综采工作面在仰采时，由于煤层倾角较大，采煤机滚筒在割煤过程中容易将煤矸石甩出电缆槽外，这不仅对设备造成损坏，还可能对工作人员构成安全威胁。因此，采取有效措施防止综采工作面在仰采时减少采煤机滚筒甩煤矸石到电缆槽外面，是确保生产安全和设备正常运行的关键。本文将详细介绍如何防止综采工作面在仰采时减少采煤机滚筒甩煤矸石到电缆槽外面，包括工作面仰采的安全技术措施、工作面顶板管理、防滚矸措施、采煤机防滑措施以及加强现场管理等方面。
一、工作面仰采的安全技术措施
在综采工作面仰采过程中，为确保安全，需要采取一系列技术措施。首先，应严格控制工作面采高，采高应控制在2.8～3.0m之间，严禁超高回采。同时，工作面仰采角度要保持与煤层倾角相匹配，避免因突然抬底过大，导致煤机滚筒打不到顶板。此外，还应加强工程质量管理，确保工作面达到“三直二平两畅通”的标准。
1.1 工作面顶板管理
工作面顶板管理是防止综采工作面在仰采时减少采煤机滚筒甩煤矸石到电缆槽外面的重要环节。顶板破碎区域是易发生片帮的地段，因此，必须指派有经验的老工人负责安全工作。在顶板破碎区域移架后，应跟随收后溜，可以暂时不放顶煤。同时，应加强矿压监测工作，支架初撑力不得小于25Mpa，支柱初撑力不小于70KN/棵，每班测压员测压不少于三次，发现压力达不到要求必须及时进行二次补液。
1.2 煤壁容片帮、漏顶的风险管控
煤壁容片帮、漏顶是综采工作面仰采过程中常见的风险之一。为防止此类风险，应及时支护，采煤机割煤后先移支架，后移输送机。移架后及时伸出伸缩梁、打开护帮板，有效防止片帮、漏顶。同时，可采取超前支护，断层区域如果采用正常的移架方法维护破碎顶板有难度或煤壁片帮比较严重时，可采取超前采煤机进行移架，使支架顶梁顶住煤壁，不让顶板暴露出来，得以有效提高支护。此外，还应加强现场管理，确保仰采期间的工程质量，严格执行“先检查、后工作”及“敲帮问顶”制度。
二、工作面顶板管理及支护质量要求
综采工作面顶板管理及支护质量要求是确保仰采安全的关键。上、下端头及机巷抹帽棚的单体必须棵棵穿鞋、插齐水平销、栓牢防倒绳，支柱支设要正规有劲，初撑力不小于70KN/棵。同时，应加强上、下安全出口及煤壁超前棚管理，顶板破碎处要重新过顶或用料接实，煤帮要背实，以防片帮、漏顶，严禁空帮、空顶。此外，还应加强泵站及液压系统的管理，泵站压力不小于30MPa，液压系统无跑、冒、滴漏现象，保障支架系统的稳定性。
三、防滚矸措施
滚矸是综采工作面仰采过程中常见的安全隐患之一。为防止滚矸，应采取以下措施：
3.1 减小控顶距
减小控顶距可以降低对煤墙的压力，从而降低片帮的机率。加强工作面工程质量管理，保持运输机平直、紧靠煤墙，可以有效减小控顶距，减小压力。
3.2 擦顶快速移架
擦顶快速移架可以减少顶煤松动次数，保持其完整性，从而降低片帮的机率。拉架时要求尽可能少降或不降支架，用单体支柱配合进行带压擦顶移架。
3.3 安装防护网
在电缆槽位置，从支架顶梁到电缆槽挂牢麻绳网，防止煤壁飞矸窜入行道。每间隔10架留设一安全通道。同时，在工作面分别在机尾第49架和机头第6架顶梁处垂挂一块麻绳网，其规格为长×宽=2.0×2.0m，固定不少于6个点，牢固可靠。在工作面运输机机道上方每10架悬挂一块麻绳网，降低矸石下滑速度或阻挡矸石下滑。
3.4 设置护身板
在施工地点上方3～5m，顶板、煤壁较稳定处，设置护身板。煤壁护身板的架设，用Ф200×1600mm半圆木及大笆、板皮，在煤壁侧及机道内架设，防止工作面内飞矸伤人。
四、采煤机防滑措施
采煤机在仰采过程中容易出现滑移现象，这不仅会影响割煤效果，还可能对设备造成损坏。因此，应采取以下措施防止采煤机滑移：
4.1 及时调整推溜
采煤机上下割煤时，必须及时跟进推溜，确保采煤机与运输机之间的相对位置稳定。
4.2 控制采煤机下行割煤
采煤机下行割煤时，前滚筒必须进入煤体，以增加阻力，防止采煤机下滑。
4.3 停机时滚筒落地
采煤机停机时，前后滚筒必须落地，位于下坡方向的滚筒必须进入煤体，以增加阻力，防止采煤机在停机状态下滑移。
五、加强现场管理
加强现场管理是确保综采工作面仰采安全的关键。在进入工作面前，必须严格执行“先检查、后工作”及“敲帮问顶”制度，“敲帮问顶”工作至少2人配合，一人找掉，一人监护。找顶时，必须站在支架下方，并找好退路，防止煤（矸）滑落伤人。同时，应加强工作面工程质量管理，确保工作面达到“三直二平两畅通”的标准。
5.1 开工前安全确认
工作面开工前必须有跟班干部、队长进行现场安全确认，做好层级安全确认、隐患排查和整改，重点对上、下安全出口顶板支护状况进行检查，必须确保无任何安全隐患方可作业。
