焦家寨礦2#煤層綜合機(jī)械化開采三機(jī)配套、技術(shù)改造與應(yīng)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(jī)械化開采設(shè)備配套、改造與應(yīng)用，在軒煤公司是首次，設(shè)備改造使用成功，對軒煤公司合理開發(fā)利用2#層煤炭資源及可持續(xù)性發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義，本文著重介紹焦家寨礦2#煤層22101綜采工作面設(shè)備配套與技術(shù)改造與應(yīng)用的具體方案。

關(guān)鍵詞：焦家寨礦煤層開采

中圖分類號：TD163.1 文獻(xiàn)標(biāo)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(chǎn)接續(xù)的2#煤層工作面均采用高檔普采，生產(chǎn)能力低下且由于地質(zhì)條件復(fù)雜頂板破碎，遇上周期來壓還會出現(xiàn)切頂現(xiàn)象，安全管理十分困難，歷史上出現(xiàn)過多次頂板事故。根據(jù)現(xiàn)有的采區(qū)條件及生產(chǎn)接續(xù)安排，安全地開采焦家寨礦221擴(kuò)區(qū)煤層的要求和諸多問題逐漸提出，在此之前應(yīng)用的ZZ5500-22/35液壓支架和AM-500采煤機(jī)及SGZ-764/400刮扳機(jī)成套設(shè)備，經(jīng)2005年至2006下半年一年半的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，該套設(shè)備不適應(yīng)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(jī)械化開采設(shè)備的陸續(xù)上馬和劉家梁礦綜采中位放頂煤開采的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累及安全生產(chǎn)的要求，更換淘汰原有設(shè)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(tǒng)的普采工藝，綜合機(jī)械化采煤從未上過馬，不論在技術(shù)設(shè)備上還是生產(chǎn)工藝規(guī)程上都是空白。因此，現(xiàn)以焦家寨礦2006年下半年上馬的2#煤層22101綜機(jī)配套設(shè)備為基礎(chǔ)，針對綜采工作面的特殊開采條件進(jìn)行設(shè)備配套、技術(shù)改造、回采工藝及作業(yè)規(guī)程的應(yīng)用研究，成為當(dāng)前集團(tuán)公司安全生產(chǎn)的迫切需要。

1問題的提出

221擴(kuò)區(qū)22101工作面綜合機(jī)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(chǎn)實(shí)踐中由于ZZ5500-22/35液壓支架沒有伸縮梁只適應(yīng)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(xiàn)象；這樣一來給工作面的正常推進(jìn)帶來了極大的困難，嚴(yán)重影響生產(chǎn)和安全。工作面開采問題的出現(xiàn)，是公司綜合機(jī)械化采煤安全生產(chǎn)的新課題，根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀，要確保安全生產(chǎn)，必須對焦家寨礦22101工作面現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)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(shè)備由液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、泵站和供電設(shè)備車組成。其中，液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)是工作面配套設(shè)備中的主導(dǎo)設(shè)備，三者之中，液壓支架是又最關(guān)鍵的設(shè)備，支護(hù)著頂板和煤壁液壓支架、保證工作面有足夠的安全作業(yè)空間和通風(fēng)面積，采煤機(jī)、輸送機(jī)均安裝在輔設(shè)的液壓支架的支護(hù)下方，工作面內(nèi)作業(yè)人員的一切安全生產(chǎn)活動都是在液壓支架的保護(hù)下完成的，因此說液壓支架是綜采工作面最為關(guān)鍵的設(shè)備；采煤機(jī)是中心，承擔(dān)著落煤、裝煤工作，可以說整個工作面的配套設(shè)備都是圍繞著采煤機(jī)這個中心來工作的；刮板輸送機(jī)是保證，它負(fù)責(zé)將采煤機(jī)落下的原煤運(yùn)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(hù)作用更為突出，在起到支護(hù)頂板作用的同時，還要起到掩護(hù)好煤壁防止因頂板破碎造成的架前流矸現(xiàn)象的作用。因此，解決液壓支架的防倒和及時支護(hù)架前頂板問題顯得尤為重要。

1.3 采煤機(jī)故障多、零配件購置難和維護(hù)問題

1.4 運(yùn)輸機(jī)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(cè)和采空區(qū)側(cè)各安裝一部輸送機(jī)（以下簡稱前溜和后溜），給生產(chǎn)管理帶來較大難度。在工作面回采推進(jìn)過程中，由于種種原因，曾出現(xiàn)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(xiàn)象，造成前后溜底槽回頭煤量大，增加設(shè)備運(yùn)行阻力、縮短其使用壽命；使支架錯茬、傾斜，生產(chǎn)陷入困境，甚至導(dǎo)致工作面停產(chǎn)和安全隱患。

1.5 煤和矸石下滑和人員行走不便問題

當(dāng)工作面片邦大時，采煤機(jī)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(shè)備造成傷害，也會給工作面內(nèi)的作業(yè)人員行走帶來困難。更讓人揪心的是工作面無法推進(jìn)，片邦愈來愈嚴(yán)重，有時會造成大面積切頂。安全生產(chǎn)和管理難上加難。

1.6 回采率低下問題

由于該套綜采設(shè)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(fèi)。

2焦家寨礦22101綜采工作面的設(shè)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(jù)公司現(xiàn)有設(shè)備及焦家寨礦具體地質(zhì)自然條件，確定22101綜采工作面主要配套設(shè)備為。

采煤機(jī)：MG-160/380-DW

前輸送機(jī)：SGZ-630/220

后輸送機(jī)：SGB-630/150C

支架：ZFS300/16.5/26

上述設(shè)備，需要經(jīng)過對本公司劉家梁礦工作面和無錫盛達(dá)采煤機(jī)廠的實(shí)地考察，結(jié)合焦家寨礦的具體情況，對設(shè)備提出改造方案。

3設(shè)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(jī)尾用正常支架。由于該套支架有前探梁，支架穩(wěn)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(xiàn)象的發(fā)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(cè)，裝有定位卡板，通過Φ12的U形插銷卡住閥柄，實(shí)現(xiàn)閉鎖，確保不出現(xiàn)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(jù)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(jī)為好，選用無錫盛達(dá)采煤機(jī)廠生產(chǎn)的MG-160/380WD電牽引雙滾筒采煤機(jī)。該采煤機(jī)五臺電機(jī)均采用橫向布置，尤其是行走電機(jī)采用了國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的磁阻電機(jī)，大大降低了采煤機(jī)的事故率。同時，對采煤機(jī)行走輪軸也做了改進(jìn)，在原銷軸上打M16孔兩個代替原使原彈簧卡固定，加強(qiáng)了銷軸的穩(wěn)固性和密封性，避免了因煤塵而造成的潤滑不良導(dǎo)致銷軸與外套燒結(jié)影響行走的故障。

3.3 輸送機(jī)改造方案

前刮板機(jī)采用SGZ-630/220，后刮板機(jī)采用SGB-630/150C。輸送機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)尾為分體式搭接方式，各自推移。后刮板機(jī)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(jī)與支架的連接問題。

4結(jié)語

隨著22101工作面綜采設(shè)備進(jìn)行配套、改造與應(yīng)用，軒崗煤電公司將填補(bǔ)在2#煤層的開采，設(shè)備裝備及生產(chǎn)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(shè)備，積累了經(jīng)驗(yàn)。