薄煤層采煤機(jī)選擇條件及實(shí)踐

楊向東

【摘 要】通過(guò)介紹七煤公司為薄煤層采煤工作面選擇采煤機(jī)的實(shí)踐探索，及取得的良好效果，總結(jié)出極薄煤層選擇采煤機(jī)必須滿(mǎn)足機(jī)身矮而短、機(jī)身橫向尺寸窄、裝機(jī)功率大等必要條件。

【關(guān)鍵詞】薄煤層；采煤機(jī)；實(shí)踐范例

0.前言

提高薄煤層單產(chǎn)水平，是眾多煤炭企業(yè)面臨的共同課題。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)很多煤炭企業(yè)在推廣薄煤層機(jī)采方面都做了大量的有益探索，但是成效都比較有限，究其根源，主要是對(duì)如何選擇薄煤層采煤機(jī)認(rèn)識(shí)得還不夠深刻。以七臺(tái)河礦業(yè)精煤集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)七煤公司）的實(shí)踐為例，簡(jiǎn)要論述選擇薄煤層采煤機(jī)的必要條件。

1.七煤公司的煤層賦存特點(diǎn)

七煤公司所在的七臺(tái)河礦區(qū)地處黑龍江省東部，屬勃利煤田，是全國(guó)三大稀有保護(hù)性開(kāi)采煤田之一。礦區(qū)東西長(zhǎng)55km，南北寬15km，井田面積825km，其中，生產(chǎn)礦井開(kāi)采權(quán)面積245km2。礦區(qū)含煤87層，可采或局部可采煤層40層。七臺(tái)河礦區(qū)資源賦存條件差，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜：①煤層?。旱V區(qū)煤層平均厚度0.86m，其中1.3m以下薄煤層所占比例高達(dá)82.4%；正在開(kāi)采的工作面中0.7m以下薄煤層占30%以上。②斷層多：5m以上斷層，西部區(qū)127條，密度2.76條/km2；東部區(qū)236條，密度3.87條/km2，并且受褶皺斷層影響，煤層向背斜構(gòu)造多、起伏大。③傾角大：煤層傾角25°-45°的傾斜煤層占57.4%；傾角45°以上的急傾斜煤層占17.3%。④瓦斯含量高：瓦斯總儲(chǔ)量約3億m3，瓦斯絕對(duì)涌出量265m3/min，相對(duì)涌出量142m3/t，并且煤層透氣性差，瓦斯涌出具有隱蔽性和突發(fā)性。

2.七煤公司選擇薄煤層機(jī)采實(shí)踐范例

2.1范例1

新建煤礦40081采煤隊(duì)回采92#層，該煤層厚0.99m，準(zhǔn)備煤量24萬(wàn)t，工作面平均長(zhǎng)185m，有兩條落差0.6m斷層，瓦斯絕對(duì)涌出量4.14m2/min，相對(duì)涌出量11.9m3/t，屬于高瓦斯工作面。工作面落煤方式為機(jī)采，采用MG80/200-BW型采煤機(jī)，工作面選用SGW630-150C型輸送機(jī)、配套鏟擋板、翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板和推進(jìn)器，工作面下巷采用膠泥石墻維護(hù)，上巷開(kāi)設(shè)兩處瓦斯抽放鉆場(chǎng)。該隊(duì)現(xiàn)有人員120人，行政編制設(shè)有隊(duì)長(zhǎng)1人，副隊(duì)長(zhǎng)2人，班長(zhǎng)6人；小班打柱人員12人，六段駐守法作業(yè)；另設(shè)機(jī)械化班和機(jī)組維修班；作業(yè)方式為“三八”制。2007年，該工作面平均單產(chǎn)3.5萬(wàn)t/M，比上年（2006年使用MGl32/310-BW型采煤機(jī)）平均月單產(chǎn)增產(chǎn)1.5萬(wàn)t，效率由原來(lái)的11.67t/工增加到16.93 t/工，2007年5～7月份產(chǎn)量均突破5萬(wàn)t。

2.2范例2

鑒于各礦開(kāi)采煤層厚度多為0.65～0.85m，此前國(guó)內(nèi)沒(méi)有適應(yīng)此薄煤層采煤工作面的采煤機(jī)，七煤公司于2006年-2007年，多次與采煤機(jī)生產(chǎn)廠家協(xié)商、溝通，提出適應(yīng)七臺(tái)河礦區(qū)薄煤層特別的采煤機(jī)設(shè)計(jì)方案。2007年，上海創(chuàng)力公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)出第1臺(tái)MG2x40/120-TBW型超薄采煤機(jī)，并于2007年9月份應(yīng)用于新建煤礦40022采煤工作面。該采煤機(jī)適應(yīng)最低采高為0.65m，較以往國(guó)內(nèi)采煤機(jī)適應(yīng)最低采高0.76m低0.11m，適合在七臺(tái)河礦區(qū)引進(jìn)應(yīng)用[1]。

