备用设备调剂，只能使用现有的综采装备。采煤机：MG300/730-WD电牵引采煤机；液压支架：ZZ6200/17/38；工作面刮板运输机：SGZ764/400；乳化泵：BRW250/31.5；喷雾泵：BPW250/10。

⑱Grant，A．M．，“Relational job design and the motivation to make a prosocial difference”，Academy of Management Review，2007，32(2)，pp．393 ～417．

2 大倾角俯采工作面顶板破坏机理

在大倾角俯采工作面，采空区上方覆岩由受压逐渐变为受拉，在重力作用下，下位岩层发生弯曲变形，在上下岩层的接触面上产生拉应力。当拉应力超过层面的抗拉强度，且上位岩层的抗弯刚度大于下位岩层的抗弯刚度时，上下两岩层分开运动且下部岩层先运动，产生离层。随着大倾角俯采工作面的推进，覆岩运动过程是自下而上形成组合结构并有规律地运动。采场离层的位置呈现出动态变化的特性：离层首先由下位岩层开始，其裂隙的长度不断增加，离层逐渐向上产生，直至离层到主关键层下。离层带成“锐角三角形状”，离层在采场中上部发育比较活跃，离层裂隙不对称，下部的离层间距较小，且产生的裂隙长度和厚度较大，而越往上部，离层间距越变大，其裂隙长度和厚度变小，直至离层到主关键层下［2］。基本顶的运动形式除受到上覆未垮岩层的变形破坏影响外，基本顶梁结构断裂失稳也是工作面支护系统的施载体。工作面倾斜上部岩层的破坏方式表现为拉剪破坏，在下部表现为压剪破坏，在大倾角情况下基本顶岩梁成“倒阶梯状”向上发展［2］。

3 大倾角俯采工作面不确定性因素分析

3.1 大倾角俯采割煤特征分析

在俯采过程中，由于刮板运输机和采煤机均处于向下山方向倾斜状态，机身和滚筒重力对运输机靠采空区侧的导向装置产生一个转矩，而滚筒在截割中的轴向阻力和滑靴反力则产生一个反转矩，同时机身和滚筒重力沿煤层层面的合力有使采煤机滑向煤壁的趋势，导致采煤机重心下移、前移，机组滚筒钻入煤壁。而且采煤机在俯斜工作时，向煤壁侧的转矩和沿煤层的分力，造成滑靴摩擦力大，损坏速度加快，导致机组掉道频繁发生，极易损坏机组限位部件［3］。由于向煤壁侧倾斜，使煤机滚筒在煤壁的上部割的较宽。顶板空顶面积加大，对顶板管理也不利［4］。此外，由于运输机向煤壁侧倾斜，采煤机滚筒旋转装煤力矩不足，煤堆积在面前，装煤效果差（图 1）。

  

图1 俯角对采煤机工作状态的影响

 

（a）不受俯角影响时受力状态；（b）受俯角影响时受力状态

3.2 大倾角俯采移架特征分析

巴尔迪曾执教于奥柏林音乐学院，现任教于克利夫兰音乐学院钢琴系。同时，他还创办了意大利“托迪（Todi）国际音乐节”，并定期在中国音乐学院、上海音乐学院等国内院校开设大师课，担任多个重要国际比赛评委。

在推采过程中，当工作面顶板较破碎时，支架的顶梁往往不能与顶板成面接触。在移架时，顶板掉下来的矸石向前梁方向充填，在升架时由于后梁的上方较空，造成顶梁与顶板不成同一方向的面接触，容易使支架栽头、前倾，架前漏矸石。同时，由于煤层倾角大，造成支架的下滑分力增大，作用于支架的采空区矸石下滑分力也增大，2者合力作用使支架前移时倒向煤壁（图2）。如果同时工作面倾角大，则非常容易造成挤架咬架，给支架管理带来了严重困难［5］。

  

图2 大倾角俯采工作面采煤机及支架受力分析

3.3 刮板运输机失稳原因分析

在大倾角俯采工作面，刮板运输机受两个力，分别为重力和摩擦力，倾角越大，刮板运输机的自重分力所引起的下滑力就越大。只有当刮板运输机的下滑力小于或等于最大静摩擦力时，才不会下滑。

