中小煤礦機械化開采應用與分析

袁行　賈民

摘 要：礦井采煤工藝直接影響煤礦的整個生產能力，利用國內現有的成熟電氣自動化技術與礦井機械化設備相結合，提高礦井生產效率，實現礦井安全高效生產具有十分重要的意義。

關鍵詞：采煤；機械化；生產

1 礦井概述

我礦井田有兩個可采煤分層5#及局部可采10#煤，均在太原群煤系中，井田內無大型斷裂構造，小型斷層（落差0.8—2.0）的斷層比較發育，主要可采煤層情況：5-2煤為礦井主采煤層，可采厚度1.02m～ 8.05m，平均3.42m，含夾矸0～3層，多為兩層，夾矸以泥巖石和炭質泥巖為主，適合小型機械化開采，現年核定生產能力150萬噸。

2 機械化技術在我礦采煤過程中的應用

目前我礦選用綜合機械化采煤工藝，將采煤工作面破煤、裝煤、運煤主要生產環節實現了機械化，在生產過程中，減少職工勞動強度，提高生產效率，達到了我礦安全高效生產的目的，使用效果顯著。

根據我礦生產情況及地質條件，采面配套設備如下：采面選用MG200/468—WD型電牽引采煤機，支架選用ZF3800/15/24型放頂煤液壓支架，工作面選用兩臺SGZ630/264型刮板輸送機，一臺SZB730/75轉載機，一臺SSJ-1000/125膠帶輸送機。采煤工藝流程如下；

（1）割煤：工作面采用MG200/468-WD型雙滾筒采煤機，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，采高2.2m，循環進度為600mm，采用端頭割三角煤斜切進刀的方式進行落煤，往返一次割兩刀煤。（見圖1：綜采工作面采煤機進刀方式圖。圖a：當采煤機割至工作面端頭時，其后的刮板輸送機已移近煤墻，采煤機機身處尚留有一段下部煤；圖b：調換滾筒上、下位置，上滾筒下降，下滾筒升起，并沿前部溜子彎曲段反向割入煤墻，直至前部溜子彎曲段移成直線為止；圖c：再調換兩滾筒上、下位置，重新割煤至前部溜子機頭處；圖d：將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調換滾筒上、下位置，反向正常割煤。）

（2）放煤：用支架后部低位放頂煤機構放煤，一刀一放，放煤步距600mm。采用單輪間隔放煤方式，放煤時同時開啟放煤插板，活動尾梁放煤，直至將頂煤放完。

（3）裝煤：割落的煤利用采煤機滾筒、前部運輸機鏟煤板聯合裝煤；支架后部頂板垮落的煤通過操作支架放煤機構直接流入后部運輸機。

（4）運煤：工作面在支架前、后各安裝一部可彎曲刮板運輸機將煤運至轉載機，經膠帶輸送機運至工作面煤倉。

（5）支護：1）工作面支護：工作面中部采用ZF3800/15/24型支撐掩護式低位放頂煤液壓支架支護，共76架。端頭采用ZFG3800/18/30型過渡支架支護，機頭、機尾各布置4架。支護滯后機組距離6～9m，移架步距0.6m；2）前端頭采用四架ZFG3800/18/30型過渡支架，并在前、后部機頭上方各架設一對4.2米π型梁邁步式抬棚進行支護；后端頭采用四架ZFG3800/18/30型過渡支架及機尾上方架設2.4米、4.2米各一對π型梁邁步式抬棚進行支護，π型梁主副梁間距不超過0.2米，端頭錯距0.6米，邁步步距1.2米，距離支架側幫不超過0.5米，共四對八根。為加強上、下端頭支護在上下對幫各架設一對4.2米π型梁，共六對十二根。當π梁距支架幫超過0.5～0.6m時，加一對π型梁支護。π型梁的架設符合“一梁四柱”要求；3）工作面超前支護：選用DW28單體液壓支柱和1.0m鉸接頂梁，支護長度非人行道一側不少于50m，人行道一側不少于30m。

（6）采空區處理 ：采用全部垮落法管理頂板。

3 機械化技術在煤過應用中帶來的經濟效益

工作面前、后刮板輸送機、轉載機全部由集控操作臺集中控制，順序啟停，采煤機與運輸設備之間實現電氣互鎖、閉鎖功能，防止誤動作或誤操作，有效的提高設備運行的可靠性、安全性，機械化設備的投入為礦井起到了保駕護航的作用。

（1）安全效益：機械自動化的投入有效的減少井下作業人員，從而減少井下人員傷亡的可能性；改善工作環境，提高礦井生產安全系數，從而保障職工人身安全。

（2）人員效益：機械自動化的投入有效的降低人員成本，減少工人的勞動強度；減少崗位用工，提高全員工作效率。

（3）生產效益：減少工人操作上的失誤，延長生產設備的的使用壽命；提高對生產設備的故障分析和判斷能力，有效減少機電設備停機事故；

（4）管理效益：提高設備整體集成水平，發揮自動化系統的綜合管理效益，提高煤礦的安全生產管理調度水平。

4 結束語

采煤綜合機械化設備在我礦投入使用至今，效果十分顯著，核定產量由原90萬噸升級至核定年產150萬噸，在礦井安全上也有進一步提高，可見采煤綜合機械化是實現礦井長治久安的關鍵所在，煤礦機電自動化有力推動了企業安全高效、又好又快發展。

參考文獻：

[1]陳亞杰，趙兵文.采煤機械化技術峰峰礦區實例研究[M].冶金工業出版社，2014（05）.

[2]張紅俊.綜合機械化采掘設備[M].化學工業出版社，2008（07）.

[3]周茂普.連續采煤機短壁機械化安全高效開采技術[M].中國礦業大學出版社，2014（04）.endprint