中小煤礦機(jī)械化開采應(yīng)用與分析

袁行　賈民

摘 要：礦井采煤工藝直接影響煤礦的整個(gè)生產(chǎn)能力，利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的成熟電氣自動(dòng)化技術(shù)與礦井機(jī)械化設(shè)備相結(jié)合，提高礦井生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)礦井安全高效生產(chǎn)具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：采煤；機(jī)械化；生產(chǎn)

1 礦井概述

我礦井田有兩個(gè)可采煤分層5#及局部可采10#煤，均在太原群煤系中，井田內(nèi)無大型斷裂構(gòu)造，小型斷層（落差0.8—2.0）的斷層比較發(fā)育，主要可采煤層情況：5-2煤為礦井主采煤層，可采厚度1.02m～ 8.05m，平均3.42m，含夾矸0～3層，多為兩層，夾矸以泥巖石和炭質(zhì)泥巖為主，適合小型機(jī)械化開采，現(xiàn)年核定生產(chǎn)能力150萬噸。

2 機(jī)械化技術(shù)在我礦采煤過程中的應(yīng)用

目前我礦選用綜合機(jī)械化采煤工藝，將采煤工作面破煤、裝煤、運(yùn)煤主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，在生產(chǎn)過程中，減少職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到了我礦安全高效生產(chǎn)的目的，使用效果顯著。

根據(jù)我礦生產(chǎn)情況及地質(zhì)條件，采面配套設(shè)備如下：采面選用MG200/468—WD型電牽引采煤機(jī)，支架選用ZF3800/15/24型放頂煤液壓支架，工作面選用兩臺(tái)SGZ630/264型刮板輸送機(jī)，一臺(tái)SZB730/75轉(zhuǎn)載機(jī)，一臺(tái)SSJ-1000/125膠帶輸送機(jī)。采煤工藝流程如下；

（1）割煤：工作面采用MG200/468-WD型雙滾筒采煤機(jī)，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，采高2.2m，循環(huán)進(jìn)度為600mm，采用端頭割三角煤斜切進(jìn)刀的方式進(jìn)行落煤，往返一次割兩刀煤。（見圖1：綜采工作面采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖。圖a：當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的刮板輸送機(jī)已移近煤墻，采煤機(jī)機(jī)身處尚留有一段下部煤；圖b：調(diào)換滾筒上、下位置，上滾筒下降，下滾筒升起，并沿前部溜子彎曲段反向割入煤墻，直至前部溜子彎曲段移成直線為止；圖c：再調(diào)換兩滾筒上、下位置，重新割煤至前部溜子機(jī)頭處；圖d：將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換滾筒上、下位置，反向正常割煤。）

（2）放煤：用支架后部低位放頂煤機(jī)構(gòu)放煤，一刀一放，放煤步距600mm。采用單輪間隔放煤方式，放煤時(shí)同時(shí)開啟放煤插板，活動(dòng)尾梁放煤，直至將頂煤放完。

（3）裝煤：割落的煤利用采煤機(jī)滾筒、前部運(yùn)輸機(jī)鏟煤板聯(lián)合裝煤；支架后部頂板垮落的煤通過操作支架放煤機(jī)構(gòu)直接流入后部運(yùn)輸機(jī)。

（4）運(yùn)煤：工作面在支架前、后各安裝一部可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)將煤運(yùn)至轉(zhuǎn)載機(jī)，經(jīng)膠帶輸送機(jī)運(yùn)至工作面煤倉。

（5）支護(hù)：1）工作面支護(hù)：工作面中部采用ZF3800/15/24型支撐掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架支護(hù)，共76架。端頭采用ZFG3800/18/30型過渡支架支護(hù)，機(jī)頭、機(jī)尾各布置4架。支護(hù)滯后機(jī)組距離6～9m，移架步距0.6m；2）前端頭采用四架ZFG3800/18/30型過渡支架，并在前、后部機(jī)頭上方各架設(shè)一對(duì)4.2米π型梁邁步式抬棚進(jìn)行支護(hù)；后端頭采用四架ZFG3800/18/30型過渡支架及機(jī)尾上方架設(shè)2.4米、4.2米各一對(duì)π型梁邁步式抬棚進(jìn)行支護(hù)，π型梁主副梁間距不超過0.2米，端頭錯(cuò)距0.6米，邁步步距1.2米，距離支架側(cè)幫不超過0.5米，共四對(duì)八根。為加強(qiáng)上、下端頭支護(hù)在上下對(duì)幫各架設(shè)一對(duì)4.2米π型梁，共六對(duì)十二根。當(dāng)π梁距支架幫超過0.5～0.6m時(shí)，加一對(duì)π型梁支護(hù)。π型梁的架設(shè)符合“一梁四柱”要求；3）工作面超前支護(hù)：選用DW28單體液壓支柱和1.0m鉸接頂梁，支護(hù)長(zhǎng)度非人行道一側(cè)不少于50m，人行道一側(cè)不少于30m。

（6）采空區(qū)處理 ：采用全部垮落法管理頂板。

3 機(jī)械化技術(shù)在煤過應(yīng)用中帶來的經(jīng)濟(jì)效益

工作面前、后刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)全部由集控操作臺(tái)集中控制，順序啟停，采煤機(jī)與運(yùn)輸設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)電氣互鎖、閉鎖功能，防止誤動(dòng)作或誤操作，有效的提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性，機(jī)械化設(shè)備的投入為礦井起到了保駕護(hù)航的作用。

（1）安全效益：機(jī)械自動(dòng)化的投入有效的減少井下作業(yè)人員，從而減少井下人員傷亡的可能性；改善工作環(huán)境，提高礦井生產(chǎn)安全系數(shù)，從而保障職工人身安全。

（2）人員效益：機(jī)械自動(dòng)化的投入有效的降低人員成本，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；減少崗位用工，提高全員工作效率。

（3）生產(chǎn)效益：減少工人操作上的失誤，延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的的使用壽命；提高對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的故障分析和判斷能力，有效減少機(jī)電設(shè)備停機(jī)事故；

（4）管理效益：提高設(shè)備整體集成水平，發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合管理效益，提高煤礦的安全生產(chǎn)管理調(diào)度水平。

4 結(jié)束語

采煤綜合機(jī)械化設(shè)備在我礦投入使用至今，效果十分顯著，核定產(chǎn)量由原90萬噸升級(jí)至核定年產(chǎn)150萬噸，在礦井安全上也有進(jìn)一步提高，可見采煤綜合機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)礦井長(zhǎng)治久安的關(guān)鍵所在，煤礦機(jī)電自動(dòng)化有力推動(dòng)了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。

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