薄煤層開采工藝探析

　　薄煤層由于其開采空間狹窄，效率低，工作面條件差，機械裝備不配套或采煤工藝不完善等技術問題，難于實現礦井的高效與安全生產。文章借鑒我國中厚以上煤層綜采的經驗，在薄煤層綜采配套設備的研制及工藝參數優化方面進行探索。工作面裝備了自行研制與改進的三機配套設備，取得了明顯效果，創出了滾筒式薄煤層綜采機組年產百萬噸的新水平。
　　
　　一、薄煤層工作面工藝分析
　　
　　工作面合理工藝參數的確定，是綜采配套設備實現工作面高產的基礎。
　　（一）截深的選擇
　　考慮采煤機功率、煤質硬度系數、煤層厚度及采高、頂板節理發育情況、支撐壓力壓酥煤壁深度、支架支護方式等因素來確定截深。通過認真分析工作面地質條件和設備配套情況，確定截深。當頂板節理發育、片幫嚴重時，每刀拉架時進行超前支護，以提高循環單產。
　　（二）支護與移架方式
　　采用鄰架操作，及時支護。在采煤機割過后，先移支架撐住頂板，然后再移輸送機。結合煤層厚度掌握加長桿伸縮范圍，以便以合理架位及高度支護頂板。當頂板情況允許時，順序移架與隔架移架相結合，保證移架速度滿足采煤機割煤速度，以實現連續快速割煤的需要。
　　（三）采煤機進刀方式
　　采用MG200—BW2采煤機落煤，單向采煤，中部斜切進刀。前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，自開缺口。
　　
　　二、工作面工序匹配的保障措施
　　
　　薄煤層綜采工作面合理工藝參數的有效保障，主要包括工作面各運輸環節的相互協調及過載保護、長距離通訊指揮、工作面“三直一平”及過地質構造的控制措施，為此煤礦采用了國內最先進的TK－200通訊控制系統，強化了工作面生產管理，保證了工作面各工序的最佳匹配。
　　（一）TK－200通訊控制系統的應用
　　1、系統組成。TK—200通訊控制系統由TK110型工作面控制器、TK120型電源、TJ100型礦用電流檢測裝置、TK130擴音電話、TK130C多功能電話、TK150型智能終端、TK150E型智能耦合器和TK130—X型五芯帶屏蔽礦用拉力電纜組成。
　　2、系統應用效果。TK—200通訊控制系統的應用，充分發揮出其通訊控制一體化功能，大幅度降低了工作面設備的故障，最大限度地實現了各工序間的協調運作，極大地提高了工作面的工時利用率。第一，由于TK—200通訊控制系統在工作面布置了12部TK130系統電話，在電氣列車上設有控制臺，工作面所有電話及控制臺之間均可任意通話，控制臺可實現工作面所有設備的集中控制，大幅度降低了機電故障率。第二，由于工作面擴音電話能實現工作面沿線全線擴音，加強了工作面各生產工序間的協調與統一，使各工序之間密切配合，充分發揮單位時間內正規循環作業的有效性，提高了工作效率。
　　3、由于采用了集中控制和工作面沿線閉鎖方式，使工作面沿線操作人員只能停機，不能開機。如要開機，通知控制臺，控制臺在開機時，均要進行語言報警，并且設有延時裝置，避免了以往盲目啟車而損壞機電設備或造成安全事故的現象，從而保證了安全生產。
　　4、TK—200通訊控制系統本身配備了TJ100型電流檢測報警裝置，能隨時不間斷地對工作面電流進行檢測，一旦檢測到工作電流超過設定值，便進行報警，則操作人員可以及時調整割煤速度和減少采煤量，避免了因過載而造成的壓溜、燒電機、損壞減速器等事故現象的發生，這樣不但方便了生產，提高了效率，而且大大地降低了材料和配件的消耗。
　　5、工作面運輸巷布置3部帶式輸送機和斜巷1部刮板輸送機，運輸環節直接制約著工作面開機率。使用該系統后，通過精心計算最合適的斜巷刮板輸送機和帶式輸送機負荷，對工作面刮板輸送機的工作電流進行了報警設定，從而減少了斜巷刮板輸送機和帶式輸送機的過載和空轉時間，不但節約了電能，而且提高了工作面開機率。
　　（二）工作面地質條件適應性控制措施
　　工作面過斷層或褶曲等地質構造時，工作面設備難以適應地質條件，必須強化工作面生產管理，采取有效的控制措施，降低設備故障率，提高工作面開機率。
　　1、確保工作面“三直一平”的措施。工作面實行拉線管理；工作面懸掛照明燈具作參照物；推溜時，確保頂溜千斤頂的行程達到標準要求；工作面若出現局部不直現象時，應及時移架或移溜；提高職工操作水平，增強責任心。
　　2、工作面過斷層措施。調整工作面與斷層間夾角；采煤機割煤過后及時移架，管理好頂板；工作面支架進行超前支護；控制好工作面周期來壓；若端部出現局部冒頂時，要及時挑頂護頂；帶壓擦頂移架；煤壁打設木錨桿，以防片幫；必要時，在支架上吊掛工字鋼作前探梁；注意吊梁，防止支架鉆底。
　　3、工作面過褶曲措施。調整褶曲軸向兩側的坡度，當軸向兩側坡度較大時，適當留底煤，軸向兩側坡度較小時，應適當破底，確保軸向兩側坡度平緩；隨時調整支架，防止支架歪斜；加強褶曲段工作面頂板管理。
　　4、防止刮板輸送機躥動措施。采煤機司機、移架工、推溜工應密切配合，確保工作面“三直一平”；控制好工作面上、下兩巷的推進度；工作面支架出現傾斜時，要及時擺正；工作面發現刮板輸送機有滑動趨勢時，應及時甩刀或趕溜；利用支架側護板，調整刮板輸送機，阻止其上躥下滑；埋設地銷或安設千斤頂，防止刮板輸送機躥動；采用合理進刀方式，防止刮板輸送機上竄下滑。
　　該套自行研制與改進的綜采設備的成功應用，為薄煤層綜合機械化開采實現穩產高產奠定了堅實的基礎。該設備應用了薄煤采綜采工作面工序合理匹配的保障技術措施，實現了工作面設備的集中控制，強化了生產管理、故障診斷和事故排查。保證了工作面各工序最佳匹配，提高了工作面開機率。
　　（作者單位：雙鴨山礦業集團東榮三礦）