超長(zhǎng)綜采工作面設(shè)備選型及回采管理

史殿峰

（鐵法煤業(yè)集團(tuán)大興煤礦綜檢車間， 遼寧 鐵嶺 112000）

1 背景介紹

鐵法煤業(yè)集團(tuán)大興煤礦從1990 年建礦以來(lái)，第一次設(shè)計(jì)工作面傾斜長(zhǎng)度為361 m 的N1202 綜采工作面，其工作面所用的綜機(jī)設(shè)備均為現(xiàn)在用綜機(jī)設(shè)備。通過前期大量的調(diào)研及不斷完善改造，在工作面回采期間得到了良好的效果，平均日推進(jìn)度3.2 m，日產(chǎn)量達(dá)到約6 000 t，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效。

2 工作面煤層概況

N1202 綜采工作面煤的工業(yè)牌號(hào)為長(zhǎng)焰煤，開采煤層為2 煤層，煤層傾角為5°～26°，煤層厚度在1.0～2.75 m 之間，平均厚度為1.88 m。煤層呈黑色，由亮煤、暗煤組成，灰分較高，條帶狀結(jié)構(gòu)，玻璃光澤，節(jié)理發(fā)育。預(yù)計(jì)工作面原煤發(fā)熱量為2 610 cal/g。煤的自燃發(fā)火期為1～3 個(gè)月，煤塵爆炸指數(shù)為41.78%。該工作面煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾石1～4 層，夾石厚度在0.30～0.80 m，巖性以泥巖和炭質(zhì)泥巖為主，硬度小，局部有中砂巖透鏡體，較硬。

3 設(shè)備選型方案

3.1 三機(jī)選型方案

1）采煤機(jī)。工作面選用MG400/940/3.3WD 采煤機(jī)。其采高范圍2～4.4 m，搖臂長(zhǎng)度7.79 m，最大臥底量0.387 m，機(jī)身高度1.531 m，截深0.8 m，牽引力748/440 kN，牽引速度0～8.69 m/min，適應(yīng)傾角≤15°，煤質(zhì)硬度 f≤4，最大生產(chǎn)能力3 000 t/h，滿足N1202 綜采工作面煤層情況，并且在該礦多個(gè)回采工作面應(yīng)用期間保持良好的性能、工作狀態(tài)。

2）液壓支架。ZY6800/15/35 兩柱式掩護(hù)型支架。工作阻力6 800 kN，最高、最低支撐高度3.5 m、1.5 m，均滿足工作面生產(chǎn)期間工作面高度及安裝、回撤期間運(yùn)輸、組對(duì)條件。支架設(shè)有抬柱腳缸、平衡杠、分區(qū)側(cè)護(hù)板缸在現(xiàn)場(chǎng)防止柱腳前積貨、增加接觸頂板面積、調(diào)整支架扭矩等方面均得到很好的應(yīng)用。并且支架操縱閥布置在架外頂梁上，更方便人員操作，提高操作人員視野，安全性、操作性、實(shí)用性均符合工作面設(shè)備選型要求。

3）運(yùn)輸機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)部分，超長(zhǎng)工作面運(yùn)輸能力是取決工作面能否實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵，N1202 綜采工作面選取的SGZ-1000/1400 運(yùn)輸機(jī)，其輸送能力 2 500 t/h，裝機(jī)功率 2×700/350 kW（雙速），刮板鏈速 1.1 m/s，電壓3 300 V，水冷，配備 Φ42 進(jìn)口圓環(huán)鏈，1 000 mm 刮板，其機(jī)械強(qiáng)度滿足運(yùn)輸能力，搭配SZZ-800/525 轉(zhuǎn)載機(jī)，PCM160 破碎機(jī)，組成完美的工作面運(yùn)輸系統(tǒng)。外部搭配DSJ-100/80/2×160 阻燃膠帶輸送機(jī)，形成整體采煤運(yùn)輸系統(tǒng)，在生產(chǎn)實(shí)際中得到良好的運(yùn)輸效果。

