大采高綜采工作面設(shè)備配置及采煤工藝分析

劉金龍

（同煤集團(tuán) 晉華宮礦，山西 大同 037000）

1 工作面概況

晉華宮煤礦11#層8718工作面位于307盤區(qū)東翼。工作面走向長2664 m。煤層平均厚4.12 m左右，工作面煤層實(shí)際結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜，通常會含一層夾矸，夾矸的主要成份為泥巖與炭質(zhì)泥巖。煤層平均傾角為6°左右。煤層基本頂為中砂巖，較適合采用一次采全高傾向長壁采煤法。

2 大采高綜采工作面設(shè)備配置

在具體配置大采高綜采采煤設(shè)備時，首先應(yīng)以煤炭具體分布形式與地理位置情況為基礎(chǔ)，充分依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行配置。一般來說，在實(shí)際生產(chǎn)中，對配置設(shè)備具有較高的生產(chǎn)要求，且設(shè)備實(shí)際輸送能力應(yīng)適應(yīng)于煤炭生產(chǎn)需求，以便提高礦井煤炭采掘效率與采掘量。對此，可按下列要求來科學(xué)、合理的配置了工作面大采高綜采采煤法各項(xiàng)設(shè)備。

1）破碎機(jī)以及轉(zhuǎn)載機(jī)。工作面選用PELM980/2000型破碎機(jī)，電機(jī)功率：160 kW，減速器：JS250型減速器，SZZ-764/200(中雙鏈)型轉(zhuǎn)載機(jī)。

2）乳化液泵。10-217工作面選用BRW400/31.5型乳化液泵，配3000 L乳化液箱一臺，共兩泵一箱。這種乳化液泵額定壓力較大、流量運(yùn)轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定，同時應(yīng)能裝設(shè)電子卸載閥以及手動卸載閥，這樣可大幅提高設(shè)備移動速度，以便進(jìn)一步提高煤礦開采效率。

3）刮板輸送機(jī)。選用SGZ-764/800(中雙鏈)型刮板輸送機(jī)，該刮板機(jī)鏈條強(qiáng)度較大，具有較長的使用壽命，水冷卻技術(shù)以及中雙鏈布置，可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)工作，可顯著提升設(shè)備運(yùn)行靈活性。

4）液壓支架。配置雙柱掩護(hù)式ZY4600-15/33型液壓支架，此支架的支撐范圍在1.5～3.3 m之間，活柱升出量在250～800mm之間，架中心實(shí)際間距在1.5 m左右。支架工作阻力4600 kN左右，泵站提供的壓力應(yīng)控制在30 MPa左右。

5）采煤機(jī)。選用MGTY300/700-WD雙滾筒電牽引采煤機(jī)，采高：2.0～4.4 m，電機(jī)功率：2×300 kW，截深：600mm， 牽引速度：0～7.7～12.5 m/min，滾筒直徑：1.6 m。該采煤機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，且實(shí)際裝機(jī)功率相對較大，可大幅提高煤礦開采效率。

6）移動變壓器。配置三臺KBSG-500型移動變壓器，一臺KBSG-315型移動變壓器，兩臺KBSGZY-1000型移動變壓器。變壓器都具有較強(qiáng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，運(yùn)行壽命長，可為煤礦采掘過程提供充足的電能。

3 綜采一次采全高工藝分析

3.1 采煤工藝

（1）割煤、裝煤

工作面采用MGTY300/700-WD型交流電牽引采煤機(jī)進(jìn)行割煤作業(yè)與裝煤作業(yè)，進(jìn)刀方式為端頭斜切進(jìn)刀，割煤機(jī)組由機(jī)頭或機(jī)尾作為起點(diǎn)開始牽引割煤，用機(jī)組的前滾筒與后滾筒分別割上刀煤與下刀煤，割煤約30 m左右后等后滾筒完全切入煤壁0.6 m左右后，對機(jī)頭（尾）30 m內(nèi)工作溜槽進(jìn)行推移至煤壁，同時應(yīng)確保工作溜子呈直線狀布設(shè)，讓機(jī)組成反向牽引狀，把機(jī)頭(尾)30 m內(nèi)所有的三角煤都割通，再換向返回至采煤機(jī)機(jī)尾（頭）割煤，機(jī)組割煤到機(jī)尾（頭）后單個循環(huán)割煤作業(yè)就完成了。每個循環(huán)割煤任務(wù)完成后，割過的煤壁應(yīng)平直狀，并與頂?shù)装逑啻怪?。?dāng)傘檐長度比1 m大時，其實(shí)際最大突出部位應(yīng)小于200mm，當(dāng)傘檐長度比1 m/h，其實(shí)際最大突出部分應(yīng)小于250mm。此外采高應(yīng)一致于支架高度，實(shí)際最大采高應(yīng)小于等于支架的最大高度，實(shí)際最小采高高度應(yīng)確保采煤機(jī)的通過不受影響。

