大采深傾斜超長綜采工作面設(shè)備的選型及應(yīng)用

嚴(yán)學(xué) 秦沛

棗莊礦業(yè)集團(tuán)公司田陳煤礦制修中心 山東滕州 277523

1 工作面概述

工作面井下位于七一采區(qū)西翼，周邊尚無工作面開采，其中運(yùn)輸巷靠近官莊斷層（H=70∠70°），切眼與軌道巷均靠近零點(diǎn)邊界。工作面標(biāo)高為-458.0--543.8m。3下7123工作面走向長度為355-487/421m，傾斜長度為212-355/283.5m，面積為119353.5m2。該工作面煤層賦存較穩(wěn)定，地層整體呈一單斜構(gòu)造，巷道局部出現(xiàn)起伏，對(duì)回采有一定影響。巷道掘進(jìn)期間共揭露斷層11條，斷層主要集中在運(yùn)輸巷外段，工作面內(nèi)F7-3斷層（H=3∠70°）為物探隱伏構(gòu)造斷層，掘進(jìn)過程中未揭露。工作面煤厚1.1-6.6/2.9m，煤層傾角7°-15°/11°，可采指數(shù)1.0，煤厚變異系數(shù)γ為29.9%，煤層為較穩(wěn)定煤層。附圖：7123工作面平面圖

2 工作面設(shè)備選型

針對(duì)設(shè)計(jì)7123工作面超長工作面上山運(yùn)煤，多次組織召開會(huì)議進(jìn)行論證，形成主要以下意見：

2.1 原設(shè)計(jì)方案

原設(shè)計(jì)：對(duì)拉工作面，需2套設(shè)備（運(yùn)輸兩部、采煤機(jī)各兩部），中間巷運(yùn)煤，需重點(diǎn)支護(hù)，專人管理。

工作面需交替生產(chǎn)，給生產(chǎn)管理帶來難度大，安全系數(shù)低，人員多，整體產(chǎn)能難易釋放，制約安全生產(chǎn)[1]。

2.2 關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備性能改進(jìn)

SZZ800/400轉(zhuǎn)載機(jī)全面升級(jí)，針對(duì)工作面運(yùn)煤大，快速運(yùn)輸、凸凹槽磨損嚴(yán)重，壽命短，常更換等特點(diǎn)，對(duì)整部轉(zhuǎn)載機(jī)（70米）溜槽中板采用瑞典HADOX400耐磨鋼板，封底板采用日本JFE350耐磨鋼板，提高了耐磨系統(tǒng)近2倍。

工作面運(yùn)輸機(jī)采用SGZ800/1400型運(yùn)輸機(jī)，因是超長運(yùn)輸設(shè)計(jì)，工作面上運(yùn)煤阻力大，動(dòng)力部采用德國西門子公司生產(chǎn)700KW弗蘭德減速箱，主要特性扭矩大，能耗低運(yùn)行平穩(wěn)，事故率低，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。

與其相配套減速箱與電動(dòng)機(jī)連接部增配美國PTTech公司生產(chǎn)摩擦限矩器，有效的降低頻繁啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)軸沖擊起到緩沖降損的作用，對(duì)運(yùn)輸機(jī)刮板鏈、防斷鏈和燒壞電機(jī)之間進(jìn)行有效的預(yù)防，起到關(guān)鍵的保護(hù)作用。

運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾和機(jī)頭鏈輪特殊加工工藝，增加了耐磨性和強(qiáng)度，采用德國FIG進(jìn)口雙浮動(dòng)油封有效的防漏油，增長了使用壽命。

工作面首次采用液壓緊鏈裝置，主馬達(dá)選用法國生產(chǎn)的波克蘭液壓公司生產(chǎn)的低速大扭矩液壓馬達(dá)，對(duì)工作面有效拉緊鏈環(huán)和縮減鏈環(huán)起到關(guān)鍵性的作用。

為進(jìn)一步減少運(yùn)輸機(jī)中部槽與中板、封底板、鏈環(huán)之間摩擦力，在工作面機(jī)頭方向至中部采用100節(jié)石家莊冀凱波浪型耐磨中部槽，有效的減少摩擦阻力17%，以進(jìn)一步減緩中部槽對(duì)鏈環(huán)和刮板的損傷。

運(yùn)輸機(jī)鏈環(huán)采用德國蒂勒生產(chǎn)的扁平鏈環(huán)，破斷力達(dá)到2250KN/min，保證了工作面上運(yùn)煤的強(qiáng)度，減少斷鏈的風(fēng)險(xiǎn)。

與天津華寧共同研發(fā)合作，創(chuàng)新使用工作面運(yùn)輸機(jī)過載保護(hù)裝置，即按電動(dòng)機(jī)最大功率過電流設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，即出現(xiàn)過載超過設(shè)置電流后，通過KJ101通信系統(tǒng)語音報(bào)警，為運(yùn)輸機(jī)切換低速后再進(jìn)行工作，有效的起到了保護(hù)設(shè)備的作用[2]。

在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集中自動(dòng)控制，通過視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟和自動(dòng)停機(jī)。

創(chuàng)新改造ZF7000-23/47型液壓支架基本操縱閥組技術(shù)升級(jí)電液控自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與鄭煤機(jī)新ZF9000—23/47型電液控液壓支架同步自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)上傳、自動(dòng)跟機(jī)、地面監(jiān)控的智能控制技術(shù)。

在7123工作面軌道巷，創(chuàng)新研發(fā)超前防沖循環(huán)吊移式支架配合氣動(dòng)式單軌吊新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速挪移和有效支護(hù)從本質(zhì)上解決頂板框頂，替代單體支護(hù)的重大變革，即減少了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又提升了安全系數(shù)，為國際先進(jìn)全國首次使用產(chǎn)品。

3 結(jié)語

在現(xiàn)代化綜合機(jī)械化采煤過程中，設(shè)備選型的好壞關(guān)系到礦井高產(chǎn)、高效的關(guān)鍵性因素。7123工作面的設(shè)備選型，尤其是工作面運(yùn)輸設(shè)備都已實(shí)現(xiàn)了“一鍵式”啟停。在地面調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)了對(duì)采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、順槽皮帶和泵站等設(shè)備和系統(tǒng)的全面監(jiān)控。與鄭州煤機(jī)液壓電控有限公司聯(lián)合研發(fā)的巷道超前防沖單元式支架，達(dá)到國際先進(jìn)水平。通過生產(chǎn)實(shí)踐論證，不僅減少了事故率，操作更加快捷方便。同時(shí)為礦井減少了勞動(dòng)成本，也大大提升了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境和安全生產(chǎn)工效。