鐵能公司小青礦：在極薄煤層開采技術(shù)上作出“厚文章”

文/姜磊

鐵能公司小青礦：在極薄煤層開采技術(shù)上作出“厚文章”

文/姜磊

隨著煤炭資源逐年開采，遼寧鐵法礦區(qū)中厚及厚煤層資源日益枯竭，薄煤層煤炭資源因作業(yè)空間狹小、開采技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備安裝檢修難度大等原因處于呆滯或棄采狀態(tài)。鐵法礦區(qū)1.3米以下薄煤層儲量3.4億噸，占煤炭總儲量的24.3%，其中0.8至1.2米極薄煤層儲量2.47億噸，占總儲量的17.6%，占薄煤層儲量的72.5%。開采薄煤層，尤其是極薄煤層，對于公司整合煤炭資源，提高煤炭利用率具有十分重要的意義。

遼寧鐵法能源公司小青礦是國內(nèi)首個(gè)應(yīng)用刨煤機(jī)開采薄煤層的礦井，在1.2米以上薄煤層開采技術(shù)上始終處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，并在13年的薄煤層開采實(shí)踐中積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。截至2013年底，小青礦已回采了34個(gè)薄煤層工作面，累計(jì)出煤1392.5萬噸。

2014年初，小青礦瞄準(zhǔn)1米以下極薄煤層自動(dòng)化開采這一世界性難題，對刨煤機(jī)設(shè)備和開采技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)革新，經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐和攻堅(jiān)克難，于3月份在大興礦北翼東902工作面（平均采高0.9米）的極薄煤層開采工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目上獲得了成功，填補(bǔ)了國內(nèi)1米以下極薄煤層安全、高效開采的技術(shù)空白。

科學(xué)選型設(shè)備，大力進(jìn)行技術(shù)革新

為實(shí)現(xiàn)極薄煤層機(jī)械化落煤、采空區(qū)自然垮落、自動(dòng)化無人或少人控制，小青礦對原有刨煤機(jī)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)選型，確保極薄煤層自動(dòng)化開采技術(shù)適合開采煤層厚度在0.8至1.6米，傾角小于15度，起伏小于6度的極薄煤層。

為適合1米以下極薄煤層刨煤機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的需要，小青礦選取刨頭最低高度為800毫米的GH9-38Ve/5.7N型刨煤機(jī)，保證了采煤作業(yè)過程中不割頂、不破底。為降低液壓支架支護(hù)高度，保證頂板支護(hù)強(qiáng)度，小青礦采用有效支撐高度為1650毫米，最小支護(hù)高度為800毫米，伸縮比大，能夠適應(yīng)極薄煤層煤厚變化的ZY4800/06/ 16.5型液壓支架，確保符合頂板支護(hù)要求。為保證極薄煤層開采的運(yùn)輸能力，小青礦采用電機(jī)功率為200/400千瓦，輸送能力為每小時(shí)2500噸，中部槽尺寸為1505× 1534×569毫米的DBT-PF3/822型運(yùn)輸機(jī)，保證了運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)順暢。

為適應(yīng)大興礦北翼東902極薄煤層工作面安全生產(chǎn)的需要，小青礦對刨煤機(jī)設(shè)備進(jìn)行了14項(xiàng)技術(shù)改造，有效提高了刨煤機(jī)設(shè)備對極薄煤層開采環(huán)境的適應(yīng)性。

在對端頭支架改造過程中，小青礦將端頭支架寬度由1430毫米改造為1270毫米，降低了端頭支架寬度，減小了端頭支架承受壓力，避免了端頭支架死架現(xiàn)象發(fā)生。

在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)改造過程中，小青礦對運(yùn)輸機(jī)電纜槽進(jìn)行了壓縮設(shè)計(jì)，使電纜槽高度由170毫米壓縮至70毫米，降低了運(yùn)輸機(jī)整體高度；將電話、急停開關(guān)改造到電纜槽下方，把擴(kuò)音電話電源線及環(huán)形供液管固定到中間槽下方，增大了施工作業(yè)人員行走空間；對4根運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾電機(jī)、刨煤機(jī)機(jī)尾電機(jī)的供電電纜由回順接入，并分別安設(shè)了移動(dòng)變電站和開關(guān)，在運(yùn)順設(shè)置了同步運(yùn)行系統(tǒng)，做到了供電電纜不走工作面，降低了工作面電纜的占用空間；對機(jī)頭、機(jī)尾下方鉸接性進(jìn)行了改造，將鉸接式連接方式改為可旋轉(zhuǎn)定位軸式連接方式，使機(jī)頭、機(jī)尾可以自由調(diào)向，不但防止了運(yùn)輸機(jī)拉回頭煤現(xiàn)象，還使運(yùn)輸機(jī)頭總高度降低了200毫米以上，運(yùn)順巷道高度降低了0.2米。