3.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

N1202 綜采工作面采取遠(yuǎn)距離供電、供液方式。其集中操控系統(tǒng)均布置在運(yùn)、回順聯(lián)絡(luò)巷，距離工作面700 m 以上，供液方面是保證工作面能否正常移架、推溜、保證初撐力的關(guān)鍵。工作面選取BRW400/31.5 型乳化液泵站，并配備4 泵2 箱。其中2 泵1 箱為工作面前150 組支架進(jìn)行供、回液，另外2 泵1 箱為工作面后150 組支架進(jìn)行供、回液，實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。其設(shè)計(jì)思路清晰、準(zhǔn)確，一是防止一套供液動(dòng)力滿足不了超長(zhǎng)工作面這么多支架液壓動(dòng)力，采取分區(qū)式。二是每一段支架單獨(dú)一套供、回液管路、單獨(dú)一套液壓動(dòng)力，出現(xiàn)問題實(shí)現(xiàn)分段式處理。將一個(gè)整體的工作面看成兩個(gè)獨(dú)立的工作面，解決了生產(chǎn)過程中液壓動(dòng)力不足的難題。

4 超長(zhǎng)工作面回采管理

4.1 工作面回采速度管理

工作面回采落煤速度與運(yùn)輸設(shè)備速度的搭配管理是關(guān)鍵，如果不能得到調(diào)整、控制，一是會(huì)造成工作面回采率不足；二是會(huì)造成運(yùn)輸機(jī)壓死等現(xiàn)象制約生產(chǎn)。所以回采過程中必須采取分區(qū)域、分段進(jìn)行管理。以支架數(shù)為基準(zhǔn)數(shù)，以采煤機(jī)行進(jìn)方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，采煤機(jī)往機(jī)頭側(cè)割煤時(shí)，前50 架行進(jìn)速度，100架、150 架、200 架……，分別要規(guī)定掌握行進(jìn)速度，觀察好運(yùn)輸機(jī)機(jī)槽內(nèi)的貨量及運(yùn)輸機(jī)電流狀態(tài)，找好最佳的落煤量與運(yùn)輸量。

4.2 工作面支架管理

工作面距離長(zhǎng)，非常容易造成運(yùn)輸機(jī)、支架不直等現(xiàn)象，連帶著會(huì)出現(xiàn)頂板問題。故工作面支架管理也同等重要，其核心就是要設(shè)好中間基準(zhǔn)架。如取150 號(hào)架為基準(zhǔn)架，以此架為基準(zhǔn)同時(shí)向機(jī)頭、機(jī)尾方向拉設(shè)基準(zhǔn)繩。每次拉架要校核基準(zhǔn)架的推移步距，必須等同進(jìn)刀步距，后向兩側(cè)展開，與機(jī)頭、機(jī)尾架取直，將其他支架按照基準(zhǔn)繩拉齊。期間及時(shí)用側(cè)護(hù)板調(diào)整支架狀態(tài)，消除支架扭矩現(xiàn)象，只有工作面支架拉直、拉齊，工作面才能保證平、直，不會(huì)出現(xiàn)丟進(jìn)尺、反復(fù)“吃肚”現(xiàn)象。

4.3 工作面兩順管理

工作面能否正常推進(jìn)，兩順管理至關(guān)重要，只有保證兩順滿足前、后端頭正常推進(jìn)，工作面才能正常推進(jìn)。為此要加強(qiáng)兩順管理，每天要確認(rèn)好兩順巷中，及兩幫位移狀態(tài)，一是防止運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)造成出貨口變大或者變小；二是防止兩順端頭支架與硬幫之間距離過大或過小。要及時(shí)采取開幫、補(bǔ)強(qiáng)措施，合理調(diào)整轉(zhuǎn)載機(jī)布置位置，加強(qiáng)對(duì)底鼓、頂板下沉的管理，防止高度下降造成通風(fēng)斷面變小，設(shè)備前移困難等局面。

4.4 工作面頂板管理

N1202 綜采工作面頂板雖然狀態(tài)較好，但也要防止局部頂板抽條、片幫現(xiàn)象。具體的解決方法就是要及時(shí)跟進(jìn)支架，掩護(hù)式支架的最大優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)頂板有超前問題的現(xiàn)象能夠及時(shí)進(jìn)行處理、跟進(jìn)，這就要求在日?；夭蛇^程中加強(qiáng)支架管理，在保證液壓系統(tǒng)的前提下，及時(shí)對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，給足初撐力，調(diào)整好支架接頂狀態(tài)，及時(shí)跟進(jìn)護(hù)幫板。

5 結(jié)語(yǔ)

超長(zhǎng)工作面回采管理的應(yīng)用能提高煤炭資源的回收率，實(shí)現(xiàn)煤礦高產(chǎn)高效，淘汰以往舊工藝，增添新科技、新智能，為全面實(shí)現(xiàn)智能化礦上提供堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。