薄煤層開(kāi)采中的設(shè)備管理分析

【摘 要】薄煤層開(kāi)采對(duì)資源的開(kāi)發(fā)利用和延長(zhǎng)開(kāi)采年限有著重要意義，但薄煤層有著獨(dú)特的開(kāi)采工藝，盡管近年來(lái)我國(guó)薄煤層開(kāi)采技術(shù)有了顯著提高，相關(guān)的設(shè)施設(shè)備也得到改進(jìn)，但仍存在著一些問(wèn)題。本文主要對(duì)薄煤層開(kāi)采使用的機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】薄層煤；開(kāi)采；設(shè)備；管理

我國(guó)把厚度小于1.3m的煤層劃歸為薄煤層，厚度小于0.8米的煤層屬于極薄煤層。我國(guó)薄煤層資源豐富，分布面較廣，而且煤質(zhì)好。數(shù)據(jù)顯示，在已探明礦區(qū)中，我國(guó)84.2%的礦區(qū)均有薄煤層分布，資源量約67Gt，儲(chǔ)量占全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的20%以上。一些省份的薄煤層所占比重比較大，如安徽省占72%，四川省占51.8%，山東省占43.9%，貴州省占37.2%，開(kāi)采前景十分可觀。但由于薄煤層空間狹小，使得設(shè)備安裝、維護(hù)和操作比較困難，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。加上工人工作空間小，瓦斯排放也比較困難。此外，薄煤層開(kāi)采推進(jìn)速度比較快，采掘接替比較緊張，相對(duì)于中厚煤層，薄煤層產(chǎn)量低；并且，開(kāi)采受煤層厚度變化和復(fù)雜地質(zhì)條件影響明顯，因此成本比較高。不少煤礦為了追求高產(chǎn)和高利潤(rùn)，將薄煤層擱置，造成薄煤層大量積壓未采現(xiàn)象。有些礦井甚至采用了采厚丟薄的開(kāi)采方式。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，薄煤層采出量?jī)H占全國(guó)總產(chǎn)量的10.4%。而隨著煤礦開(kāi)采強(qiáng)度的增大，我國(guó)近半數(shù)以上產(chǎn)煤區(qū)已經(jīng)屬于資源匱乏區(qū)，厚煤層與中厚煤層的可采儲(chǔ)量日益萎縮。采厚丟薄的開(kāi)采方式，不僅造成煤炭資源浪費(fèi)，還留下不少安全隱患。

近幾年來(lái)，隨著機(jī)械化程度的提高，開(kāi)采強(qiáng)度也越來(lái)愈大。部分礦井厚及中厚煤層的儲(chǔ)量日趨減少，甚至枯竭，為了保證礦井生產(chǎn)能力的均衡，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，提高礦井的開(kāi)采率，薄煤層開(kāi)采技術(shù)的研究已經(jīng)得到了重視。“薄煤層看似‘薄’，其開(kāi)采蘊(yùn)含的意義卻很‘厚’，因此，合理開(kāi)發(fā)與利用薄煤層逐漸提上日程。中國(guó)煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)許亞雄說(shuō)，搞好薄煤層采煤機(jī)械化，提高薄煤層開(kāi)采的生產(chǎn)效率，已成為我國(guó)能源工業(yè)的重要任務(wù)。國(guó)家863計(jì)劃“薄煤層開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)上，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)繆協(xié)興也指出，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)對(duì)煤炭的需求，薄煤層開(kāi)采已成為我國(guó)中東部礦區(qū)生存發(fā)展的必然選擇，開(kāi)展薄煤層開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究，對(duì)提高我國(guó)薄煤層開(kāi)采技術(shù)水平，建立薄煤層安全高效開(kāi)采技術(shù)體系，促進(jìn)薄煤層開(kāi)采技術(shù)向智能化方向發(fā)展具有重要意義。下面我們主要對(duì)薄層煤開(kāi)采的特點(diǎn)和設(shè)備管理進(jìn)行闡述。

一、薄層煤開(kāi)采的特點(diǎn)

