引言

工作面大坡度回采及仰采是煤炭生产中的一种重要采煤方式，但同时也存在诸多安全隐患，例如回采过程中可能导致的地质灾害、机械设备故障、工人伤亡等问题。因此，如何采取有效的安全防护措施，以确保生产安全和工人身体健康，成为当前煤炭生产实践中急需解决的问题。本文将针对工作面大坡度回采及仰采期间存在的安全问题，从预防防范的角度出发，对安全技术措施的研究和应用进行探讨。以期为煤炭生产企业提供可行的安全管理方案，为实现煤炭生产安全和高效生产提供参考。

一、工作面地质采矿条件及存在的问题

1.1工作面地质概况

根据23304工作面区域预测实测瓦斯基础参数，23304工作面原始瓦斯含量1.53～5.89m³/t、原始瓦斯压力为0～0.12MPa，均小于双六指标。根据2022年矿井瓦斯涌出量测定，矿井相对瓦斯涌出量为4.50m³/t，绝对瓦斯涌出量为4.17m³/min，属煤与瓦斯突出矿井。23304工作面预计回采至580-650m范围时，工作面100架以下进入仰采及大坡度回采区域，工作面沿底或割矸回采，期间控制工作面倾角，最大不得超过35°，1^#-100^#架走向按+5°～+7°仰采。

1.2工作面生产技术条件

在工作面上，生产技术条件是影响开采效果的重要因素之一。目前，由于采煤机的性能和工艺水平不断提高，以及对工作面环境的影响越来越大，因此需要更加重视工作面生产技术条件的研究和优化。首先，对于工作面的采掘方式选择非常重要。当前，随着采煤机的普及和发展，采用机械化方法进行采掘已经成为了主流。但是，不同的工作面具有不同的特点和难点，因此需要针对具体情况进行合理的采掘方式的选择。其次，工作面的采空载重也是一个重要的指标。为了保证采场的稳定，必须合理控制采空载重的大小。此外，还需要考虑工作面的通风、排水等问题，以确保采场的安全性和稳定性。最后，工作面的采掘设备也需要注意。要选用合适的采掘设备，并定期维护保养，以保证其正常运转。

1.3工作面存在的主要问题

在工作面上存在一些主要的问题，这些问题是由于开采过程中的特殊环境和地质条件所导致的。其中最突出的是工作面的大坡度回采和仰采，这对于矿工的生命安全造成了很大的威胁。因此，需要采取相应的安全技术措施来解决这些问题。首先，工作面的大坡度回采是目前煤矿安全生产中面临的最大挑战之一。因为工作面的倾向角度较大，使得工作面内液压支架容易倒架。其次，大坡度回采工作面的顶板也不好控制，存在顶板支护不到位，容易冒顶、片帮等风险。再次，在工作面倾向角度大于15°的工作面，还存在矸石滚落伤人和损坏设备的风险。最后，由于工作面是仰采，走向角度为仰角+5°～+7°，在回采过程中存在机组割煤、推溜、移架很容易造成设备损坏、煤矸飞溅、移架困难等难题。以上问题不仅影响生产效率，而且很容易发生安全事故。为保障矿工的生命安全，需要制定合理的安全技术措施、操作规程和安全标准，并严格执行。综上所述，通过采取一系列的安全技术措施，可以有效地降低工作面中的安全风险，提高矿工的生命安全水平。

二、工作面大坡度回采及仰采期间安全技术措施研究

2.1工作面大坡度回采及仰采期间防倒、防滑技术措施

工作面大坡度回采及仰采过程中，由于地质条件、采煤工艺以及设备的运行等因素的影响，容易发生各种安全事故，如倒塌、滑坡、落石等。为确保采煤工作顺利进行，必须采取有效的防倒、防滑技术措施。防止工作面出现倒塌、崩塌等事故。该措施通常包括以下几个方面：

其一，采用密集支护技术。在工作面大坡度回采和仰采过程中，可能出现围岩控制能力较弱的情况。为此，应根据不同地质条件，选用适宜的支护方式，如钢架、钢拱等稳定围岩，并采用更高密度的固定方法来确保支护效果。其二，采用注浆加固技术。针对一些差异性较大的工作面，可采取注浆固结技术来加强围岩的稳定性，减少工作面倒塌的风险。这种方法有效地提高了鼓面的承载力，延长了煤层开拓的寿命。其三，使用安全防滑材料。如在工作面运输通道等易滑动的地方，应铺设防滑垫或防滑条来提高地面的摩擦系数，减少行车和行走时发生的事故。其四，增设防滑装置。在采煤机、输送带等设备上，应安装防滑装置或防滑链条，提高设备的运行稳定性，减少滑动事故的发生。其五，使用支架侧护板、单体柱调整支架。工作面支架使用十字头连接于前部溜，架形不正或有倾倒趋势时，根据情况利用支架侧护板、单体柱调整支架（单体柱防倒绳采用Φ10mm的高压胶管，穿过防倒柱把手与液压支架大立柱可靠连接），调架时必须采用远距离供液。且为了避免在拉移支架的过程中出现倒架事故，必须保证降架高度始终高于支架侧护板。

