厚煤層大傾角綜采可行性論證

趙繼發

（龍煤公司鶴崗分公司峻德煤礦，黑龍江 鶴崗 154111）

概述：

峻德煤礦位于黑龍江省鶴崗市興安區，屬于龍煤集團鶴崗分公司。隨著國內外采煤方法和回采工藝的不斷進步和發展，峻德煤礦要想建設成為鶴礦份公司的高產高效礦井，就必須在回采工藝上做出改進，提高機械化水平。

2005年，峻德煤礦規劃了礦井第一個綜采工作面（二水平中21層三段一分層，煤層傾角平均為330，最大處為360）.該工作面走向長480米，傾斜寬138米，設計采高3.5米，工作面可采儲量32.5萬噸。

2006年2月14日，該綜采工作面安裝準備工作全部就緒，開始試生產。通過半個月的調試、開采，工作面達到了設計的生產規模，解決了支架防倒、“三機”防滑和工作面產生飛塊傷人的問題。

1 設備選型

該工作面設計之初，集團公司及峻德煤礦對設備的選型進行了詳細的論證，經過深入細致的考察和反復推敲，最終選擇了如下裝備：

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1.1 液壓支架其主要技術參數如下：

支撐高度1.7——3.7

采高范圍1.9——3.5

適應煤層傾角0——40

初撐力為 3090KN，

工作阻力為 4000KN

1.2 采煤機

其主要技術參數如下：

裝機功率：1130KM。

其中：截割部500KM×2，牽引部55KM×2，調高泵20KM

截深：830mm 滾筒直徑：2000mm最大采高：3760mm

牽引速度：0---8.3---13.8m/in

該采煤機機截割功率為：1000KW，截割時最大牽引速度8.3m/min，按工作面采高3.5米、截割時平均牽引速度2.4m/min計算，該采煤機生產能力為：564t/h,能夠充分適應了高產高效綜合機械化采煤工作面落煤的需要。

1.3 工作面運輸機

其主要技術特征如下：

出廠長度：240m 輸送量：1500t/h

刮板鏈速：1.31m/s 功率：400/800kw

1.4 轉載機、破碎機和皮帶自移尾

該綜采工作面機道轉載機選擇了西北奔牛集團制造的SZZ800/200型轉載機PLM2000型破碎機和DY1200皮帶自移尾。使三者有機地合為一體，同時完成破碎機和轉載運輸，并實現轉載機與皮帶尾的自移。

1.5 集中控制通訊系統

為了協調綜采工作面各臺設備，在本次設備選型過程中，特別選擇了一套集中控制通訊系統。該系統為天津貝克公司生產的KJ50型PROMOS監控系統。通過軟件編程來實現其邏輯控制方式，使復雜的控制邏輯變得簡單易行。

2 工作面管理

大傾角綜采工作面”三滑、一倒、一飛”是工作面管理的重點。實現“三機”防滑，液壓支架放倒和工作面飛塊，是建設安全、高效綜采工作的前提。

2.1 液壓支架防倒

由于ZY4000/17/37型掩護式液壓支架下端三組支架設有專門的防倒裝置，工作面支架防倒管理變得容易，我們用礦用錨鏈和防倒防滑千斤頂與下端頭三組液壓支架連接，提高其穩定性，通過防倒千斤頂控制其傾倒的趨勢，防滑千斤頂控制其下滑的趨勢，使支架在推溜、移架的過程中保持穩定，實現下端頭三組支架的防倒；另外，ZY4000/17/37液壓支架頂梁側護板高度為595mm，側戶板千斤頂行程為200mm,通過側護板千斤頂來調整支架的迎山角度，保持支架穩定；同時，側護板高度的增大，保證了降柱移架過程中支架有依靠、不歪斜、不咬架、狀態正。

2.2 “三機”防滑

該綜采工作面安裝之初，考慮到大傾角工作面的“三機”防滑問題，安裝時在下口處預留了2.4米的運輸機下空間；該工作面機道、回風道與煤層走向呈60夾角正坡布置，以保證工作面正傾斜開采時，運輸機、液壓支架下滑量與 工作面下部延長量相互抵消。在實際生產過程中，工作面調成正傾開采后，沿走向回采24米后，工作面下部延長1.67米，下出口處預留的下滑空間增大到3.2米，運輸機、液壓支架絕對下滑量為0.87米，相對下滑量為-0.80米。由此可見，該工作面運輸機與液壓支架組合后的防滑性能遠遠超過設計之初的想象。為了有效地控制采煤機下滑，工藝循環設計為下行單向割煤，上行空刀運行的方式。采煤機在割煤的過程中煤壁會對采煤機和運輸機 產生一個沿傾斜向上的的反作用力，通過這個反作用力，可以有效地阻止運輸機和采煤機的下滑。

2.3 工作面防飛塊

大傾角綜采工作面的飛塊是回采過程中的一大隱患，采煤機滾筒的旋葉和截齒的角度是生產飛塊的原因之一。MG500/1130-WD型采煤機滾筒截深為830mm，采煤機割煤時，滾筒至電纜槽距離為1720mm。滾筒旋葉和截齒的角度傾向于截割煤壁，不傾向于裝煤，相應降低了割煤過程中滾筒向外甩出煤塊的可能性，增大了作業人員的安全性。同時，由于滾筒到電纜槽距離較大，減少了割煤過程中落到行人側的浮貨。盡管如此，對飛塊還是加以防范，我們在工作面下部每15米吊掛一道擋矸簾或擋矸皮帶，阻擋煤（矸）塊向下飛，減小飛塊的慣性；在液壓支架頂梁下的沿傾斜方向吊掛金屬擋矸網，阻擋飛塊飛向軟幫傷人。

結語

由于工作面安裝之處，我們對設備的防滑防倒性能認識不夠充分，下出口預留的運輸機下滑空間過大，造成生產過程中人工開下出口工作量大做業時間長，影響了采煤機的開采率。通過這次實踐，我們對這套綜采工作面設備有了更進一步的認識，我們會依據設備的性能作出調整，充分發揮這套裝備的優點，努力創建一個高產高效的綜采工作面。峻德煤礦二水平中21層三段一分層大傾角綜采工作面從安裝到試產一次成功，為礦井實現機械化采煤走出了一新路，否定了大傾角煤層綜合機械化采煤受限制的傳統觀點。我們相信，在不久的將來，峻德煤礦的厚煤層大傾角機械化采煤會在“三滑、一倒、一飛”上取得更加豐富的經驗，為大傾角綜采在鶴礦集團的發展奠定堅實基礎！

[1]《煤礦綜采技術實用手冊》

[2]《煤炭科學技術》

[3]《綜采技術管理手冊》