淺析一次采全高綜采采煤工藝及設(shè)備

高志偉

(陽煤集團(tuán)平定裕泰煤業(yè)有限公司，山西 平定 045200)

引言

大采高一次采全高綜采采煤工藝這一技術(shù)在一定程度上簡化了工人的操作，穩(wěn)定了較厚煤層開采工作，降低了開采成本，提高了開采效率，保證煤炭開采單位的工作效率和安全的工作環(huán)境，因此大采高一次采全高綜采采煤工藝及設(shè)備的研究具有非常重要的意義。

1 大采高一次采全高綜采采煤的概念

1.1 大采高一次采全高綜采采煤

將煤礦中的煤層厚度通過一次的開采就可以全部完成，這就是我們常說的大采高一次采全高。這種采煤技術(shù)與其他的開采方式不盡相同，通過對煤礦開采機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用能夠使所有煤層厚度全部開采出來采煤工藝方法，這種工藝方法是大采高一次采全高綜采煤工藝中常用的方法，是長臂采煤工藝中的一種方法。煤層厚度在大約3.5米到7.5米時(shí)，運(yùn)用該采煤工藝是非常合適的，這也是此項(xiàng)采煤工藝近幾年來深得人心的主要原因。

1.2 采煤設(shè)備采高定義

煤層的實(shí)際開采高度就是所謂的采高。采高與煤層厚度相比具有較大的不同之處，比如在遇到需要分層開采煤層的情況下，或者在頂煤或底沒部分進(jìn)行開采有殘留之處時(shí)，以上兩種情況，對于采高的高度要求一定要小于煤層厚度；同理，當(dāng)截割頂板或者底板在開采煤層比較薄時(shí)出現(xiàn)，這時(shí)候出現(xiàn)采高與煤層厚度之間的關(guān)系與要分層開采煤層兩者之間的關(guān)系正好是相反的。綜上可述，無論是在哪種情況下，都要避免煤層高度與采高相等的情況。在對采煤設(shè)備進(jìn)行選擇的過程中，首先對于煤層厚度的變化以及頂板是否出現(xiàn)下沉或者浮煤的情況要特別注意，在這種情況下，要遵循采煤設(shè)備最大采高的90%～95%≥煤層開采厚度≥采煤設(shè)備最小采高的110%～120%，這兩者關(guān)系需要同時(shí)滿足。采煤設(shè)備的整體開采性能主要由采高所決定的，而在對煤礦煤層進(jìn)行開采選擇厚度的過程中，是由采煤機(jī)的采高技能來決定的，采煤機(jī)的采高技能對于采煤機(jī)支架保護(hù)配套設(shè)備也有著非常重要的參考價(jià)值，所以說，采高是采煤設(shè)備中最重要的一部分，對于各種重要數(shù)值的預(yù)約影響非常大。

2 綜采一次采全高工藝分析

2.1 割煤、裝煤

使用MG500/1140-GWD型電牽引采煤機(jī)割煤并進(jìn)行裝煤工作，采煤機(jī)在距機(jī)頭(機(jī)尾)25m范圍內(nèi)采用端頭斜切進(jìn)刀，雙向割煤，用機(jī)組的前滾筒要完成上刀煤的切割工作，而后滾筒要完成下刀煤工作，將采煤滾筒割到工作面端時(shí)，采煤機(jī)后面的輸送機(jī)推移到煤壁處，升滾筒呈反向牽引的姿態(tài)，在升滾筒呈反向牽引姿態(tài)時(shí)，可以割三角煤，直至全滾筒進(jìn)入順槽，之后再進(jìn)行兩者反向進(jìn)行切煤工作，這樣一個循環(huán)的切煤工作就順利的完成。在割煤工作完成之后，對于切過的煤壁要呈現(xiàn)出平直的狀態(tài)，并且與頂?shù)装逯g要處于相互垂直的狀態(tài)。當(dāng)傘檐長度比1m大時(shí)，但真實(shí)突出部位應(yīng)在200mm以內(nèi)，如果傘檐長度比1m/h，這時(shí)最大突出部分需要再250mm以內(nèi)。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)際最小采高度應(yīng)確保采煤機(jī)的通過不受影響。

2.2 運(yùn)煤

選取中雙鏈可彎曲刮板輸送機(jī)就可以輕松完成運(yùn)煤工作，這種輸送機(jī)是多種支架同時(shí)操作才可以完成，這對于防止輸送機(jī)出現(xiàn)急彎或脫節(jié)情況的出現(xiàn)有著十分重要的作用。

2.3 移架

移駕采取鄰架操作順序進(jìn)行移架工作。在移架的過程中需要注意以下幾點(diǎn):①支架初撐力不低于25MPa；②經(jīng)過移動過的支架呈直線，其偏差不超過±50mm，中心距為1.5米，偏差不超過±100mm；③支架頂梁與頂板之間的夾角應(yīng)在0～7°之間，盡可能的保持兩者之間的平行關(guān)系；④相鄰支架不擠不咬，支架之間的空隙要控制在200mm之內(nèi)；⑤支架端面距應(yīng)小于等于340mm以內(nèi)，可等于，不可大于；⑥移架與機(jī)組后滾筒之間的距離應(yīng)小于10m，否則必須停止機(jī)體運(yùn)行，當(dāng)頂板破碎時(shí)，需把機(jī)體全部停止運(yùn)行或者裝上壓移架后進(jìn)行工作，在頂板破碎較為嚴(yán)重時(shí)，超前支護(hù)方式是其中最能力的一種支護(hù)方法；⑦相鄰兩個支架側(cè)護(hù)板之間的距離不能超過自身高度的2/3。