2.2工作面大坡度仰采期间防片帮、流煤安全技术措施

在大坡度回采仰采阶段，由于斜坡坡度较高，煤岩体易于滑动或坍落，导致煤层支护不够，甚至出现连续片帮、流煤等危险情况，严重威胁了煤炭生产和工人的安全。因此，针对这些问题，需要采取一系列的技术措施加以防范和化解。

针对大坡度回采阶段出现的片帮问题，应从以下几个方面出发，采取措施进行应对：首先需要稳定岩层。通过较为有效的支护措施来保证斜坡的稳定性，采用加强钢筋网、锚索及滚筒等多种支护方式，增强岩体稳定性，减少片帮发生。其次需要安全喷泡。即在大坡度回采的过程中，应及时进行安全喷泡，以减少煤粉的产生和流动。在防止煤粉流动的同时，也能够起到防止火灾爆炸的作用。最后应当及时打设架缝，工作面注水前、割煤前、拉架前、拉架后及时打设架缝防止片漏。煤墙松软地段严格执行“带压擦顶”移架制度。

针对流煤问题，一般可从以下几个方面出发：一方面需要掌握好采高调整的节奏和力度。对采高超标的采区，严格控制掘进进度，采取合适的方法和措施，尽可能缩小采高范围，减少大量流煤和煤粉的产生。同时也需要严格控制进尺，对于有裂隙存在的区域，应采用加固措施，加强支护，减少采煤带来的风险和隐患。另一方面应当增强通风设备功能，采用高效的通风设备来增加煤炭采出后的空气流动速度，减少煤粉飞扬和煤尘堆积，提高通风系统的防爆安全性，做好煤岩交界处管理，斜向注水、架缝封闭严实等。

2.3工作面大坡度回采及仰采期间机电设备管理安全技术措施

工作面大坡度回采和仰采生产过程中，机电设备是保证生产安全和高效率的重要条件之一。针对大坡度回采和仰采生产中机电设备管理存在的问题，需要采取以下措施：

首先，对于前后部刮板输送机、采煤机行走部位、齿轨等每天必须进行检查，要求设备司机在班前进行试机和检查。在工作面倾角大于25°的区段，每次仅允许开启一个放煤口，以避免煤料过多造成后部刮板输送机压死的危险。

其次，为保证电缆安全，采煤机下行时，对于大倾角段，需要人工将电缆挪移至下段，并在大坡度段电缆槽底部铺设一层旧皮带，增加电缆夹与电缆槽之间的摩擦力。对于前部刮板运输机，必须保持平、顺、直，严禁出现死弯现象，并规定相邻两节溜槽之间的弯曲度和水平度限制，以确保运输机的安全运行。同时，在仰采或俯采过程中，刮板运输机水平角度要尽量控制在15°以内，最大不超过20°。

此外，对于采煤机牵引速度的控制，应控制在0.15m/s以内，司机距离下滚筒不少于10米或不少于7架，并控制割煤、割矸量。前刮板运输机推移时，要保持滞后采煤机不得小于20m距离。为防止采煤机检修或停运时出现下滑现象，卡轨器要使用小链条固定在采煤机机身上，并尽量避免停放在大于25°的坡度段。

最后，加强液压系统设备设施的日常检查维护，及时发现液压系统设备设施存在故障，进行相应的维修或更换，以保障设备的正常工作水平。这些安全技术措施的制定和实施，可以减少工作面大坡度回采及仰采期间的安全隐患，确保工人的生命财产安全和煤炭生产产能的持续性。

2.4工作面大坡度回采期间倒架处理安全技术措施

对于倒架处理工作，要采取一系列的安全技术措施，从而确保施工人员的安全和设备的稳定运行。下述将针对现场进行倒架处理的流程，总结该过程中必要的技术措施。

在倒架处理工作开始之前，需要提前备齐调架所需工具和材料，例如单体柱、手锤、防倒绳、木靴、圆木等。施工人员还需认真清理液压支架底座，保持底座面平整清洁。在倒架调架前，还需打设2根单体柱，确保支架的稳定性。同时，打设单体柱期间，必须进行垫木靴，手动注液，并绑牢防倒绳，注液枪与单体柱注液阀固定牢固。

