采煤機(jī)械化和運(yùn)輸連續(xù)化的應(yīng)用與研究

潘 虹

（章丘市經(jīng)濟(jì)和信息化局，山東 章丘250200）

1 開(kāi)采條件

章丘市東風(fēng)煤礦二號(hào)井是章丘市屬地方國(guó)有煤礦，于1990年10月破土動(dòng)工，1997年建成正式投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t/a，核定生產(chǎn)能力為30萬(wàn)t/a。礦井2013年原煤產(chǎn)量14.9萬(wàn)t，進(jìn)尺2908m（2013停產(chǎn)六個(gè)月），2014年1～6月份完成原煤產(chǎn)量11.07萬(wàn)t，進(jìn)尺2477m。礦井的開(kāi)拓方式是斜井多水平開(kāi)拓，中央并列式通風(fēng)，主井絞車(chē)串車(chē)提升，列車(chē)運(yùn)輸?，F(xiàn)開(kāi)拓煤3，開(kāi)采煤7，煤7平均厚度1.3m，頂板為粉砂巖，底板為粉砂巖。煤3平均厚度0.9m，頂板為砂質(zhì)頁(yè)巖，底板為砂質(zhì)頁(yè)巖。井田面積16.037km2，開(kāi)采深度＋50～－830m。采煤方法是長(zhǎng)壁機(jī)采，全部垮落或超高水充填法管理頂板。瓦斯礦井，煤7、煤3為Ⅲ類(lèi)不易自燃，無(wú)爆炸性，無(wú)沖擊地壓傾向性，地質(zhì)及水文地質(zhì)類(lèi)型為中等。該井田屬于山東省濟(jì)東煤田明水勘探區(qū)，煤系地層為華北石炭二疊系含煤沉積，煤巖層走向北西－南東，傾向北東，傾角6～10°，平均7°，為一單斜構(gòu)造。截至2013年底，礦井保有地質(zhì)儲(chǔ)量2866.2萬(wàn)t，可采儲(chǔ)量862.8萬(wàn)t，剩余服務(wù)年限21年。

2 發(fā)展模式

礦井于2011年5月和9月投資556.1萬(wàn)元在728302采面和721001采面裝備高檔普采，對(duì)采煤工藝和設(shè)備進(jìn)行了更新改造，購(gòu)入MG100/111－TD型采煤機(jī)2臺(tái)，DSJ65/20/2×30型膠帶機(jī)8臺(tái)，DW22－300/100型單體液壓支柱2100棵，Φ≥250mm的鐵鞋2000棵，DJB－－800型金屬鉸接頂梁2150棵，SGB－620/40T型可彎曲刮板輸送機(jī)4部。采煤機(jī)械化投資情況見(jiàn)表1。采煤工作面采煤工藝由炮采改為MG100/111－TD型采煤機(jī)采煤，工作面運(yùn)輸由SGWD－17B型刮板運(yùn)輸機(jī)改變?yōu)镾GB－620/40T型刮板運(yùn)輸機(jī)，區(qū)段平巷運(yùn)輸由人力推車(chē)改為DTL65/20/30型落地式膠帶輸送機(jī)，下山運(yùn)輸由JD－25型調(diào)度絞車(chē)改為DTL65/20/2×30型落地式膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，采面支護(hù)方式由帶帽點(diǎn)柱支護(hù)改為DJB－－800型金屬鉸接頂梁支護(hù)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)械化和運(yùn)輸連續(xù)化，通過(guò)了濟(jì)南經(jīng)信委驗(yàn)收（《關(guān)于對(duì)章丘市東風(fēng)煤礦二號(hào)井728302采面和721001采面裝備采煤機(jī)組的批復(fù)意見(jiàn)》）。目前礦井在728202采面和7210北翼采面各裝備一套采煤機(jī)組生產(chǎn)。

