一次采全高工藝在3上1007工作面的運用

胡 強(qiáng) 朱濤濤

（棗莊礦業(yè)（集團(tuán)）付村煤業(yè)有限公司，山東 微山 277600）

1 工作面概況

付村煤礦3上1007工作面位于東十采區(qū)中東部，東為歡城斷層，南為3上1008工作面，西為f2、f3、f4、f5斷層組，北為3上1001工作面采空區(qū)。該工作面比較規(guī)則，材、運巷呈直線型分布，材巷、運巷的總長分別為1006m、1035m，工作面內(nèi)切眼總長170m，材巷、運巷可開采長度分別為730m和720m，該工作面的可采面積為129000m2，本面開采二疊系山西組3上煤層，結(jié)構(gòu)簡單，厚度較穩(wěn)定，可采性好，煤厚5.36～5.78m，煤層傾角在4°～8°之間，平均厚度為5.5m。工作面回采率為95%，可采儲量90萬t。

2 3上1007工作面主要設(shè)備的選取

3上1007工作面在選取配套設(shè)備時首先要保證配套設(shè)備的生產(chǎn)能力大于工作面的設(shè)計產(chǎn)能，并且單個設(shè)備的使用壽命、產(chǎn)能、可靠性均大于配套設(shè)備的壽命、產(chǎn)能和可靠性，輔助設(shè)備的配套產(chǎn)能大于工作面主體設(shè)備的產(chǎn)能。工作面主要設(shè)備的選型如下：

2.1 采煤機(jī)選型

（1）采煤機(jī)生產(chǎn)能力

式中：

H-采高，取5.5m；

B-截深，取0.8m；

Y-實體煤密度，1.34t/m3；

VC-采煤機(jī)平均牽引速度，取3m/min。

將各參數(shù)代入式中

（2）采煤機(jī)生產(chǎn)能力驗算

按日產(chǎn)4901t計算，兩個班共生產(chǎn)12h，75%生產(chǎn)能力為：Q=4901/(12×75%)=544.6t/h。

由于要求采煤機(jī)生產(chǎn)能力QC＞Q，因此本工作面采用了MG750/1915-GWD雙滾筒采煤機(jī)。

2.2 刮板輸送機(jī)選型

（1）輸送機(jī)的最大運輸能力

（2）輸送機(jī)單位長度上的貨載重量

式中：

QY-刮板輸送機(jī)運輸能力，QY=1220.5t/h；

V1-刮板鏈鏈速，V1= 1.3m/s。

（3）單位長度刮板鏈的重量：118.8kg/m。

（4）刮板輸送機(jī)電機(jī)功率

式中：

η-傳動裝置效率，取η= 0.9；

K-電動機(jī)備用功率系數(shù)，K= 1.15～1.3，取1.3；

K1-刮板鏈繞過兩端鏈輪時附加阻力系數(shù)，本文取K1=1.1；

L-工作面輪送機(jī)鋪設(shè)長度L=175m；

β-工作面傾角，平均7°；

f1-刮板鏈在槽中運行阻力系數(shù)，f=0.25～0.35，取f1=0.3；

f2-煤在槽中運行阻力系數(shù)，f2= 0.6～0.8，取f2=0.7；

q0-單位長度刮板鏈的重量，q0=118.8kg/m；

q-運輸單位長度上貨載重量，q=260.8kg/m；

V1-刮板鏈輪速，V1=1.3m/s；

代入具體數(shù)值則：

計算功率為1006kW，選功率為1400kW輸送機(jī)即可，為此，本工作面的輸送機(jī)使用輸送能力2500t/h 的SGZ—1000/1400型刮板輸送機(jī)。

2.3 轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備選型

由于工作面煤機(jī)平均生產(chǎn)能力為1061.3t/h。通過調(diào)研，同時考慮設(shè)備的系列化使用，選用SZZ-1000/400型轉(zhuǎn)載機(jī)，該機(jī)設(shè)計長度為70m，輸送量為2600t/h，滿足了工作面的運輸要求。