运用八纲辨证理论开展中药用药咨询的实践体会…………………………………………………… 徐良辉等（11）：1569

刮板运输机失稳时，易发生上漂，导致采煤机割底深度小，破顶高度大。由于俯采倾角大，采煤机机身向煤壁倾斜严重，煤壁堆积大量浮煤，工作面运输机下扎推移困难。并且在俯采中，刮板运输机处于倾斜状态，中部槽内装煤分布不均匀，运输机内靠近煤壁侧煤厚，靠近采空区侧煤薄，中双链两侧的刮板受力不一致，链条负载增加。由于煤机装煤效果差，在中部槽与煤壁之间有大量的遗煤，造成刮板输送机推移步距不够，且极易被推翻，煤机无法正常进刀。

4 大倾角俯采工作面生产中采取的措施

4.1 采煤机控制措施

（1）针对采煤机装煤效果差的问题，将原双向割煤改为单向割煤，采煤机自刮板输送机机头斜切进刀，割煤到机尾，返回时，带机装煤。同时将采煤机截割速度由6m/s调整为3m/s，提高装煤效果。

（1）刮板运输机防滑措施。生产过程中，由于受煤层倾角的影响，采煤机割煤时经常会出现底板有台阶现象，拉架过程中，少许台阶会被底座戗掉，但仍有大部分浮煤和台阶必须采用人工卧底清理的办法，使支架保持同一倾角前移。如果仍然不能正常推溜，则采用专用千斤顶、溜子链条等吊起溜槽，以保证采煤机正常割煤和运输机正常推进。

（4）针对大倾角俯采过程中，采煤机导向滑靴摩擦力大，受力不均匀，易发生采煤机掉道的问题，对导向滑靴导向面焊接10mm耐磨板，在导向滑靴的2个端面上各增加4块肋板，增加导向滑靴的强度。原有的导向滑靴把8mm间隙都留在了下边钩子处，改造后钩子处和顶面均分这个间隙，从而使耐磨性能得到改善，延长了导向滑靴的使用寿命（图3）。

（3）针对大倾角俯采采煤机调高千斤顶采用油液压控制容易发生故障的问题，将调高千斤顶由油液压控制改造为乳化液控制，增加控制阀组，降低调高系统故障率，减少调高千斤顶更换次数。

在保证位置相同、倾角一致以及煤层厚度、开采技术等条件相同或相近的情况下，工作面俯角对支护阻力有显著影响，与支架阻力成反比。尤其当俯角达到临界值时，俯角成为影响顶板活动规律的主要因素。

4.2 液压支架控制措施

在顶板破碎的地段，为了有效地防止顶板冒落、控制煤壁片帮，采取及时拉超前架的方法维护顶板，同时在拉移支架时保证支架垂直于顶底板，歪斜度<±5°，严格控制降架高度，使支架及时控制顶板，防止支架倾斜及架前冒落；若出现架前冒落采用半圆木、板梁等材料在架头与煤壁间搭设简易木垛直至接顶，以支护顶板。

影响内控制度被执行的具体制度文化在第二部分介绍了四个层次——规章制度层、运行机制层、执行文化层、价值理念层。各文化因素对学生执行制度的影响程度不同，但是制度文化的四个层次都与执行内部控制制度息息相关。

  

图3 导向滑靴改造前、后

 

（二）综采支架防滑防倒措施

（1）拉架控制。拉架时先将支架伸缩梁伸出，顶住煤壁，同时将邻架侧护板撑紧，然后再带压移架。移架的同时慢慢收伸缩梁，这样由煤壁对支架产生的支撑力、侧护板及顶板对支架产生的摩擦力均指向采空区，以抵消支架自重和支架后冒落矸石产生的下滑分力，改变支架的受力状态，从而制止支架前倾。