表1 采煤機(jī)械化投資情況

礦井采煤機(jī)械化和運(yùn)輸連續(xù)化改造得到了山東省煤炭工業(yè)局、濟(jì)南市經(jīng)信委煤炭局、山東煤礦安全監(jiān)察局魯中監(jiān)察分局、章丘市地質(zhì)礦產(chǎn)局的大力支持，并組織人員去山東能源集團(tuán)肥城礦務(wù)局曹莊煤礦、山東能源集團(tuán)臨沂礦務(wù)局田莊煤礦參觀學(xué)習(xí)，得到他們的大力幫助。根據(jù)礦井地質(zhì)賦存情況，貨比三家，選擇使用山東先河悅新機(jī)電股份有限公司生產(chǎn)的MG100/111－TD采煤機(jī)，效果良好。

3 技術(shù)裝備

礦井現(xiàn)有2個(gè)高檔普采工作面（7210北翼工作面和728202工作面），工作面采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板?；夭晒に嚍楦邫n普采﹙機(jī)采﹚工藝，礦井采煤機(jī)械化程度達(dá)到100%。

采煤工作面采用高檔普采工藝，MG100/111－TD型采煤機(jī)落煤，工作面采用SGB620/40T型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、運(yùn)輸巷采用SGB620/40T型刮板輸送機(jī)和DTL65/20/2×30型落地式帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，膠帶下山采用DTL65/20/2×30型落地式帶式輸送機(jī)運(yùn)煤至煤倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)械化和運(yùn)輸連續(xù)化。掘進(jìn)工作面采用7655型風(fēng)鉆打眼，采用P15B（B）型扒斗式耙裝機(jī)裝煤、巖。一水平大巷、二水平大巷CJY7/6GB架線電機(jī)車(chē)列車(chē)運(yùn)輸，二水平暗斜井2JTPB－1.6×0.9P運(yùn)輸，其他上下山采用JD－2.5型調(diào)度絞車(chē)輔助運(yùn)輸。

4 安全程度、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等核查情況

2013年5月，山東中濟(jì)安全評(píng)價(jià)有限公司對(duì)東風(fēng)煤礦二號(hào)井進(jìn)行了安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)論為：東風(fēng)煤礦二號(hào)井主要危險(xiǎn)、有害因素是可以預(yù)防的，并得到了有效控制；對(duì)重大事故隱患進(jìn)行了排查、登記，并制定了事故應(yīng)急求援預(yù)案；各生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)、安全管理、安全設(shè)施、設(shè)備、工藝、職業(yè)危害防治、安全資金投入等安全生產(chǎn)條件基本符合有關(guān)安全法律、法規(guī)和《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定。

礦井連年被省煤炭工業(yè)局命名為安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化一級(jí)礦井、安全生產(chǎn)“雙基”建設(shè)先進(jìn)單位、煤礦瓦斯治理先進(jìn)礦井、安全文化建設(shè)示范企業(yè)，連續(xù)八年被山東煤礦安監(jiān)局評(píng)定為煤礦安全程度評(píng)估A級(jí)礦井。

安全監(jiān)控系統(tǒng)是保障礦井安全生產(chǎn)的重要措施。礦井安裝的KJ83N安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行升級(jí)改造；各類(lèi)傳感器安設(shè)齊全，并能做到定期調(diào)校，系統(tǒng)使用正常，性能可靠，各種記錄建的基本齊全。系統(tǒng)設(shè)備之間使用專(zhuān)用阻燃電纜連接，設(shè)備間的輸入、輸出信號(hào)為本安型信號(hào)，該系統(tǒng)具有甲烷濃度超限報(bào)警、斷電、復(fù)電功能，具有瓦斯電閉鎖、故障閉鎖與防雷電保護(hù)功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)井下各種有害氣體的變化、大型機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、饋電狀態(tài)等各種參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)本地、異地區(qū)域斷電，各種功能均達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)了國(guó)家資質(zhì)部門(mén)的安全評(píng)估驗(yàn)收。