在對液壓支架系統(tǒng)改造過程中，小青礦對電液控制器進(jìn)行前移500毫米，并由螺栓固定改造為滑道銷固定，使電位控制器可以前后推拉300毫米，保證了施工作業(yè)人員的行走空間；甩掉了側(cè)護(hù)千斤頂閥管和抬柱腳管路，簡化了管路附件，減輕了各類管線的擠壓程度；為縮小巷道斷面，研制了1240毫米窄小端頭支架，將運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭階梯式推移梁改為一字水平梁，縮小了端頭設(shè)備體積，改善了端頭架支護(hù)質(zhì)量。

同時(shí)，應(yīng)用“分區(qū)域供電”技術(shù)，在工作面分別設(shè)置了變電列車，利用變電所兩臺高開為運(yùn)輸機(jī)、刨煤機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾電機(jī)進(jìn)行獨(dú)立供電，降低了電氣故障的發(fā)生率；采用了“集中控制”技術(shù)，通過控制運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾兩組開關(guān)啟動(dòng)，做到了一臺開關(guān)有故障另一臺開關(guān)斷開，實(shí)現(xiàn)了同步啟動(dòng)、同步保護(hù)功能；對刨煤機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)增加了壓力檢測、自動(dòng)推移、成組自動(dòng)推移等6項(xiàng)功能，取得了人工遠(yuǎn)程無人操作技術(shù)的新突破。

強(qiáng)化安全生產(chǎn)管理，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化操作行為

強(qiáng)化工作面安全生產(chǎn)管理。小青礦從保證工程質(zhì)量入手，嚴(yán)格控制頂板、運(yùn)輸機(jī)、液壓支架、調(diào)斜裝置工作狀態(tài)，刨煤機(jī)每自動(dòng)完成0.6米一個(gè)正規(guī)循環(huán)作業(yè)后，對工作面進(jìn)行設(shè)備停機(jī)，組織操作人員、巡查人員、端頭作業(yè)人員對頂?shù)装遄兓闆r、采高控制情況、運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)、液壓支架接頂狀態(tài)及初撐力等進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)具備繼續(xù)生產(chǎn)條件后，進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。

極薄煤層工作面現(xiàn)場

小青礦還根據(jù)工作面實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整回采過程中設(shè)備技術(shù)參數(shù)，杜絕了超設(shè)備生產(chǎn)能力運(yùn)行現(xiàn)象。同時(shí)，加大了設(shè)備日常檢修維護(hù)力度，嚴(yán)格實(shí)行了“設(shè)備包機(jī)管理制度”，將責(zé)任落實(shí)到人，體現(xiàn)到崗位，提高了員工主動(dòng)參與設(shè)備檢修維護(hù)的積極性，有效減少了設(shè)備故障率，保證了生產(chǎn)作業(yè)的順暢進(jìn)行。尤其對刨煤機(jī)牽引鏈進(jìn)行嚴(yán)格測試，發(fā)現(xiàn)刨鏈磨碎、變形及出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行更換，保證刨頭運(yùn)行正常。

與此同時(shí)，進(jìn)一步規(guī)范了員工標(biāo)準(zhǔn)化操作行為，要求工作面巡視人員必須熟練掌握自動(dòng)化控制系統(tǒng)的相關(guān)知識，具備操作各種設(shè)備的能力，并時(shí)刻關(guān)注刨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和急停開關(guān)位置，保證隨時(shí)能夠?qū)υO(shè)備停機(jī)，確保作業(yè)人員安全。在刨煤機(jī)回采過程中，要求所有作業(yè)人員嚴(yán)禁身體各部位探入電纜槽上方，對需要處理的安全隱患和設(shè)備故障，必須設(shè)監(jiān)護(hù)人，并在設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行處理。

小青礦1米以下極薄煤層自動(dòng)化開采工業(yè)性實(shí)驗(yàn)的成功，破解了1米以下極薄煤層工作面由于作業(yè)空間狹小對設(shè)備能力、適應(yīng)性、自動(dòng)化控制等技術(shù)制約難題，為下一步推廣極薄煤層開采技術(shù)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

小青礦刨煤隊(duì)員工

（作者單位：遼寧鐵法能源公司小青礦）

（責(zé)任編輯：龐永厚）

整潔幽雅的小青礦