较薄煤层综采装备技术研究与探索

科技信息　０矿业论ｇＯ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２０１２年第７期　较薄煤层综采装备技术研究与探索　陆幼鲁　（兖州煤业股份公司东滩煤矿综机服务中心山东邹城２７３５１２）　、【摘要】以兖州煤业股份公司东滩煤矿４３　Ｔ　０３综采工作面为例，简要介绍了较薄煤层（厚约１，４ｍ）大功率综合机械化采煤开采工艺方　法及装备配套方面的成功经验，为矿井高产高效发展提供有益的探索，具有一定的借鉴性。　【关键词】大功率；装备；采煤工艺　０前言　兖州煤业股份公司东滩煤矿是一座特大型现代化矿井．生产格局　０．２５７ＭＰａ。　为“一综放一综采”两个工作面，年产７４０万吨。近年来．矿井受采场地　轨顺超前支护距离为５０ｍ．采用ＺＴ２２０００／１７／３２型５组中置式超　质条件的影响，面ｌ临开采较薄煤层的局面。为保持矿井稳产高产．较薄　前支护液压支架支护顶板，支架高度１７００ｍｍ一３２００ｒａｍ．支护强度为　煤层工作面年产量必须达到１　８０万吨以上．为此在认真总结现状的基　０．１９２ＭＰａ。（见图１、图２）　础上，设备选型配套方面立足国产装备，大力发展大功率综合机械化　采煤成套装备技术，通过在４３　Ｔ。０３综采工作面有效组织实施．取得　２采煤工艺　良好的效果，为矿井高产高效发展探索出了一条新路子。　２．１采煤方法与工艺　１　４３＿Ｆ１０３综采工作面基本概况　采用走向长壁顶板垮落一次采全高采煤法，普通综采回采工艺。　割煤方式为双向割煤，往返一次割两刀。端头自开缺口斜切进刀。斜切　１．１地质情况　进刀长度不小于３０ｍ．截深０．７５ｍ　４３　Ｔ。ｏ３综采工作面位于矿井四采区．标高为…５８０　６５６ｍ．走向　工艺流程：割煤一移架一推溜　长度１１１８．３ｍ、倾斜长度２４５．５ｍ、可采储量４２．１万吨　工作面回采山　２．２工艺说明　西组３－Ｆ－煤层，地质构造受ｃ４向斜影响．两翼煤层波状起伏．产状变　双滚筒采煤机割煤。采高１．４￣０．１ｍ．割煤深度为０．７５ｍ。　化较大，断层、裂隙较为发育。煤层厚度０．７５　１．５０ｍ，平均１．３７ｍ：工作　采煤机向上（下）割透端头煤壁，同时自下（上）向上（下）推移刮板　面中南部局部发育有３＿Ｆ：煤层，厚度为０￣１．５０ｍ。极不稳定。煤层普氏　运输机。并在煤机后将刮板运输机推出不少于１５ｍ的弯曲段．将煤机　硬度系数ｆ－２～３，煤层倾角０ｏ￣ｌＯ。，平均４。。地层综合柱状见表１。　两个滚筒上下调换位置，向下（上）进刀，通过弯曲段使得煤机达到正　表１　４３　０３工作面综合柱状　常截割深度（即０．７５ｍ）后．按要求推移运输机至平直状态。　岩性　厚度（普氏系数　ｌｆ１）　（ｆ）　７—８　５－７　２—３　４—６　岩性描述　灰自、坚硬　深灰泥岩　黑色、厚层块状　浅灰色，含粉砂岩　条带　序　号　设备名称　运顺超前支护距离为２０ｍ，采用ＺＴ２４５００／１７／３２型２组中置式超　前支护液压支架支护顶板，支架高度１７００ｍｍ一３２００　ｍ．支护强度为　３设备配套情况（见表２）　表２　规格型号　额定功率　额定电　（ｋＷ）　压（Ｖ）　台数　中纽砂岩　３．６～９．６　粉砂岩　０—５．５９　３下ｌ煤　ｏ．７５—１。５　细砂岩　７．２一ｌ５．６６　ｉ　电牵引采煤　２　４板输送机　３　桥式转载机　４　破碎机　ＭＧ４００／９２０一ＡＷＤ　Ｓ０２９６０／１０５０　ＳＺＺ９００／４００　ＰＣＭ２００　９２０　ｌ０５０　４００　２００　３３００　３３００　３３００　３３００　ｌ　１　ｌ　１　１　５９　７　５　２　１．２工作面顺槽支护形式　轨道顺槽采用矿工钢梯形棚、钢带联合支护，上净宽３．８ｍ，下净　宽４．３５ｍ，净高２．５ｍ，净断面积１０．２ｍ２。架棚棚距６００ｍｍ；巷道顶、帮部　铺联金属菱形网．顶部按照排距１２００ｒａｍ．隔棚敷设一条长３０００ｍｍ钢　带．