該系統(tǒng)目前安裝了甲烷傳感器，CO傳感器，風(fēng)速傳感器，溫度傳感器，局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停傳感器、設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)門(mén)開(kāi)閉傳感器、煤倉(cāng)煤位等各類(lèi)傳感器。對(duì)各類(lèi)傳感器按要求定時(shí)進(jìn)行標(biāo)校、鑒定，確保系統(tǒng)監(jiān)控有效。

礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，適應(yīng)礦井生產(chǎn)需要。

東風(fēng)二號(hào)井安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”方案設(shè)計(jì)由新汶礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司和山東鼎諾礦產(chǎn)品發(fā)展有限公司于2012年5月設(shè)計(jì)完畢，按照《國(guó)家安全監(jiān)管總局中、國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》（安監(jiān)總煤裝〔2012〕15號(hào)）和安監(jiān)總煤裝〔2013〕10號(hào)《關(guān)于加快推進(jìn)煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的通知》進(jìn)行了修改。從2012年12月開(kāi)始建設(shè)該系統(tǒng)，于2013年5月21日完成，于2013年6月15日通過(guò)濟(jì)南市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)驗(yàn)收。根據(jù)東風(fēng)二號(hào)井的開(kāi)拓部署及人員分布情況，在一水平西運(yùn)輸大巷（距301采區(qū)軌道巷30m處）布置1個(gè)永久避難硐室，服務(wù)301采區(qū)，額定避險(xiǎn)人數(shù)為80人；在二水平西運(yùn)輸大巷（距7210采區(qū)上部運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)巷30m處）布置1個(gè)永久避難硐室，服務(wù)7210采區(qū)和7210接續(xù)采區(qū)，額定避險(xiǎn)人數(shù)為80人。緊急避險(xiǎn)設(shè)施采用專(zhuān)用管路供氧方式避難硐室，并且在硐室內(nèi)配備了全套避險(xiǎn)裝備，具有氧氣供給、有害氣體去除、溫濕度調(diào)節(jié)、通信聯(lián)絡(luò)、動(dòng)力供應(yīng)等相關(guān)功能，可在災(zāi)變中實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氧、供水、通信、監(jiān)測(cè)等保障功能。各項(xiàng)規(guī)章制度已建立完善，圖紙資料齊全，系統(tǒng)安裝符合設(shè)計(jì)，能為礦井在發(fā)生安全事故時(shí)提供緊急避難場(chǎng)所，滿足被困人員80人緊急避險(xiǎn)96小時(shí)以上。避難硐室由生存硐室、過(guò)渡硐室，輔助硐室（電源硐室及衛(wèi)生間）組成。

5 效益對(duì)比

截至2014年7月8日，礦井已安全生產(chǎn)3303天，采煤機(jī)械化和運(yùn)輸連續(xù)化改造前后，礦井安全生產(chǎn)狀況均良好。經(jīng)過(guò)采煤機(jī)械化和運(yùn)輸連續(xù)化改造后，大大提高了采煤工作面生產(chǎn)能力，采面生產(chǎn)能力由6000t/月提高到11000t/月，年增加煤炭產(chǎn)量12萬(wàn)t，年銷(xiāo)售收入增加4000萬(wàn)元，年稅收增加2000萬(wàn)元，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，職工收入增加，情緒穩(wěn)定，維護(hù)了礦區(qū)穩(wěn)定，促進(jìn)了社會(huì)和諧。

［1］ 張欣，張樞.薄煤層采煤機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)［J］.煤礦機(jī)械，2002（6）：7－8.

［2］ 劉大同.5MG200─B型薄煤層采煤機(jī)通過(guò)技術(shù)鑒定［J］.煤礦機(jī)電，1995（2）：47.

［3］ 李現(xiàn)民，劉建國(guó).薄煤層機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用［J］.中州煤炭，2010（9）：62.

［4］ 徐廷甫，王建國(guó)，楊純?nèi)A，等.0.8m以下極薄煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采實(shí)踐［J］.煤，2012（1）：28－29.

［5］ 王者香.0.5～0.7m極薄煤層的機(jī)械化開(kāi)采［J］.煤礦機(jī)械，1986（5）：1－4.