具體來(lái)說(shuō)，薄煤層開(kāi)采具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）煤層薄、硬度大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。作為薄煤層，其主要的表現(xiàn)就是煤層薄，厚度通常在1.3m以下。此外，煤層的硬度較大，這給工作人員的作業(yè)和設(shè)備移動(dòng)帶來(lái)很大困難，采煤機(jī)經(jīng)常要割底或者挑頂，造成機(jī)電事故頻發(fā)。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，采煤成本高。（2）回采煤層為半煤巖。近年來(lái)，隨著刨煤機(jī)和螺旋機(jī)等設(shè)備的采用，使得薄煤層的采煤工作效率得以大幅度提高。然而，由于薄煤層的回采巷道多屬于半煤巖類型，給綜合采掘設(shè)備的進(jìn)入造成困難，爆破時(shí)無(wú)法一次性完成，影響了掘進(jìn)速度。（3）地質(zhì)條件和賦存狀況復(fù)雜。對(duì)于采煤工程來(lái)說(shuō)，煤層的厚度和角度的變化，以及斷層、褶曲等都會(huì)影響到采煤的效率和效益，增大采煤難度，延長(zhǎng)采煤的時(shí)間，甚至出現(xiàn)事故。這種現(xiàn)象在薄煤層尤其容易發(fā)生，這與薄煤層的地質(zhì)條件和賦存狀況復(fù)雜有很大的關(guān)系。比如，在薄煤層中，如果出現(xiàn)褶曲或者斷層，那么巷道的布置就變得困難，需要在掘進(jìn)送面時(shí)開(kāi)切眼，縮短工作面，回采時(shí)又需重新開(kāi)切眼，嚴(yán)重影響效益。

二、薄層煤開(kāi)采中的設(shè)備管理

1.采煤機(jī)的管理。（1）檢查采煤機(jī)的絕緣性，確保其絕緣值在規(guī)定的正常范圍內(nèi)。在采煤過(guò)程中，經(jīng)常因?yàn)椴擅簷C(jī)或者刮板運(yùn)輸機(jī)的電機(jī)絕緣值下降到正常值以下，造成電氣開(kāi)關(guān)采取自動(dòng)保護(hù)措施，影響生產(chǎn)的進(jìn)程。為此，應(yīng)做到以下兩點(diǎn)：一是定期檢查采煤機(jī)以及各種刮板運(yùn)輸機(jī)的絕緣值，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，立即檢修；二是在每次采煤之前，都要進(jìn)行檢查，確保施工的過(guò)程中不至于出現(xiàn)絕緣值過(guò)低引起電機(jī)自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)，如果不符合規(guī)定的絕緣值，應(yīng)禁止采用，立即更換以確保不影響生產(chǎn)。（2）檢查采煤機(jī)的調(diào)高泵及相關(guān)部件。在電牽引采煤機(jī)成為主流采煤機(jī)的情況下，仍會(huì)發(fā)生由于液壓系統(tǒng)的故障而導(dǎo)致采煤機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，這主要是由于采煤機(jī)的調(diào)高泵、管路或者接頭損壞的原因。為此，應(yīng)做到定期檢查和采煤前檢查相結(jié)合，既注意平時(shí)的合理保養(yǎng)和維修，也保證施工前機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，確保施工過(guò)程中不出現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障等問(wèn)題。（3）選擇大功率的采煤機(jī)設(shè)備。由于薄煤層具有地質(zhì)條件復(fù)雜等特點(diǎn)，在施工過(guò)程中，可能遇到不同的現(xiàn)場(chǎng)條件，為了確保采煤順利進(jìn)行，應(yīng)盡量選擇大功率的設(shè)備。（4）避免搖臂行星頭和離合系統(tǒng)的故障。在采煤過(guò)程中，使用采煤機(jī)時(shí)應(yīng)注意兩方面的問(wèn)題，即盡量避免用采煤機(jī)截割部截割液壓支架的頂梁、斷層以及割頂和割底等情況的發(fā)生。（5）選擇優(yōu)質(zhì)的采煤機(jī)電纜。由于薄煤層采煤機(jī)組的電纜經(jīng)常來(lái)回彎折，會(huì)出現(xiàn)斷線等故障，因此，選用優(yōu)質(zhì)的電纜可以減少這方面的故障。此外，優(yōu)質(zhì)的采煤機(jī)電纜還可以延長(zhǎng)更換頭壓接的時(shí)間。例如，在長(zhǎng)期的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果在120m的工作面上每天割煤12刀，那么大概6～8就需要重做頭壓接，而選用優(yōu)質(zhì)電纜則可以將其延長(zhǎng)至2個(gè)月以上。