均匀布置４根ｄ￣２０ｍｍｘ２００Ｏｍｍ全螺纹钢锚杆：帮部按照排距　１２００ｍｍ．隔棚打注３根＃￣２０ｍｍｘ２０００ｍｍ全螺纹钢锚杆进行加固护　帮。　运输顺槽的巷道断面及支护形式与轨道顺槽相同　１．３工作面超前支护　５　中间支架　ＺＹ６２００／１３　５／２８　６　过渡支架　２ＹＧ６２００／ｌ３　５１２８　７　轨顺超前蛊刍２　８　适顺超肓｜支船　ＺＴ２２０００／１７／３２　ＺＴ２￣５００／ｔ７／３２　ｇ　乳化液泵　ＢＲＷ３１５１３１．５　３×２００　１１４Ｏ　３　１０　喷雾泵　ＢＰＷ３ｌ５／ｌ６　３ＸｌｌＯ　１ｌ４Ｏ　３　ｌ　ｎ　带式输送机　ＤＳＪＩ２ｏｌ１８ｏ１２×３１５　３Ｘ３１　５　¨４０　合计　４４４５　４配套设备主要技术参数与创新点　４．１采煤机：采用ＭＧ４００／９２０／ＡＷＤ电牵引采煤机，采高１．３—２．６ｍ，牵　引速度０—８．７—１４．５ｍ／ｍｉｎ．电压３３００Ｖ。该机组采用高性能计算机控　制，对运行状态全过程检测、记录及显示；各分体部件通过四条强力拉　紧杆连接．减少了机身厚度：牵引采用强力销排式无链牵引系统，牵引　力大。牵引速度快，牵引制动闸受电磁控制，进而作用于牵引电机轴，　反应灵敏、制动可靠、安全程度高。　４．２液压支架：配套的ＺＹ６２００／１３．５／２８型两柱掩护式液压支架中心　距１５００ｍｍ，工作阻力４９９８—６２１５ｋＮ　顶梁采用整体顶梁机构形式。顶　梁前端支撑能力大．提高了支架的支护效果；支架前连杆为双连杆，比　“Ｙ”型连杆抗扭能力大　４．３刮板输送机：工作面配置ＳＧＺ一９６０／１０５０型中双链刮板运输机，　电机功率２ｘ５２５ｋＷ，链速１．２ｒｉｄｓ，输送量１８００ｔ／ｈ。　（下转第６０５页）　图１　超前支护液压支架布置示意图　图２超前支护液压支架布置示意图Ｉｌ　科技信息　０矿业论坛０　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ矾ＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２０１２年第７期　原全面法使用的电耙用作二次接力耙矿，将采场矿石耙至平巷矿车中　运出。对那些二次耙距较长．在放矿位置条件好．而全面法采场下部有　对应巷道的采场．采取了直接从下部平巷掘溜井贯穿缓倾斜采场底　板，将上部急倾斜采场矿石只用一台电耙一次性耙入溜井中放出．有　效降低了矿石耙运成本．减少设备损耗和劳动强度　３结语　实践证明，在该采场的回采过程中．通过对传统留矿法和全面法　的变通与改进：使一些原本难以回收的资源得到充分回收．多回采脉　石量８８２吨，多回收钨金属量１５．５３吨　回采率由７３％提高到８６％左　右，上升１３个百分点．产生了较好的经济效益。　同时。该采场的回采实践对下部同类型矿块的回采提供了宝贵的　实践依据。极大丰富了浒坑钨业在深部回采过程中的技术手段　对提　高浒坑钨业有限公司，乃至其它有色矿山的回采率，充分回收宝贵资　源，具有切实可行的指导意义。ｌ黔　【参考文献】　［１］蔡美峰．金属矿山采矿设计优化与地压控制：理论与实践［Ｍ】．北京：科学出版　社．２００１．　［２］邱建萍．国内采矿方法概述『Ｊ】．矿业快报，２００８，（６）：ｌＯ一１２．　［３］解世俊．金属矿床地下开采【Ｍ】．北京：冶金工业出版社，２００７．　［４］周爱民．国内金属矿山地下采矿技术进展叨．中国金属通报，２０１０（２７）：１７—１９．　［５］蔡美峰．岩石力学与工程［Ｍ】．北京科学出版社，２００２．　沿ｌ脉运输平巷　［６］蔡美峰．地应力测量原理和技术【Ｍ】．科学出版社，２０００．　［７］王庆军，郭树林，王军民，张军胜，迟庆来．全面采矿法采场的矿柱回采【Ｊ】．黄　溜子．下矿溜子不安装漏斗．但必须在溜子上端刹好喇叭口以便于下　金．２００６（６）：２１—２３．　矿。并在采场两端开掘人行顺路假井，规格为３ｍｆ长）　１．５ｍ（宽），高５ｍ，　［８］郑学敏．特大采空区下矿柱回采的安全性评价田．