焦家寨礦2#煤層綜合機械化開采三機配套、技術改造與應用

蒲建軍

摘要：2#煤層的開采軒崗煤電公司一直沿用高檔普采，綜合機械化開采設備配套、改造與應用，在軒煤公司是首次，設備改造使用成功，對軒煤公司合理開發利用2#層煤炭資源及可持續性發展具有深遠的意義，本文著重介紹焦家寨礦2#煤層22101綜采工作面設備配套與技術改造與應用的具體方案。

關鍵詞：焦家寨礦煤層開采

中圖分類號：TD163.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0101-01

目前，軒崗煤電公司各礦生產接續的2#煤層工作面均采用高檔普采，生產能力低下且由于地質條件復雜頂板破碎，遇上周期來壓還會出現切頂現象，安全管理十分困難，歷史上出現過多次頂板事故。根據現有的采區條件及生產接續安排，安全地開采焦家寨礦221擴區煤層的要求和諸多問題逐漸提出，在此之前應用的ZZ5500-22/35液壓支架和AM-500采煤機及SGZ-764/400刮扳機成套設備，經2005年至2006下半年一年半的生產經驗告訴我們，該套設備不適應我礦2#煤層的開采需求且原煤回采率較低。公司重組以來，隨著綜合機械化開采設備的陸續上馬和劉家梁礦綜采中位放頂煤開采的生產經驗和技術積累及安全生產的要求，更換淘汰原有設備已勢在必行。但我們建局到重組以來2#煤層一直采用傳統的普采工藝，綜合機械化采煤從未上過馬，不論在技術設備上還是生產工藝規程上都是空白。因此，現以焦家寨礦2006年下半年上馬的2#煤層22101綜機配套設備為基礎，針對綜采工作面的特殊開采條件進行設備配套、技術改造、回采工藝及作業規程的應用研究，成為當前集團公司安全生產的迫切需要。

1問題的提出

221擴區22101工作面綜合機械化采煤存在的問題。

1.1 綜采支架無伸縮梁無法控制片邦冒頂問題

在近一年半的生產實踐中由于ZZ5500-22/35液壓支架沒有伸縮梁只適應于工作面坡度在0～7°的性差，同時由于該煤層頂板破碎、斷層多，在開采過程中常常因片邦、架前流矸造成頂空現象；這樣一來給工作面的正常推進帶來了極大的困難，嚴重影響生產和安全。工作面開采問題的出現，是公司綜合機械化采煤安全生產的新課題，根據設備現狀，要確保安全生產，必須對焦家寨礦22101工作面現有的設備進行技術改造。

1.2 綜采工作面液壓支架的防倒防滑問題

綜采工作面主要配套設備由液壓支架、采煤機、刮板輸送機、轉載機、破碎機、泵站和供電設備車組成。其中，液壓支架、采煤機、刮板輸送機是工作面配套設備中的主導設備，三者之中，液壓支架是又最關鍵的設備，支護著頂板和煤壁液壓支架、保證工作面有足夠的安全作業空間和通風面積，采煤機、輸送機均安裝在輔設的液壓支架的支護下方，工作面內作業人員的一切安全生產活動都是在液壓支架的保護下完成的，因此說液壓支架是綜采工作面最為關鍵的設備；采煤機是中心，承擔著落煤、裝煤工作，可以說整個工作面的配套設備都是圍繞著采煤機這個中心來工作的；刮板輸送機是保證，它負責將采煤機落下的原煤運出工作面外。三者之間，相互依托，缺一不可。

在焦家寨礦2#煤層工作面中，液壓支架的支護作用更為突出，在起到支護頂板作用的同時，還要起到掩護好煤壁防止因頂板破碎造成的架前流矸現象的作用。因此，解決液壓支架的防倒和及時支護架前頂板問題顯得尤為重要。

1.3 采煤機故障多、零配件購置難和維護問題

1.4 運輸機的上、下串問題

綜放工作面由于回采工藝的特殊性，在工作面支架的煤幫側和采空區側各安裝一部輸送機（以下簡稱前溜和后溜），給生產管理帶來較大難度。在工作面回采推進過程中，由于種種原因，曾出現前后溜同時上下竄，前部溜子上竄、后部溜子下竄，前部溜子下竄、后部溜子上竄等現象，造成前后溜底槽回頭煤量大，增加設備運行阻力、縮短其使用壽命；使支架錯茬、傾斜，生產陷入困境，甚至導致工作面停產和安全隱患。

1.5 煤和矸石下滑和人員行走不便問題

當工作面片邦大時，采煤機割下的煤塊和冒落矸石會沿著煤邦下滑，如不加以控制，會對人身和設備造成傷害，也會給工作面內的作業人員行走帶來困難。更讓人揪心的是工作面無法推進，片邦愈來愈嚴重，有時會造成大面積切頂。安全生產和管理難上加難。

1.6 回采率低下問題

由于該套綜采設備采高為最大3.5m，煤層厚度為7m左右，一次采全高不可能，因此原煤回收率很低，給資源造成極大了的浪費。

2焦家寨礦22101綜采工作面的設備配套

焦家寨礦22101工作面，工作長度120m，工作面走向長度還剩420m，平均采高5.71m，儲量約40萬噸，工作面傾角8°。根據公司現有設備及焦家寨礦具體地質自然條件，確定22101綜采工作面主要配套設備為。

采煤機：MG-160/380-DW

前輸送機：SGZ-630/220

后輸送機：SGB-630/150C

支架：ZFS300/16.5/26

上述設備，需要經過對本公司劉家梁礦工作面和無錫盛達采煤機廠的實地考察，結合焦家寨礦的具體情況，對設備提出改造方案。

3設備改造方案

3.1 液壓支架改造方案

選用ZFS300/16.5/26型支架80組，端頭采用過渡支架，機尾用正常支架。由于該套支架有前探梁，支架穩定性好，可以有效地控制片邦和架前流矸，防止造成頂空和支架傾倒現象的發生，同時采用中位放頂煤支架大大提高了原煤回收率。

液壓支架操縱閥閉鎖裝置：在操縱閥組兩側，裝有定位卡板，通過Φ12的U形插銷卡住閥柄，實現閉鎖，確保不出現誤操作。

液壓支架改為鄰架操作：即在上方支架操縱相鄰的下方支架。

3.2 改造方案

跟據考察組考察的情況看，使用自重較輕銷排方式牽引的電牽引采煤機為好，選用無錫盛達采煤機廠生產的MG-160/380WD電牽引雙滾筒采煤機。該采煤機五臺電機均采用橫向布置，尤其是行走電機采用了國內技術領先的磁阻電機，大大降低了采煤機的事故率。同時，對采煤機行走輪軸也做了改進，在原銷軸上打M16孔兩個代替原使原彈簧卡固定，加強了銷軸的穩固性和密封性，避免了因煤塵而造成的潤滑不良導致銷軸與外套燒結影響行走的故障。

3.3 輸送機改造方案

前刮板機采用SGZ-630/220，后刮板機采用SGB-630/150C。輸送機頭與轉載機尾為分體式搭接方式，各自推移。后刮板機安裝在液壓支架隨支架移動。同時制作了簡易擋煤板，解決了后SGB-630/150C型刮扳機與支架的連接問題。

4結語

隨著22101工作面綜采設備進行配套、改造與應用，軒崗煤電公司將填補在2#煤層的開采，設備裝備及生產工藝上的空白，同時為軒煤公司今后2#煤層工作面綜采配套設備，積累了經驗。