2.4 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，需要將人行道的浮煤以及推溜千斤頂槽內(nèi)和架間的浮煤進(jìn)行及時(shí)的清理，保證2m2內(nèi)浮煤厚度小于30mm且無大塊煤塊。在開始清煤工作之前，對于支架與頂板、護(hù)幫板與煤壁之間的接觸要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，必須保證接觸嚴(yán)實(shí)后才能開展清煤工作。

2.5 推移轉(zhuǎn)載機(jī)

在對轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)行推移的過程中，是由自移油缸來完成推移工作的，這種推移工作是以每步0.6米來進(jìn)行的，并且這種轉(zhuǎn)載機(jī)是循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)工作的；皮帶輸送機(jī)機(jī)尾的拉移也是循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程，把皮帶機(jī)尾自移裝置與采煤機(jī)結(jié)合到一起，這對于完成帶式輸送機(jī)機(jī)尾的拉移工作有著較強(qiáng)的促進(jìn)作用。

3 一次采全高綜采工藝的配套設(shè)備

為了能夠使采煤機(jī)的生產(chǎn)能力以及工作效率得到提高，在采煤機(jī)中設(shè)置兩個平行的電機(jī)是非常有必要的；為了能夠更加順利地展開采煤工作，相關(guān)工作人員可以遠(yuǎn)程控制采煤機(jī)來達(dá)到此目的。在這種情況下，采煤機(jī)技術(shù)的各個指標(biāo)都是有明確規(guī)定的，比如，采煤機(jī)的采集高度要控制在2700mm、機(jī)身長度要達(dá)到8900mm、有效截身要達(dá)到866mm、生產(chǎn)能力要達(dá)到2400t/h、裝機(jī)功率要達(dá)到1715kW，除此之外，最重要的采購高度要控制在3.2米～6.4米之間；為了完善采煤機(jī)的這一系統(tǒng)，工作人員在選擇破碎機(jī)以及裝載機(jī)時(shí)，一定要嚴(yán)格按照所規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行選擇。

把CST水冷卻控制的方法運(yùn)用到輸送機(jī)上，一方面可以增加鏈條的強(qiáng)度，另一方面對于延長設(shè)備的使用壽命有著十分強(qiáng)大的作用。為了能夠使煤礦煤炭的開采效率得到提高，在具體作業(yè)過程中，通常采用的是S300徑向柱塞泵，具有額定壓力大、流量大和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對于保證工作的連續(xù)性有著十分重要的作用，所以用此方式可以達(dá)到提高開采效率的目的。在實(shí)際進(jìn)行一次采全高綜采工作的過程中，選擇一個良好的液壓支架于采煤機(jī)相結(jié)合，這對于整體的工作過程有著十分強(qiáng)大影響。在對井下工作運(yùn)行的過程中，選取6.3米的雙柱掩護(hù)式支架進(jìn)行工作，這種雙柱掩護(hù)式的支架能夠保證井下工作順利展開，同時(shí)裝置的靈敏度也能隨即得到一定的提高。雙柱掩護(hù)式支架所具備支撐能力強(qiáng)以及支護(hù)高度高等特點(diǎn)，在實(shí)際的工作過程中完成手動操作是完全沒有問題的。

在對一次實(shí)際開展采全高綜采工作的過程中，噴霧泵也是其中不可缺少的一部分，噴霧泵的存在對于提高作業(yè)環(huán)境的質(zhì)量有著十分重要的作用，而S200徑向柱塞泵所具備容量大、壽命長以及額定流量大等特點(diǎn)，所以選擇合適的噴霧泵，對提高煤炭開采的工作效率以及安全性能都有著較好的作用。在實(shí)際開展一次采全高綜采工作的過程中，需要用到多種多樣的機(jī)械設(shè)備，電能消耗也比較多，根據(jù)這一特點(diǎn)，減壓器也成為了不可確少的裝置之一，在煤炭開采工作的過程中，采取4000kVA移動變壓器的比較廣泛，這是由于其具備高靈敏度、超強(qiáng)穩(wěn)定性和壽命長等特點(diǎn)所得到的結(jié)果。

結(jié)束語

我國煤炭資源還是比較豐富，在煤炭工業(yè)的發(fā)展中，開采煤炭和煤炭資源的采出率都是比較重要的內(nèi)容，然而我國地質(zhì)條件比較復(fù)雜，有些煤層比較厚，選擇分層開采，實(shí)際開采效率比較低，選擇煤炭頂部開采，煤炭資源損耗比較大，但是采取一次全高開采，不僅可以提高煤炭實(shí)際資源開采率，同時(shí)也能減少資源的浪費(fèi)。