5.2 严格执行“敲帮问顶”制度
人员进入煤壁侧施工时，要认真观察顶板及周围的安全状况，必须严格执行“现场安全确认”、“敲帮问顶”制度，发现活矸、危岩及时用长度不少于1.2m的长柄工具处理，并安设专人观察顶板。
5.3 加强设备检修和维护
应定期对采煤机、运输机等设备进行检修和维护，确保其处于良好状态。同时，应加强设备操作人员的培训和管理，提高其操作技能和安全意识。
六、改造及加固综机设备措施
为适应工作面开采要求，确保设备在仰采过程中的稳定性和安全性，应采取以下改造及加固综机设备措施：
6.1 采煤机机身浮货防坠装置
生产过程中片帮及机身超前移架作业掉落的煤岩堆积在采煤机机身形成堆货，由于采煤机机身向下帮倾斜，在运行过程中机身的浮货、浮块掉落在架前，容易砸伤采煤机附近作业人员，掉落到电缆槽的煤岩块也会增加电缆夹运行阻力，发生刮卡造成电缆损坏，影响开机率。针对此问题采取在采煤机机身下帮侧上沿加设防坠挡矸装置（高度在400mm），减少掉货量，保证了人员安全和生产顺畅。
6.2 采煤机导向滑靴耐磨加固
采煤机装机重量达85T，机身倾斜角度与仰采角度相同，两个导向滑靴承重增加磨损加快，缩短了导向滑靴使用周期增加了检修工作量。根据导向滑靴既要保证耐磨强度，又要保证韧性要求，通过对原有导向滑靴磨损面补焊高强度钢板，增加耐磨使用周期，减少导向滑靴更换频次。
6.3 采煤机电缆夹防出槽装置
电缆夹在运行过程中，机头机尾和中间折返位置受重心影响容易掉落到下帮，发现不及时即可能造成电缆损坏影响生产。通过对电缆夹折返位置安设防出槽加高板，并在加高板板面固定防滑胶垫，可防止电缆夹掉落和窜动。
七、案例分析
7.1 工作面回采过程中解决的措施
4710-3工作面在回采过程中采取了多项措施，有效防止了煤矸石滚落和采煤机滑移等问题。从开切眼开帮开始在煤帮侧人工下底，使前溜倾角达到-28°（与工作面俯采坡度一致），为防止由于俯采过大造成支架前柱被压成死柱，在《工作面回采规程》中规定前柱升缩量必须大于支架后柱升缩量（100mm）。同时，在转载机机头位置安装缓冲链，以减少煤块抛射距离，使煤块形成自由落体落到皮带上运输。此外，还加强了工程质量管理和设备检修维护，确保了工作面的安全生产。
7.2 取得的效果
4710-3工作面通过采取一系列措施，取得了显著的效果。首先，通过人工下底和调整支架升缩量，有效控制了工作面的俯采角度，避免了支架前柱被压成死柱的情况，确保了支架的稳定性和支护效果。其次，安装缓冲链后，煤块抛射距离得到了有效控制，减少了煤块对设备和人员的伤害风险，提高了工作面的安全性。此外，加强工程质量管理和设备检修维护，使得工作面的生产效率和设备可靠性得到了显著提升，为矿井的高产高效提供了有力保障。
7.3 经验总结
通过4710-3工作面的实践，我们总结出了以下经验：
严格控制工作面采高和俯采角度：根据煤层赋存条件和开采技术条件，合理确定工作面采高和俯采角度，避免由于采高过高或俯采角度过大导致的支架失稳和煤矸石滚落问题。
加强顶板管理：顶板管理是防止煤矸石滚落的关键。应加强对顶板状况的监测和预报，及时发现并处理顶板破碎、离层等安全隐患。同时，应合理布置支护设备，确保支护强度和稳定性。
采取防滚矸措施：在煤壁侧和电缆槽位置安装防护网和护身板，有效阻挡煤矸石的滚落和飞溅。同时，应定期清理电缆槽内的煤矸石，保持电缆槽的畅通。
加强采煤机防滑措施：通过及时调整推溜、控制采煤机下行割煤和停机时滚筒落地等措施，有效防止采煤机的滑移。同时，应加强对采煤机的检修和维护，确保其处于良好状态。
加强现场管理：严格执行“先检查、后工作”及“敲帮问顶”制度，加强现场安全确认和隐患排查。同时，应加强对作业人员的培训和管理，提高其安全意识和操作技能。
改造及加固综机设备：针对仰采过程中可能出现的设备问题，对采煤机、运输机等设备进行改造和加固。例如，在采煤机机身下帮侧上沿加设防坠挡矸装置、对导向滑靴进行耐磨加固、在电缆夹折返位置安设防出槽加高板等。
八、结论与展望
综上所述，通过采取一系列措施，4710-3工作面在仰采过程中有效防止了煤矸石滚落和采煤机滑移等问题，取得了显著的效果。这些措施不仅提高了工作面的安全性和生产效率，还为类似条件下的矿井开采提供了宝贵的经验和借鉴。
展望未来，随着煤炭开采技术的不断进步和智能化水平的提升，我们可以进一步探索和应用更加先进、高效的技术手段来解决仰采过程中的安全问题。例如，通过引入智能监控系统对顶板状况进行实时监测和预警、利用机器人技术进行危险区域的作业等。同时，我们也应不断加强现场管理和作业人员培训，提高整体安全意识和操作技能，为矿井的高产高效和可持续发展奠定坚实基础。