3 工作面巷道布置方式

3上1007工作面兩巷及切眼為規(guī)則布置，材巷靠近3上1001面采空區(qū)布置，沿空掘巷與材聯(lián)、東十采區(qū)單軌吊車場、北翼軌道大巷連接；運巷與東十采區(qū)回風(fēng)聯(lián)巷相連、運巷溜煤眼連接；切眼沿歡城伴生斷層保護(hù)煤柱線布置。3上1007工作面兩巷布置示意圖見圖1。

圖1 3上1007工作面兩巷示意圖

3.1 3上1007工作面材巷布置

材巷沿煤層頂板掘進(jìn)，采用錨網(wǎng)梯（索）支護(hù)方式，巷道為矩形斷面，高度為4.4m，寬度為4.2m，斷面面積為18.48m2。安設(shè)單軌吊用于輔助運輸。材巷主要用于該工作面的進(jìn)風(fēng)、運料和行人。

材巷內(nèi)非工作面?zhèn)炔贾?趟管路，分別為供軟化水管路、注漿管路、防塵管路、供風(fēng)管路，其中供軟化水管路、注漿管路采用2寸管，防塵管路、供風(fēng)管路采用4寸管。在距工作面切眼200m處非工作面?zhèn)炔贾靡苿釉O(shè)備列車。

3.2 3上1007工作面運巷布置

運輸巷沿煤層底板掘進(jìn)，巷道支護(hù)方式、橫截面積均與材巷相同。安設(shè)單軌吊和膠帶運輸機(jī)，主要用于該工作面的回風(fēng)、行人、運料和運煤。

運巷非工作面?zhèn)炔贾?路管路，分別為防塵管路、供風(fēng)管路、排水管路，其中防塵管路、供風(fēng)管路采用4寸管，排水管路采用6寸管。

3.3 3上1007工作面切眼布置

切眼沿底板掘進(jìn)，支護(hù)方式與材巷、運巷相同，巷道高度降為3.5m，寬度增加至8.5m，仍為矩形斷面。主要用于安裝工作面設(shè)備（支架、運輸機(jī)、采煤機(jī)等）。

4 采煤工藝

落煤方式采用雙滾筒電牽引采煤機(jī)割煤，進(jìn)刀方式采用兩端頭斜切進(jìn)刀方式。端頭自開缺口斜切進(jìn)刀，進(jìn)刀長度不少于31.5m，進(jìn)刀深度0.8m。具體操作如下：

（1）采煤機(jī)向下割透端頭煤壁后，向上推移刮板輸送機(jī)，使得刮板輸送機(jī)彎曲段不少于31.5m，將兩個滾筒的上下位置進(jìn)行調(diào)換，繼而反向割煤，使得采煤機(jī)達(dá)到正常截深后（截深0.8m），按要求推移彎曲段的刮板輸送機(jī)至平直狀態(tài)。

（2）煤機(jī)將兩個滾筒的位置調(diào)換，反向割三角煤至割透端頭煤壁。

（3）割完三角煤以后，將兩個滾筒的上下位置調(diào)換，采煤機(jī)空機(jī)返回，進(jìn)入正常割煤狀態(tài)。無論是煤機(jī)端頭進(jìn)刀還是正常割煤，煤機(jī)前滾筒必須割頂煤，后滾筒割底煤。

（4）工作面推采時，調(diào)整好層位，沿頂、底板推采。工作面局部煤層較厚，超過采煤機(jī)最大挑高量時，可適當(dāng)撇底煤，沿頂推采。每刀挑頂量不大于100mm。

（5）采煤機(jī)正常割煤生產(chǎn)時，彎曲段長度不得小于31.5m。

（6）割煤時，傘檐長度大于1m時，其最大突出部分不超過0.2m；傘檐長度小于等于1m時，最突出部分不超過 0.25m。

5 結(jié)束語

3上1007工作面采用了走向長壁后退式一次采全高綜合機(jī)械化采煤工藝及其配套設(shè)備，在經(jīng)過不到1個月的試生產(chǎn)后，采煤工藝與設(shè)備配合較好，設(shè)備運行比較穩(wěn)定，迅速實現(xiàn)了達(dá)產(chǎn)要求，最大日產(chǎn)煤量達(dá)5500t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。