苗麗華

摘要：兗州礦區(qū)的薄煤層主要是石炭系太原群16上和17兩煤層，煤層厚度都在1m左右，分布范圍廣、賦存穩(wěn)定，但煤層結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，普遍含有硫化鐵結(jié)核，針對這樣的地質(zhì)條件，進行了科技創(chuàng)新，研制出適合薄煤層開采的成套設(shè)備，大大提升了生產(chǎn)了，減輕了工人勞動強度。

關(guān)鍵詞：含硫化鐵薄煤層綜采配套設(shè)備

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0093-01

隨著各大煤礦中厚煤層的不斷開采，薄煤層所占的比重將逐漸增多，如其不能得到及時合理開采，必然造成煤炭資源浪費，縮短礦井服務(wù)年限，影響礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展。兗礦集團也面臨著同樣的問題，薄煤層的開采不僅僅是制約兗礦發(fā)展和生產(chǎn)接續(xù)的突出矛盾，而且還關(guān)系到企業(yè)未來的生存與發(fā)展。對兗礦集團而言，加快發(fā)展薄煤層綜合機械化開采，提高工作面裝備技術(shù)水平，保證安全生產(chǎn)，已變成了刻不容緩的問題。近幾年我們進行了適合中厚（1.5～2.5m）煤層、較薄煤層（1.2～2.2m），短壁輕放工作面等的設(shè)備配套，經(jīng)實踐證明這些配套是成功的，大大提高了生產(chǎn)率，確保了安全生產(chǎn)，也為薄煤層的開采積累了經(jīng)驗。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在薄煤層儲量占兗州礦區(qū)可采儲量的40%，主要是石炭系太原群16上和17兩煤層，煤層厚度都在1m左右，分布范圍廣、賦存穩(wěn)定，但煤層結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，普遍含有硫化鐵結(jié)核（普式系數(shù)達8～11，塊度在200mm×100mm左右）。對此煤層，兗礦集團多年來一直沿用炮采工藝，極大地制約了礦井的安全生產(chǎn)和發(fā)展。

工作面綜采設(shè)備的選型和配套是實現(xiàn)達產(chǎn)目標的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系工作面年產(chǎn)目標的順利實現(xiàn)，關(guān)系到綜采設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。工作面“三機”選型包括液壓支架、采煤機和刮板輸送機的選型。其中，液壓支架的選型是核心，采煤機和刮板輸送機的選型是實現(xiàn)工作面能力的保證。

含硫化鐵硬結(jié)核體薄煤層綜合機械化開采工作面總體設(shè)備選型配套主要原則。

（1）選型與研制相結(jié)合的原則。以選用成熟可靠技術(shù)為主，創(chuàng)新研制為輔，充分實現(xiàn)人性化，以充分改善作業(yè)條件、保障人員和設(shè)備均處于優(yōu)化狀態(tài)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)為目標。

（2）可靠性、適應(yīng)性、實用性相結(jié)合，先進性與可靠性并重的原則。

（3）工作面的所有設(shè)備的能力必須滿足年產(chǎn)30萬噸的要求。設(shè)備功率與強度有適當?shù)母辉Ｏ禂?shù)，以保證可靠性為原則。

（4）結(jié)合工作面參數(shù)，提出各設(shè)備合理的主要參數(shù)。以工作面設(shè)備能力為基礎(chǔ)，形成一條配套生產(chǎn)能力由工作面向外的“喇叭口”煤流系統(tǒng)，用綜采設(shè)備的協(xié)調(diào)性來保證工作面快速推進的需要。

