厚煤層大傾角綜采可行性論證

趙繼發(fā)

（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(qū)，屬于龍煤集團(tuán)鶴崗分公司。隨著國內(nèi)外采煤方法和回采工藝的不斷進(jìn)步和發(fā)展，峻德煤礦要想建設(shè)成為鶴礦份公司的高產(chǎn)高效礦井，就必須在回采工藝上做出改進(jìn)，提高機(jī)械化水平。

2005年，峻德煤礦規(guī)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(shè)計(jì)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(zhǔn)備工作全部就緒，開始試生產(chǎn)。通過半個月的調(diào)試、開采，工作面達(dá)到了設(shè)計(jì)的生產(chǎn)規(guī)模，解決了支架防倒、“三機(jī)”防滑和工作面產(chǎn)生飛塊傷人的問題。

1 設(shè)備選型

該工作面設(shè)計(jì)之初，集團(tuán)公司及峻德煤礦對設(shè)備的選型進(jìn)行了詳細(xì)的論證，經(jīng)過深入細(xì)致的考察和反復(fù)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(shù)參數(shù)如下：

支撐高度1.7——3.7

采高范圍1.9——3.5

適應(yīng)煤層傾角0——40

初撐力為 3090KN，

工作阻力為 4000KN

1.2 采煤機(jī)

其主要技術(shù)參數(shù)如下：

裝機(jī)功率：1130KM。

其中：截割部500KM×2，牽引部55KM×2，調(diào)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(jī)機(jī)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(jì)算，該采煤機(jī)生產(chǎn)能力為：564t/h,能夠充分適應(yīng)了高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤工作面落煤的需要。

1.3 工作面運(yùn)輸機(jī)

其主要技術(shù)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(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和皮帶自移尾

該綜采工作面機(jī)道轉(zhuǎn)載機(jī)選擇了西北奔牛集團(tuán)制造的SZZ800/200型轉(zhuǎn)載機(jī)PLM2000型破碎機(jī)和DY1200皮帶自移尾。使三者有機(jī)地合為一體，同時完成破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶尾的自移。

1.5 集中控制通訊系統(tǒng)

為了協(xié)調(diào)綜采工作面各臺設(shè)備，在本次設(shè)備選型過程中，特別選擇了一套集中控制通訊系統(tǒng)。該系統(tǒng)為天津貝克公司生產(chǎn)的KJ50型PROMOS監(jiān)控系統(tǒng)。通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)其邏輯控制方式，使復(fù)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(diǎn)。實(shí)現(xiàn)“三機(jī)”防滑，液壓支架放倒和工作面飛塊，是建設(shè)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(hù)式液壓支架下端三組支架設(shè)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(wěn)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(wěn)定，實(shí)現(xiàn)下端頭三組支架的防倒；另外，ZY4000/17/37液壓支架頂梁側(cè)護(hù)板高度為595mm，側(cè)戶板千斤頂行程為200mm,通過側(cè)護(hù)板千斤頂來調(diào)整支架的迎山角度，保持支架穩(wěn)定；同時，側(cè)護(hù)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(tài)正。

2.2 “三機(jī)”防滑

該綜采工作面安裝之初，考慮到大傾角工作面的“三機(jī)”防滑問題，安裝時在下口處預(yù)留了2.4米的運(yùn)輸機(jī)下空間；該工作面機(jī)道、回風(fēng)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(yùn)輸機(jī)、液壓支架下滑量與 工作面下部延長量相互抵消。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，工作面調(diào)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(yù)留的下滑空間增大到3.2米，運(yùn)輸機(jī)、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(yùn)輸機(jī)與液壓支架組合后的防滑性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)之初的想象。為了有效地控制采煤機(jī)下滑，工藝循環(huán)設(shè)計(jì)為下行單向割煤，上行空刀運(yùn)行的方式。采煤機(jī)在割煤的過程中煤壁會對采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī) 產(chǎn)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(yùn)輸機(jī)和采煤機(jī)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(jī)滾筒的旋葉和截齒的角度是生產(chǎn)飛塊的原因之一。MG500/1130-WD型采煤機(jī)滾筒截深為830mm，采煤機(jī)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(yīng)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(yè)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(cè)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(wǎng)，阻擋飛塊飛向軟幫傷人。

結(jié)語

由于工作面安裝之處，我們對設(shè)備的防滑防倒性能認(rèn)識不夠充分，下出口預(yù)留的運(yùn)輸機(jī)下滑空間過大，造成生產(chǎn)過程中人工開下出口工作量大做業(yè)時間長，影響了采煤機(jī)的開采率。通過這次實(shí)踐，我們對這套綜采工作面設(shè)備有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，我們會依據(jù)設(shè)備的性能作出調(diào)整，充分發(fā)揮這套裝備的優(yōu)點(diǎn)，努力創(chuàng)建一個高產(chǎn)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(chǎn)一次成功，為礦井實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采煤走出了一新路，否定了大傾角煤層綜合機(jī)械化采煤受限制的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。我們相信，在不久的將來，峻德煤礦的厚煤層大傾角機(jī)械化采煤會在“三滑、一倒、一飛”上取得更加豐富的經(jīng)驗(yàn)，為大傾角綜采在鶴礦集團(tuán)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)！

[1]《煤礦綜采技術(shù)實(shí)用手冊》

[2]《煤炭科學(xué)技術(shù)》

[3]《綜采技術(shù)管理手冊》