矿业研究与开发，２００２（６）：　拉底从假井开始，拉底时所爆下的矿石不能耙掉．用来填满下矿溜子．　１６－１８．　作为正式回采时的作业平台。随着回采高度的上升．采场两端升好横　［９］朱上庆．层控矿床学［Ｍ］．冶金工业出版社，１９８８．　撑木支护顺路假井，人行格间钉好木板，将人与矿房矿石隔离．确保采　［１Ｏ］史启明凤凰山铜矿水平矿柱回采实践咖．矿业快报，２ｏｏ１（９）．　［１１］翁哲伟．某采空区废渣充填方案的选择及矿柱回采方案ＩＪ１．采矿技术，２００６，６　场两端安全出口及通风顺畅　回采从拉底巷道开始．采用ＹＳＰ一４５钻　２）．　打向上炮眼．眼距０．６—０．７米，炮眼呈梅花型排列，以先行探脉天井为　（［１２］盛立新，张传信．狮子山铜矿采空区矿柱安全回采技术与实践ｆＪ］．金属矿山，　爆破自由面往两端后退式回采。爆破同全面采矿法一样。凿岩时要按　１９９９，３，　照眼距并调整好炮眼角度，否则大块产出率高．如未及时进行二次破　碎，很容易造成大块卡帮形成空洞，给人员带来安全威胁，也影响采矿　作者简介：左国义（１９６７一），男，汉族，湖南双丰人，助理工程师，中专，采矿　效率　为了配合采场放矿，在留矿法底部结构与下部电耙对应位置新　理论与技术。　增一台２８ｋＷ电耙绞车．安装在留矿法采场底部一端．耙斗运行方向　周孝满（１９６９－＿），男，汉族，湖南双丰人，工程师，大专，矿山地质理论与技　与矿脉走向一致．并在下矿溜子旁的采场顶板上打多个芒杆眼，打好　术。　盲杆．这样可以机动灵活调整钢丝绳和耙斗位纸巾行采场配矿，每次　爆下的矿石必须放出ｌ，３左右．方能确保下一班凿岩作业空间，准确　［责任编辑：曹明明】　有效控制耙矿量．否则会直接影响凿岩台班效率，当矿石耙至一堆后，　２　ＺＹ６２００／１３．５／２８型两柱掩护式液压支架，有效提高了支护能力，　（上接第５９７页）４．４转载机：顺槽转载配置ＳＺＺ一９００／４００中双链转　５．载机．刮板链速１．５６ｍ／ｓ，输送量达２０００ｔ／ｈ；配套使用ＭＹＳＯ０转载机自　改善了支架对顶板的支护效果。　５．３顺槽液压超前支架的使用提高了工作效率，原先使用单体液压　移系统．实现转载机整体快速移动。　班工作，现在仅需要１人２Ｏ　４．５带式输送机：输送量１８００ｔ／ｈ，最大输送长度１５００ｍ，带速３．５５ｍ／ｓ，　支柱配合铰接顶梁的支护方式需要６人，实现了工作面顺槽超前机械化支护，为矿井的稳产高产提　胶带宽度１２００ｒａｍ：采用液压自动涨紧装置；卸载部伸出架采用三角形　分钟完成：铰接方式．稳定可靠：传动滚筒采用胀套连接方式；机身上托辊嵌入固　供了坚实保障　定于上托辊架。　６结束语　４．６顺槽超前液压支架：超前支护液压支架立柱、推移千斤顶的控制　阀选用４００Ｌ大流量操纵阀．手动控制．自动移架。保证超前支护液压　较薄煤层综采装备技术研究与探索课题的实施，从一定程度上推　支架每组支架的移架时间不超过９Ｏ秒：超前支架推移千斤顶行程选　动了较薄煤层高产高效开采技术的发展，为进一步提高较薄煤层开采　为１８００ｒａｍ－推移步距为工作面支架的两倍，这样可以有效减少超前支　水平摸索了一定的经验，同时培养了一批生产管理和技术人员，使职　架在移架过程中对巷道顶板的反复支撑。　工的整体业务素质得到提高，为矿井的持续发展奠定了基础。ｅ　【参考文献】　５技术与经济效益　高效综合机械化采煤成套装备技术ｆＤ】．中国矿业大学，２００８．　较薄煤层综采装备通过４３下１０３工作面试验，取得较好的技术　［１］王国法．经济效益和社会效益．工作面生产能力达到２００万吨ｆ年以上的生产　作者简介：陆幼鲁（１９７３一），男，江苏无锡人，工程师，东滩煤矿综机服务中　水平，最高月产１８．５万吨，充分证实了总体配套合理、装备性能优良、　技术主管。　应用技术先进．可靠性高，安全性好。主要体现在以下几个方面：　５．１工作面采煤机和运输设备生产能力大。总装机功率大，单产水平　［责任编辑：常鹏飞］　大幅度提高。