当2根单体柱同时供液将支架底座升起后，施工人员需要沿走向垫方木或半圆木，严格执行“带压擦顶”移架操作。在拉架期间，必须同时收护帮板，且速度应尽量与拉架保持一致，以减少片帮空顶现象发生。处理倒架期间，必须采用远距离供液，一人只能操作一把注液枪，并在移架区域中至少安排3人一组进行操作，确保观察顶板及支架倒架、错架情况，并及时通知人员停止施工处理。同时，作业区域严禁人员行走及逗留，其他施工人员全部撤至距离支架3m以外架间以防煤矸窜出伤人

在进行移架过程中，单体柱受力方向严禁站人，同时施工地点下风侧5m范围内应悬挂便携式甲烷检测报警仪，发现瓦斯浓度超过0.5%应立即停止施工，并进行排瓦斯处理。处理倒架后，还应及时伸出伸缩梁打开护帮板护帮，并打严架缝以防止架间流矸。

三、大坡度回采及仰采期间安全技术措施应用

3.1大坡度回采及仰采期间主要危险源辨识

在大坡度回采及仰采期间，由于矿井的地质条件和开采方式的不同，存在不同的危险源。因此，对这些危险源进行辨识是非常重要的。在工作面大坡度回采及仰采的过程中，主要存在的危险源主要可以分为以下四类：

1.地质危险源：包括地层倾斜、地层断裂、地质构造等地质因素。这些因素均可能导致岩层失稳、坍塌、滑动等灾害，使得工作面大坡度回采及仰采的安全难以得到保障。对于地质危险源，辨识方法主要包括工程勘探、地质勘查、钻探等手段。根据勘探获得的地质资料，对煤层进行分类评定，将地质灾害隐患区和潜在危险点进行识别和标记，制定出相应的防护和稳定方案，对运营期间的煤层状态和变化进行实时监测和评估。

2.机械设备危险源：包括采煤机、输送机、运输车辆等机械设备。这些设备在生产过程中可能出现故障、损坏、意外爆炸等情况，使得工人的人身安全受到威胁。对于机械设备危险源，重点在于加强设备管理、保养和维护，确保设备安全、可靠运行。同时通过教育和培训，提高工人的安全意识和操作技能，减少设备事故的发生。

3.瓦斯危险源：煤层中存在大量的瓦斯，如果瓦斯不能及时采出并处理，就容易引发瓦斯爆炸事故。对于瓦斯危险源，辨识和防范的重点在于进行瓦斯地质勘探，制定出相应的采瓦斯方案。同时，需要采用一系列的技术手段，对瓦斯进行监测和管理，例如安装抽采系统，设置排放管道等。

4.人为危险源：包括因劳动保护措施不完善、操作不当等原因造成的事故。对于人为危险源的防范，需要加强工人的安全教育、保护设施的建设、操作规程的完善等措施，提高工人的安全意识和安全技能，降低人为错误造成的事故发生率。

综上所述，对于工作面大坡度回采及仰采期间主要的危险源，可以通过对勘探和监测手段的增强，以及对煤矿设备和工人安全的加强管理等方面进行措施的制定和实施，降低煤炭生产的安全风险。

3.2大坡度回采及仰采期间主要危险源控制效果评价

首先，对于煤尘、岩尘这一主要危险源，采用有效的防尘设备可以有效地减少其危害程度。例如，安装风机、喷淋水等装置来降低煤尘、岩尘的风险；使用防护罩、护目镜等个人防护装备来保护工人的身体健康。其次，针对震动引起的风险，可以通过加强地层稳定性、合理布置支架等方式来减小振动的影响。此外，还可以通过设置监测系统及时发现异常情况并采取相应措施加以处理。最后，对于其他形式的危险因素如烟雾、有毒气体等，也应该制定相应的应对方案以确保人员的安全。综上所述，通过科学合理的安全技术措施实施，可以在保证生产效率的同时最大限度地提高作业安全性水平。

四、结束语

总之，大坡度回采及仰采期间的主要危险源是大坡度回采期间液压支架倒架、顶板控制不好冒顶、片帮、滚矸等风险以及其他形式的危险因素。因此，必须采取相应的安全技术措施对其进行有效控制。只有这样才能够真正实现安全生产的目标。

参考文献：

[1] 王得位，齐治文.不规则大坡度综采工作面收尾调斜技术研究[J].煤矿现代化，2016（01）：11-12+16.

[2] 王猛，柏建彪，王襄禹，等.迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术[J].采矿与安全工程学报，2012（2）：197-202.

[3] 柏建彪，周华强，侯朝炯，等.沿空留巷巷旁支护技术的发展[J].中国矿业大学学报，2004（2）：183-186.

作者简介：宋信鹏，出生年月：19880824，籍贯：河南人，毕业院校：河南工程学院，本科，研究方向综采工作面大坡度回采