采用薄煤層回采工藝 提高煤炭質(zhì)量

[摘要]四煤工作面小斷層發(fā)育，局部煤層變薄，甚至缺失，采用原綜采配套設(shè)備回采，破矸量大，嚴(yán)重影響煤炭質(zhì)量，新購(gòu)與煤層相匹配的成套綜采設(shè)備，成本投入較高，因此選擇與現(xiàn)有支架及轉(zhuǎn)載機(jī)配套的矮機(jī)型采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)，既可減少成本投入，又可降低采高，提高煤質(zhì)。

[關(guān)鍵詞]回采工藝；綜采；煤質(zhì)；灰分

一、概述

恒源煤礦井下可采煤層為四、六兩層煤，四煤厚度1.3～2.0米，六煤厚度2.5～3.5米，在我國(guó)煤層厚度劃分上，都屬于中厚煤層，但四煤層比六煤相對(duì)較薄，習(xí)慣上稱為薄煤層。

459綜采面作為恒源煤礦下半年主采面，工作面面長(zhǎng)168米，可采長(zhǎng)度1750米，可采儲(chǔ)量67.5萬(wàn)噸，工作面產(chǎn)能占全礦下半年產(chǎn)能的40%左右。礦現(xiàn)有的四煤綜采支架和配套煤機(jī)最低采高2.0米，而459工作面煤層厚度1.3～2.0米，平均煤厚1.6米（屬于中厚偏薄煤層），工作面小斷層發(fā)育，局部煤層變薄，甚至缺失，采用原綜采配套設(shè)備回采，破矸量大，嚴(yán)重影響煤炭質(zhì)量，新購(gòu)與煤層相匹配的成套綜采設(shè)備，成本投入較高，因此重新選擇與現(xiàn)有ZY5000/13/28型支架及SZZ764/200轉(zhuǎn)載機(jī)相配套的矮機(jī)型采煤機(jī)、SGB764/630運(yùn)輸機(jī)，既可減少成本投入，又可降低采高，提高煤質(zhì)。尤其在當(dāng)前煤炭市場(chǎng)低迷的大環(huán)境下，降低成本投入，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煤，占有更多市場(chǎng)銷售份額，是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及生存能力的唯一途徑，對(duì)企業(yè)度過艱難時(shí)期具有重大意義。

二、薄煤層回采煤機(jī)配套選型

1、設(shè)備選型基本思路

工作面綜采設(shè)備的選型和配套是實(shí)現(xiàn)規(guī)劃產(chǎn)量的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系工作面年產(chǎn)量目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，關(guān)系到綜采設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。工作面“三機(jī)”選型包括液壓支架、采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)的選型。其中，液壓支架的選型是核心，采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)的選型是實(shí)現(xiàn)工作面能力的保證。工作面“三機(jī)”配套關(guān)系到綜采設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，是實(shí)現(xiàn)礦年度規(guī)劃產(chǎn)量的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

459工作面薄煤層綜采設(shè)備的選型配套主要原則：立足于國(guó)內(nèi)先進(jìn)、設(shè)備成熟可靠，能夠滿足能力的需要；通過合理配套，保證工作面整個(gè)系統(tǒng)高產(chǎn)、高效、高安全生產(chǎn)的能力；提高成套設(shè)備的可靠性，保證工作面生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、協(xié)調(diào)性，以工作面設(shè)備能力為基礎(chǔ)，形成一條配套生產(chǎn)能力由工作面向外的“喇叭口”煤流系統(tǒng)，用綜采設(shè)備的協(xié)調(diào)性來(lái)保證工作面快速推進(jìn)的需要；在技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備可靠、能力有余的基礎(chǔ)上，充分降低成本投資。

2、矮機(jī)型煤機(jī)選型

綜采工作面生產(chǎn)能力主要取決于采煤機(jī)落煤能力，它與采煤機(jī)最大割煤牽引速度、無(wú)故障割煤時(shí)間、最大截深、采高、煤的容重等有關(guān)。無(wú)故障割煤時(shí)間取決于綜采成套設(shè)備的可靠性、煤層賦存條件、回采工藝及作業(yè)方式等。而設(shè)備可靠性在很大程度上決定于裝機(jī)功率和機(jī)械的性能。因此，采煤機(jī)選型應(yīng)依據(jù)煤層賦存條件和工作面參數(shù)，生產(chǎn)能力能夠達(dá)到的要求，并滿足與液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)相配套。

當(dāng)采高與截深一定時(shí)，工作面生產(chǎn)能力即取決于采煤機(jī)的牽引速度或裝機(jī)功率。因此，選擇采煤機(jī)時(shí)，根據(jù)采高、截深、牽引速度和功率進(jìn)行選型，同時(shí)采煤機(jī)應(yīng)能滿足并實(shí)現(xiàn)工作面兩端斜切進(jìn)刀自開缺口的要求。

根據(jù)459工作面煤層厚度1.3～2.0米，煤質(zhì)硬度f(wàn)﹤3.5，選取滾筒直徑1400毫米的MG320/710-WD3型交流電牽引采煤機(jī)，與ZY5000/13/28掩護(hù)式液壓支架及SGB764/630運(yùn)輸機(jī)配套，該煤機(jī)機(jī)身矮，裝機(jī)功率大，機(jī)面高度只有845毫米，而總裝機(jī)功率最大可達(dá)710千瓦，對(duì)于薄煤層采煤非常有利。

三、薄煤層回采工藝效果分析

459工作面6月8日開始回采，至10月31日回采原煤379193噸，回采面積103611平方米，過斷層及薄煤層破矸面積累計(jì)23842平方米，占回采面積的23%，平均煤厚1.8米，揭露落差1.0～5.0米斷層21條。經(jīng)實(shí)測(cè)工作面最低采高可以降低至1.6米，比原綜采設(shè)備采高降低0.4米。459工作面4個(gè)月回采面積103611平方米，按照破巖厚度平均降低200毫米，降低采高后少破巖20722立方米，減少破矸量51805噸。

按照煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T621-1996，在靠近工作面第一部皮帶運(yùn)輸機(jī)處，每5日采取一次生產(chǎn)檢查煤樣，459工作面6～10月份回采期間，毛煤灰分平均為40.03%，與類似條件的453工作面43.2%相比，毛煤灰分下降了3.17%。若采用原綜采設(shè)備，破矸量將大幅增加，毛煤灰分預(yù)計(jì)將達(dá)到45%以上，與之相比較，采用薄煤層回采工藝，毛煤灰分將下降5個(gè)以上百分點(diǎn)，459工作面的可采儲(chǔ)量67.5萬(wàn)噸，新購(gòu)煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)及支架伸縮梁改造等累計(jì)費(fèi)用約745萬(wàn)元，按噸煤效益提高20元計(jì)算，剔除成本投入后，還可創(chuàng)收近600萬(wàn)元。45采區(qū)的458綜采工作面與459工作面相鄰，地質(zhì)條件相似，其地質(zhì)儲(chǔ)量約為60萬(wàn)噸，該工作面接著使用459工作面配套設(shè)備，也可增加經(jīng)濟(jì)效益約1200萬(wàn)元。