2.刮板運(yùn)輸機(jī)的管理。（1）重點(diǎn)檢查好刮板運(yùn)輸機(jī)的溜槽連接啞鈴和連接棒處。在實(shí)際操作中，工人們?yōu)榱艘屏锢艿姆奖?，?huì)出現(xiàn)用連續(xù)多架液壓支架推移千斤頂?shù)酵屏镂恢?，造成運(yùn)輸機(jī)損壞。為此，在對(duì)于刮板運(yùn)輸機(jī)檢查時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注刮板運(yùn)輸機(jī)的溜槽連接啞鈴和連接棒的位置，確保其連接正常。（2）保持運(yùn)輸機(jī)溜頭溜尾的高度，確保其可以正常檢修和更換。在薄煤層工作面推進(jìn)采煤工作的時(shí)候，需要保證溜頭溜尾一定的高度，使得其能正常的得到檢查和維修，更換設(shè)備。此外，要注意在溜頭溜尾之間坡度較大時(shí)減速機(jī)和鏈輪組件的正常潤(rùn)滑，定期清理溜尾回煤罩和開(kāi)天窗等部位的雜物等。（3）找平找直工作面刮板運(yùn)輸機(jī)，選用大規(guī)格減速機(jī)和優(yōu)質(zhì)鏈條。在薄煤層中使用的刮板運(yùn)輸機(jī)，由于其溜槽中底板之間的空間小、阻力大等特點(diǎn)，應(yīng)此，應(yīng)注意找平工作面刮板運(yùn)輸機(jī)。此外，需要選用優(yōu)質(zhì)的鏈條連接環(huán)和大規(guī)格減速機(jī)，以確保工作面正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.液壓支架的管理。（1）選用加裝側(cè)護(hù)板的支架。之所以選擇加裝側(cè)護(hù)板的支架，主要是因?yàn)楸∶簩涌臻g小，人員活動(dòng)空間小，人工攉煤影響時(shí)間長(zhǎng)。此外，加裝側(cè)護(hù)板的支架也有利于正常的拉架以及對(duì)于支架的檢修等。（2）檢查支架液壓系統(tǒng)。主要檢查幾個(gè)方面，包括液壓管路、液壓?jiǎn)渭芤簤杭?。檢查的內(nèi)容包括液壓管路的漏堵、液壓支架架間以及操縱閥的殘留雜物和矸石等，確保液壓系統(tǒng)不出故障。（3）檢查液壓支架結(jié)構(gòu)。對(duì)于各支架受力部位進(jìn)行檢查，包括支架窩處、平衡處銷軸等，另外，對(duì)于各部位的斷裂、脫落和竄動(dòng)等現(xiàn)象也需多加注意，出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)的解決。（4）及時(shí)調(diào)整支架不正常的使用狀態(tài)，防止惡性循環(huán)。在薄煤層的支架使用過(guò)程中，特別注意支架平衡千斤頂?shù)恼{(diào)整，確保支架頂梁與頂板相平行以及正常接頂。一旦出現(xiàn)不能接頂?shù)痊F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，否則，有可能造成支架的不正常使用，從而造成惡性循環(huán)，后果難以收拾。比如，在出現(xiàn)支架高射炮現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)造成切頂線前移，難以控制頂板，頂梁的后部渣子多、支架檢修的空間不足造成無(wú)法檢修支架，引起惡性循環(huán)。

三、結(jié)語(yǔ)

以上對(duì)于薄煤層開(kāi)采中使用的設(shè)備的相關(guān)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，明確了設(shè)備的管理和維護(hù)的一些基本要點(diǎn)和注意點(diǎn)。這對(duì)于今后使用機(jī)械化設(shè)備開(kāi)采薄煤層提供了借鑒和參考。薄煤層的開(kāi)采是煤礦開(kāi)采中的一大難點(diǎn)，今后還將對(duì)于這方面加強(qiáng)研究和考察。

參考文獻(xiàn)

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