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        復(fù)雜地質(zhì)條件薄煤層綜采工藝應(yīng)用研究

        2012-08-15 00:54:11峰張啟軍
        科技視界 2012年15期
        關(guān)鍵詞:頂梁刮板采煤機(jī)

        劉 峰張啟軍

        (1.山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 山東 肥城 271600;2.山東鑫國能源集團(tuán)有限公司 山東 肥城 271600)

        薄煤層綜采技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,以某礦兩個薄煤層工作面為例,對薄煤層綜采技術(shù)工藝進(jìn)行闡述。

        1 工作面概況

        3Ⅱ909工作面:走向長335m,傾斜長131.8m,煤層厚度平均1.3m,傾角12°,中部含一層粘土質(zhì)粉砂巖,平均厚度0.08m。上距煤3Ⅰ采空區(qū)平均7.6m。工作面直接頂為0.7m厚的粉砂巖?;卷敒?.3m厚的粉砂巖。直接底為0.7m厚的粉砂巖。

        5101工作面:工作面為上行開采,上覆煤3和下伏的煤7、煤8、煤9和煤10Ⅱ均已回采。走向長232m,傾斜長平均106m。煤層厚度平均1.4m左右。直接頂為2.72m厚的細(xì)粉砂巖,基本頂為0.8m厚的泥灰?guī)r,其上為13m厚的粉砂巖。直接底為4.7m厚的細(xì)粉砂巖。

        2 回采工藝選擇

        炮采和高檔普采兩種工藝,炮采工作面單產(chǎn)一般在5000~7000噸,高檔普采工作面單產(chǎn)最高也只有1.4~1.6萬t,人員勞動強(qiáng)度大、材料消耗嚴(yán)重、人工效率極低;另外因薄煤層工作面空間小,人員活動不便,安全管理難度大。為提高薄煤層單產(chǎn)水平和安全系數(shù),經(jīng)研究確定采用薄煤層綜采工藝。

        3 三機(jī)配套設(shè)備選型

        經(jīng)三機(jī)配套選型,確定設(shè)備及主要技術(shù)參數(shù)為:采煤機(jī)MG100/238-WD;中間架ZY2600/07/14;過渡架ZY2800/08/ 16;刮板輸送機(jī)SGZ630/150。

        3.1 液壓支架:工作面配置ZY2600/07/14型掩護(hù)式液壓支架,采用了整體頂梁二柱支撐滿足了大伸縮的要求。

        工作面液壓支架主要技術(shù)參數(shù):支架型式為掩護(hù)式液壓支架;支架高度700-1400mm;中心距1500mm;支架初撐力2182kN;支架工作阻力(P=37.6MPa)2600kN;平均支護(hù)強(qiáng)度≥0.4MPa(最小值不得低于0.4MPa);底板前端最大比壓≤1.6MPa;操縱方式為鄰架手動操縱;最大移架步距730mm;適應(yīng)傾角為橫向≤25°(配合防倒防滑裝置可達(dá)35°),縱向≤15°。

        工作面過渡支架(ZYG2800/08/16型)主要技術(shù)參數(shù):支架型式為掩護(hù)式液壓支架;支架高度800-1600mm;中心距1500mm;支架初撐力2182kN;支架工作阻力 (P=39.3MPa) 2800kN;操縱方式為鄰架手動操作;移架步距730mm;平均支護(hù)強(qiáng)度≥0.4MPa(最小值不得低于0.4MPa);底板前端最大比壓≤1.6MPa;適應(yīng)傾角為橫向≤25°(配合防倒防滑裝置可達(dá)35°),縱向≤15°。

        3.2 采煤機(jī):工作面選用MG100/238-WD型采煤機(jī)。

        采高范圍0.85~1.29m;裝機(jī)功率100×2+15×2+4×2kW;牽引速度0~6~10m/min;牽引力270/162kN;機(jī)面高度610mm;過煤高度204mm;中部下切深度140mm;滾筒直徑850mm;截深730mm;鎬型齒強(qiáng)力滾筒。

        3.3 刮板輸送機(jī):工作面選用SGZ630/150型刮板輸送機(jī)。型號SGZ630/150;長度120米;輸送量250t/h;鏈速1.1m/s;驅(qū)動電機(jī)裝機(jī)功率2×75kW;刮板鏈型式為中雙鏈;鏈條規(guī)格22× 86-C扁平鏈;中部槽規(guī)格1500×590(內(nèi)寬)×190。

        4 勞動組織

        4.1 作業(yè)形式:“三八”制作業(yè)方式,兩班出煤,一班檢修并出煤。

        4.2 采煤工藝過程:割煤—推架—移溜。

        4.3 勞動組織:綜合工種,分段作業(yè)與追機(jī)作業(yè)相結(jié)合。

        5 主要技術(shù)措施

        5.1 因人員操作空間小,行動不便,為避免支架降架、拉架時壓傷、擠傷人員,工作面支架為鄰架操作,上架操作下架,且規(guī)定被操作支架下嚴(yán)禁有人,在所有支架操作閥組上安裝了閉鎖裝置,防止誤操作。

        5.2 MG100/238-WD型采煤機(jī)采高范圍為850~1290mm,工作面采高變化范圍小,當(dāng)工作面遇斷層等需起頂起底或降頂降底時,需要嚴(yán)格控制采高,以確保采煤機(jī)可以順利通過。需要起頂起底時應(yīng)當(dāng)先起頂后起底,需降頂降底時應(yīng)當(dāng)先降底后降底。

        5.3 工作面為傾斜長壁工作面仰斜推采時,支架頂梁必須有抬頭上仰的趨勢;俯斜推采時,支架頂梁必須有低頭下趴的趨勢;工作面現(xiàn)場必須配備好坡度規(guī),發(fā)現(xiàn)不合格的支架及時采取措施進(jìn)行整改。

        5.4 工作面需要振動爆破時,為避免爆破時矸石打壞支架,在支架頂梁下加裝液壓擋矸板,在連線后爆破前將擋矸板降下護(hù)住支架。擋矸機(jī)構(gòu)采用高強(qiáng)板焊接件與高分子材料擋矸板使用螺栓連接,在使用時,可通過螺栓適當(dāng)調(diào)節(jié)擋矸機(jī)構(gòu)的長度,以保證擋矸的效果。在工作面高度足夠不需要爆破時,可拆除擋矸機(jī)構(gòu)以增加過機(jī)空間。

        5.5 因MG100/238-WD型采煤機(jī)過煤高度僅為204 mm,故過斷層振動爆破時為避免大塊矸石通過采煤機(jī)卡住輸送機(jī),應(yīng)在爆破前將采煤機(jī)停在爆破地點(diǎn)以上靠輸送機(jī)機(jī)尾地段。為增加采煤機(jī)大底的過煤高度,將工作面刮板輸送機(jī)的鏈條22×86mm設(shè)計(jì)為扁平鏈,降低了鏈條立環(huán)的高度,在一定程度上增加了采煤機(jī)的過煤空間。

        6 應(yīng)用效果

        采用高檔普采時,同類工作面單月最高產(chǎn)原煤1.6萬噸,而采用綜采后,平均月產(chǎn)原煤2.8萬噸,最高3.5萬噸,經(jīng)濟(jì)效益有了顯著的提高。

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