新建礦40022采煤隊(duì)回采96層右八區(qū)段。該煤層平均傾角為10°，平均煤厚0.76m。采用炮采工藝開(kāi)采時(shí)，平均月產(chǎn)量只有6000～7000t，最高月產(chǎn)7500t。使用MG2x40/120-TBW型超薄采煤機(jī)后，平均月產(chǎn)量達(dá)到11000～12000t，最高月產(chǎn)量達(dá)到17000to應(yīng)用效果對(duì)比如下：

2.2.1炮采成本費(fèi)用

（1）雷管、火藥：約20萬(wàn)元/M。

（2）電力：工作面]臺(tái)刮板輸送機(jī)，下巷1臺(tái)刮板輸送機(jī)、2臺(tái)皮帶輸送機(jī)2.89萬(wàn)元/M。

（3）工資：定員112人，人均工資按2000元汁算為22、4萬(wàn)元。

（4）直接成本：每月45.29萬(wàn)元。

2.2.2機(jī)采成本費(fèi)用

（1）配件、油脂：約20萬(wàn)元/M。

（2）電力：工作面J臺(tái)采煤機(jī)、1臺(tái)刮板機(jī)，下巷1臺(tái)刮板機(jī)、2臺(tái)皮帶機(jī)6.07萬(wàn)元/M。

（3）工資：定員110人，人均工資按2000元計(jì)算為22萬(wàn)元。

（4）直接成本：每月48.07萬(wàn)元。

2.2.3效益對(duì)比

（1）炮采效益：7000tx0.07（萬(wàn)/己/t）—45.29萬(wàn)）c；=444.7l萬(wàn)元/M。

（2）機(jī)采月效益：11000tx0.07（萬(wàn)元/t）-48.07刀元=721.93萬(wàn)元/M。

（3）每年凈增效益：（721.93-444.71）x12=3326.64萬(wàn)元。

3.超薄采煤機(jī)要素分析

（1）機(jī)身主體是“四箱合一”整體箱式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常緊湊，機(jī)身短、窄、薄，是我國(guó)內(nèi)機(jī)身最矮、最小的機(jī)型，對(duì)于薄煤層的適應(yīng)性大。

（2）采用多電機(jī)橫向布置方式，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)各自獨(dú)立，而且由于托架、機(jī)身無(wú)對(duì)接面，避免了對(duì)接螺栓松動(dòng)的問(wèn)題，故障率低。

（3）液壓馬達(dá)油缸進(jìn)行分體設(shè)計(jì)，便于故障查找、維護(hù)、檢修和更換。

（4）主泵和馬達(dá)富裕系數(shù)大，液壓元件采用成熟可靠的MG系列產(chǎn)品，可靠性高。

（5）行走減速末級(jí)采用兩級(jí)行星傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。

（6）采用彎搖臂設(shè)計(jì)，加大過(guò)煤空間，提高裝煤效果。

（7）截割部設(shè)有機(jī)械離合裝置，檢修安全方便。

（8）外接管路盡可能布置在機(jī)殼內(nèi)部，防護(hù)性好。

（9）導(dǎo)向滑靴采用分體式、便于更換。

（10）電氣系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠、保護(hù)功能齊全。除上述性能外，該采煤機(jī)還有一個(gè)突出特點(diǎn)，就是裝機(jī)功率較大，有一定的破巖能力。

4.結(jié)論

綜合實(shí)踐范例和上述兩種采煤機(jī)特點(diǎn)，得出選擇薄煤層采煤工作面的3個(gè)必要條件：①機(jī)身矮而短，以適應(yīng)采煤工作面空間狹小和煤層起伏的變 化，同時(shí)保證工作面有足夠的過(guò)機(jī)、過(guò)煤空間。具體以采煤機(jī)機(jī)身高度低于開(kāi)采煤層平均厚度10%以上為宜。②功率大，有較強(qiáng)的割煤、割巖和裝煤能力。③盡量減少機(jī)道寬度，以減少工作面機(jī)道上方支護(hù)操作困難程度，同時(shí)盡可能實(shí)現(xiàn)工作面自開(kāi)缺口進(jìn)刀。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]杜計(jì)平，汪理金.煤礦特殊開(kāi)采方法[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2003，10.

[2]陶馳東.采掘機(jī)械[H].北京：煤炭工業(yè)出版社，1999，6.