（2）運(yùn)煤

對于工作面的運(yùn)煤作業(yè)主要采用的是一部SGZ-764/800型中雙鏈可彎曲刮板輸送機(jī)，工作面順槽采用的是一部SZZ-764/200型轉(zhuǎn)載機(jī)、兩部DSJ-100/100/160×2型可伸縮式膠帶輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)煤作業(yè)，這些煤炭最后途徑皮帶機(jī)頭溜煤斗卸至水平皮帶巷布設(shè)的皮帶上。

（3）移架

移架作業(yè)采用鄰架操作順序進(jìn)行移架操作，也就是用進(jìn)風(fēng)側(cè)支架操縱閥來對回風(fēng)側(cè)支架進(jìn)行控制。最后一架采用本架操作。機(jī)組進(jìn)行割煤作業(yè)前，應(yīng)先收回前滾筒前方4架支架護(hù)幫板，在機(jī)組不斷向前割煤的同時，逐架收回各支架，當(dāng)割煤機(jī)割至距機(jī)組后滾筒3～5架支架距離時開始進(jìn)行拉架，在到位后應(yīng)第一時間搬動升柱手把，以便讓支架嚴(yán)密接頂，當(dāng)所接頂板不平時應(yīng)第一時間對平衡油缸進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)整，必要時還應(yīng)背頂以保障支架頂梁可實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密接頂，并要把護(hù)幫板及時打開，同時也必須嚴(yán)格按相關(guān)要求來進(jìn)行拉架支護(hù)：

① 支架初撐力應(yīng)大于等于25 MPa；② 應(yīng)讓所移過的支架成直線狀排列，這些支架的實(shí)際偏差應(yīng)在±50mm之內(nèi)，中心距1.5 m，其偏差應(yīng)控制在±100mm之內(nèi)；③ 支架頂梁應(yīng)與頂板相平行，其最大仰角與俯角都應(yīng)比7°??；④ 相鄰兩支架不能出現(xiàn)擠咬現(xiàn)象，架間空隙應(yīng)小于200mm；⑤ 支架端面距應(yīng)小于等于340mm；⑥ 移架距機(jī)組后滾筒應(yīng)在10 m內(nèi)，一旦超過10 m應(yīng)及時停機(jī)跟上，若頂板較破碎時，應(yīng)停機(jī)拉架或必須帶壓移架，當(dāng)片幫現(xiàn)象較嚴(yán)重時，應(yīng)采用超前支護(hù)方式進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。在移架前，應(yīng)先清理干凈支架座箱內(nèi)浮煤與浮矸；⑦ 相鄰支架側(cè)護(hù)板錯差不超過其高度的2/3。

（4）清煤 拉架、推溜后即可沿工作面切巷檔煤板與支架底座間進(jìn)行清煤，確保2 m2內(nèi)浮煤厚度小于30mm，且無大塊煤矸。并符合下列要求：

① 清煤前，必須伸緊清煤處20 m內(nèi)支架的頂梁和護(hù)幫板，并確保支架與頂板，護(hù)幫板與煤壁接觸嚴(yán)實(shí)；② 清煤時，嚴(yán)禁人員操作20 m內(nèi)支架，清煤工及時將架間及推溜千斤頂槽內(nèi)浮煤清理干凈上溜運(yùn)走。

（5）推移轉(zhuǎn)載機(jī)

割一個循環(huán)移一次轉(zhuǎn)載機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)使用自移油缸進(jìn)行頂推，移動步距為0.6 m。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載機(jī)的拉移，每循環(huán)拉移一次，步距為0.6 m；皮帶輸送機(jī)機(jī)尾7～8個循環(huán)拉移一次，采用皮帶機(jī)尾自移裝置的聯(lián)接實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)機(jī)尾的拉移。

3.2 安全注意事項(xiàng)

（1）采煤機(jī)司機(jī)、支架工及三機(jī)司機(jī)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦工人技術(shù)操作規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

（2）當(dāng)開動的采煤機(jī)距機(jī)頭（機(jī)尾）小于15 m時，必須先停機(jī)，檢查端頭范圍內(nèi)的支護(hù)、管線維護(hù)及是否有人作業(yè)情況，嚴(yán)禁不檢查直接割透。

（3）主要轉(zhuǎn)載點(diǎn)必須設(shè)有可靠的防護(hù)、防漏、防灑、防堵、防滿倉裝置或設(shè)施。

（4）交接班時，由上、下班安全員、班組長及特殊崗位人員雙方進(jìn)行現(xiàn)場交接，對小班設(shè)備完好情況、工作面遺留問題、注意事項(xiàng)必須相互交接清楚。接班后，對存在問題進(jìn)行處理完后方可開始當(dāng)班正規(guī)循環(huán)作業(yè)。

4 結(jié)語

大采高綜采采煤法具有很多優(yōu)點(diǎn)，如煤炭資源采出率高，地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，對巷道布置要求不高，開采過程易管理等，在未來煤礦開采中值得推廣與應(yīng)用。本文通過借助具體的應(yīng)用實(shí)例來探析大采高綜采采煤法，有助于人們更形象、更具體、更深入的了解綜采一次采全高采煤法，進(jìn)而更好的推廣應(yīng)用該種采煤法。

〔1〕李正甲，姜 光，李 勇，等.一次采全高綜采工作面設(shè)備選型應(yīng)用研究[J].煤炭科技，2013（2）：99-102.