（2）支架推移方向控制。针对工作面上下出口有高度差，采取改变支架推移方向的方法来控制输送机上窜下滑。当输送机出现上窜时，工作面应采取向上端头方向，调整支架尾部的方法，使支架推移杆斜向下推移输送机；当输送机出现下滑时，工作面应采取向下端头方向，调整支架尾部的方法，使支架推移杆斜向上推移输送机。

dSPACE仿真系统主要包含两个方面——实现快速控制原型和硬件在回路中的仿真，是由德国dSPACE公司开发的一套研发测试工作平台。主要用于控制系统的开发。

在不考虑其它因素的情况下，通过观测得出：运输机不下滑的工作面倾角应为 19～22°，当倾角大于 19～22°时，运输机将产生下滑，倾角越大，则下滑越严重。

（3）支架防倒防滑控制。为防止支架下滑及前倾，在架间支架顶梁横连千斤顶。每3架安装1套斜拉防倒千斤顶，利用液压支架底座前方的防倒防滑座，通过连接头防滑千斤顶、双耳链环卡、圆环链与下方支架顶梁防倒座相连，连接好支架间的侧推千斤顶。在支架已出现下滑趋势时，使用单体在被移支架下侧支设戗柱作辅助移架。单体柱头支设在支架顶梁下，并用Ф9mm长2.5m的钢丝绳捆牢在立柱上，柱根支设在下一架底座上，在调整过程中，要及时调整架向和支架的状态，防止倒架现象发生。

4.3 刮板运输机改造及防滑控制

（2）回采过程中采取留部分底煤的方式：采煤机割煤时留30cm的底煤，确保工作面推采倾角不大于22°，推移工作面输送机后，人工将输送机采空区侧的三角煤掏掉，防止采煤机向煤壁侧失稳。

为保证刮板输送机和支架能在合理的俯斜倾角内运行，采用阶梯形开采方案，降低采高到合理范围，根据每班俯采角度的大小修改刮板输送机及支架人行道下方的人工卧底量，依靠人工卧底的方法，刮板输送机和支架始终在各自合理的俯斜角度下运行，阶梯形推进确保了俯采角度能跟上煤层倾角。

不同只重的毛鸡与后区分割的腿产品、大胸产品以及主产品出成存在一定的正比关系，随着只重的不断增加，其出成也随着增大；翅产品出成随着只重的增加呈先缓慢增加后快速下降的走势；对于副产品出成而言，与毛鸡只重之间存在反比关系，随着只重的增加，副产品出成反而呈下降趋势。同时，针对毛鸡只重对产品总出成和综合售价的影响也做了分析，通过数据分析和综合考虑得出最佳的只重为5.10×500g，在此最佳值的参考下，可以确定肉鸡屠宰车间宰杀毛鸡的最佳只重范围，实现车间的最大化价值生产。

（2）刮板运输机防推翻措施。为防止输送机在推移过程中被推翻，推刮板输送机时辅以人工进行卧底，以便有效减少煤壁机道和中部槽底部积压的遗煤，同时将煤壁机道卧底成较俯采角度稍小的台阶式，推溜时便可有效地减缓刮板输送机倾斜角度，防止被推翻。

5 应用效果及结语

（1）31K01工作面历时推采2个月，开采中最大坡度25°，通过设备、回采工艺的改造，加强现场组织管理，严格设备检修维护，平均月推进105m，累计采出煤量6.7万t，回采率达到94%，比原设计走向长壁采煤法少搬家2次，减少中间切眼1条，确保了产量均衡，实现了安全生产。

（2）通过对大倾角倾斜长壁俯斜开采技术的研究和探索，为复杂条件下煤炭资源合理开发利用提供了技术支持。

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（3）为解决大倾角俯采过程中存在的问题，采取了一系列的措施，但这些措施更多的偏重于经验的借鉴。随着综采设备在应对大倾角开采时的机械设计方面研究及矿压方面的理论研究，大倾角倾斜长壁俯采采煤法将更加成熟可靠。

参考文献

1 徐永圻.煤矿开采学［M］.北京：中国矿业大学出版社，2009.

2 林东才，王冠照，栾恒杰，等.大倾角煤层俯斜开采顶板破坏机理研究［J］.煤炭工程，2015，47（5）：98-100.

3 白书民.大倾角急俯斜综采设备配套及技术改造 ［J］.中州煤炭，2012，（6）：70-73.

4 张健.大倾角俯斜开采高产高效实践与探讨［J］.煤炭技术，2007，26（2）：57-59.

5 戴红军.大倾角俯斜开采技术研究及实践［J］.煤炭技术，2008，27（4）：43-46.

6 张军颖.综采工作面大角度俯斜开采的实践［J］.神华科技，2013，11（4）：36-39.

7 赵庆彪，黄献平，赵森林，等.邢台矿区煤矿开采新技术应用与发展［M］.北京：煤炭工业出版社，2000.