（5）按照工作面及設(shè)備具體情況合理配套，保證各機配套形式、技術(shù)性能及尺寸的合理性和各設(shè)備的優(yōu)化配置。

（6）性價比適中的原則。在確保質(zhì)量和性能滿足要求的前提下，性價比應(yīng)良好。

針對煤層的具體地質(zhì)條件和選型原則，我們以楊村煤礦2708工作面為試點，對設(shè)備進行了配套設(shè)計，主要配套設(shè)備如以下幾點。

1采煤機：MG110/250-BW

采高：0.8～1.35m生產(chǎn)能力：275t/h（采高1.3m，牽引速度4m/min，截深0.63m時）；滾筒直徑：800mm；截深：630mm；牽引速度：0～5m/min；最大牽引力：160kN；牽引型式：液壓齒輪銷排無鏈牽引；截割功率：4×55kW；滾筒轉(zhuǎn)速：91.1r/min；101r/min；總裝機功率：4×55+30=250kW；操縱方式：跟機；遙控；機器重量：16t。

2工作面液壓支架：ZY2600/6.5/16

型式：兩柱掩護式液壓支架；頂梁型式：整體頂梁；高度：650～1600mm；寬度：1470mm；中心距：1500mm；初撐力（P=31.5MPa）：2182kN；工作阻力（P=37.5MPa）：2600kN；支護強度：0.36～0.44MPa；底板比壓：平均0.77MPa，尖端1.11MPa；適應(yīng)采高：0.85～1.45m；適應(yīng)煤層傾角：<15°；泵站壓力：31.5MPa；操縱方式：鄰架先導(dǎo)控制。

3端頭液壓支架：ZT5600/16/26

型式：兩架一組左右邁步式；高度：1600～2600mm；支護面積：32m2；初撐力（P=31.5MPa）：5064kN；工作阻力（P=35MPa）：5600kN；支護強度：0.18MPa；底板比壓：平均1.48MPa；泵站壓力：31.5MPa；立柱數(shù)量：8個。

4刮板輸送機：SGZ630/180

設(shè)計長度：175m（運量≤300t/h，水平）或190m（運量≤250t/h，水平）。

輸送能力：300t/h；刮板鏈速：1m/s；裝機功率：2×90kW；適應(yīng)的工作面橫向傾角≤7°，適應(yīng)的工作面走向傾角≤6°。

中部槽。

型式：鑄焊結(jié)構(gòu)；中部槽規(guī)格：1500×630×200mm（長×寬×高）；中部聯(lián)接方式：啞鈴銷；啞鈴銷聯(lián)接強度：≥2000kN。

刮板鏈。

型式：準中雙鏈；鏈條：Φ26×92mm扁平鏈；接鏈環(huán)：Φ26×92（平環(huán)）；破斷負荷：≥850kN；輸送機卸載方式：端卸；與采煤機牽引型式：齒輪-銷軌；緊鏈方式：機械—閘盤緊鏈。

5轉(zhuǎn)載機：SZZ630/90

設(shè)計長度：50m；輸送能力：500t/h；刮板鏈速：1.82m/s；裝機功率：90kW。

中部槽。

型式：箱式結(jié)構(gòu)；長×內(nèi)寬×高：懸空段1500×588（內(nèi)寬）×540，落地段1500×588（內(nèi)寬）×650；中部聯(lián)接方式：懸空段螺栓硬連接，落地段啞鈴銷連接；啞鈴銷聯(lián)接強度：≥2000kN。

刮板鏈。

型式：中雙鏈；鏈條：Φ26×92mm扁平鏈；接鏈環(huán)：Φ26×92；破斷負荷：≥850 kN；配套輸送機卸載方式：端卸；緊鏈方式：閘盤緊鏈和伸縮機頭輔助緊鏈。

6泵站：MRB125/31.5乳化液泵，兩泵一箱

這些設(shè)備于2009年初首先在楊村煤礦下井試運行，運行良好，又為北宿煤礦也配了一套，實踐表明：該套設(shè)備項目總體設(shè)計適應(yīng)該工作面地質(zhì)條件和地理環(huán)境，滿足礦井生產(chǎn)工業(yè)要求，整套裝備體現(xiàn)了選型先進，架型大方，布局合理。各配套設(shè)備關(guān)系協(xié)調(diào)、生產(chǎn)能力匹配，具有效率高、安全性能好、質(zhì)量可靠等特點。極大地降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)安全性?？梢詽M足綜放工作面高效安全生產(chǎn)的要求，取得了很好的經(jīng)濟和社會效益。