李海燕

(山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)，山西 介休 032000)

1 39(10)08工作面介紹

1）39（10 ）08工作面位于河?xùn)|煤礦二采區(qū)，工作面開(kāi)采煤層為石炭系太原組9號(hào)（低灰富硫貧瘦煤）和 10 號(hào)(中灰高硫貧瘦煤)煤，煤層傾角為 3°～15°，煤層均穩(wěn)定總厚度為6.3 m,工作面為波浪型褶曲構(gòu)造，高差達(dá)25 m。

2）巷道斷面特征表。巷道斷面特征如表1所示。材料巷和運(yùn)輸巷均沿10號(hào)煤層頂板掘進(jìn)，材料巷主要用于進(jìn)風(fēng)、材料運(yùn)送和行人，運(yùn)輸巷主要用于回風(fēng)、運(yùn)煤和行人。

表1 巷道斷面特征

3）工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化一次采全高采煤，根據(jù)煤層厚度、配套采煤機(jī)及液壓支架的技術(shù)參數(shù)，確定工作面實(shí)際采高為6.3 m，循環(huán)進(jìn)度為0.8 m。由MG900/2290-GWD型采煤機(jī)落煤、裝煤，SGZ1250/3×855型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸巷采用SZZ1350/525型轉(zhuǎn)載機(jī)、PLM3500型破碎機(jī)及DSJ140/250/3×400型膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，四柱支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)工作面頂板，兩巷均采用超前支護(hù)液壓支架支護(hù)頂板，全部垮落法管理頂板。

工作面沿10號(hào)煤底板割煤，不留頂煤。工作面初采期間和末采期間采高均為4 m，在初采期間，初始以4 m采高割煤，待工作面初次來(lái)壓后采用每刀煤挑頂100 mm的方法將工作面調(diào)至設(shè)計(jì)采高6.3 m；到工作面末采前，距停采線40 m時(shí)以每刀留頂煤100 mm的方法逐漸將采高調(diào)至4 m后進(jìn)入末采期?；夭晒に嚕航唤影唷O(shè)備空載聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)→割煤→移架→推移刮板輸送機(jī)→拉移轉(zhuǎn)載機(jī)→拉移超前支架→清理浮煤。

2 大采高采煤工藝的現(xiàn)場(chǎng)概述

1）工作面煤層厚度為6.3 m，要求采煤機(jī)采煤高度達(dá)到6.3 m，液壓支架最大支撐高度按6.5 m考慮。工作面切眼寬度按液壓支架安裝最大寬度要求設(shè)計(jì)，工作面切眼高度4.0 m，局部按采煤機(jī)安裝所需最大高度設(shè)計(jì)。

2）由于9號(hào)煤與10號(hào)煤夾層巖性為砂質(zhì)頁(yè)巖、砂紙泥巖、中粗砂巖為主，硬度系數(shù)f=2.0～6.0，9號(hào)煤硬度系數(shù)f=1.0，10號(hào)煤硬度系數(shù)f=0.8。要求采煤機(jī)滾筒截割頭截齒能夠截割f＞6硬度的巖石，工作面采煤機(jī)配備破碎大塊矸石及片幫煤大塊煤塊裝置，最大破煤尺寸高1.2 m、寬1.2 m。由于崔家溝井田煤巖層傾角 5°～17°，一般為 5°～10°，要求采煤機(jī)爬坡能力＞16°要求采煤機(jī)制動(dòng)能力強(qiáng)，抗震和過(guò)斷層能力強(qiáng)，截割電機(jī)分步啟動(dòng)，采煤機(jī)滾筒采用分體式滿足河?xùn)|礦現(xiàn)有運(yùn)輸巷道條件，具備水量、水壓監(jiān)測(cè)和監(jiān)控裝置，采煤機(jī)自備增壓外噴霧水泵滅塵裝置，實(shí)現(xiàn)采高監(jiān)測(cè)記憶和采煤機(jī)位置檢測(cè)，油溫、油壓在線監(jiān)測(cè)，各部件具備集中注油功能。

3）工作面中間液壓支架采用支撐掩護(hù)式，配備二級(jí)護(hù)幫板，護(hù)板高度不低于3.0 m，支護(hù)高度2 900～6 500 mm，工作阻力不小于15 000 kN/架；初撐力不小于11 000 kN；支架中心距1 750 mm。端頭/過(guò)渡支架設(shè)計(jì)選型：端頭支架設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)為支護(hù)高度2 600～5 500 mm；工作阻力不小于 20 000 kN/架；初撐力不小于16 000 kN；支架中心距1 750 mm。液壓支架防倒防滑能適應(yīng)20°煤層傾角。

超前支架設(shè)計(jì)選型由于河?xùn)|礦頂板屬于堅(jiān)硬頂板，頂板壓力大，故要求超前支架具有更大的工作阻力。材料巷和運(yùn)輸巷超前支架設(shè)計(jì)參數(shù)如下：支護(hù)高度2 600～5 000 mm；工作阻力不小于8 000 kN/架；支護(hù)強(qiáng)度不小于1.3 MPa；初撐力不小于6000 kN/架；支護(hù)形式為四柱支撐式（有四連桿機(jī)構(gòu)）；超前支護(hù)距離不小于30 m。超前支架應(yīng)該與所選轉(zhuǎn)載機(jī)相配合。

4）為提高工作面資源回收率，工作面割煤至兩端頭分別采用兩架過(guò)渡支架，側(cè)護(hù)板高度滿足大采高和4.0 m采高要求。

5）由于工作面生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生大塊煤矸石，運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)能力要考慮破碎1.5 m大塊及f＞6硬度的巖塊。

6）運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)（含破碎機(jī)）長(zhǎng)度按超前支護(hù)長(zhǎng)度＞30 m設(shè)計(jì)。

7）運(yùn)輸順槽皮帶機(jī)寬度及運(yùn)輸能力按1.4 m帶寬、日產(chǎn)10 000 t運(yùn)輸能力設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)機(jī)軌合一。

8）工作面刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)連接采用交叉?zhèn)刃斗绞竭B接，運(yùn)輸順槽寬度按轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備最大寬度考慮設(shè)計(jì)，采用調(diào)速耦合器，液壓馬達(dá)緊鏈器和伸縮機(jī)尾輔助緊鏈、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

9）材料順槽寬度按設(shè)備列車最大設(shè)備寬度及工作面最寬設(shè)備運(yùn)輸設(shè)計(jì)。

10）對(duì)工作面的片幫防護(hù)，液壓支架采用護(hù)幫機(jī)構(gòu)（第二節(jié)護(hù)幫板能夠折疊）、采煤機(jī)自帶擋板、支架間加設(shè)防護(hù)網(wǎng)。

11）液壓支架要求分體運(yùn)輸上下井，安裝回收工作面在工作面切眼及停采線附近施工組裝、拆卸硐室。所有設(shè)備最大不可拆卸件重量不大于24 t，寬度、高度滿足河?xùn)|礦現(xiàn)有巷道運(yùn)輸條件。

3 今后生產(chǎn)過(guò)程中需注意的問(wèn)題

1）工作面“三機(jī)”控制首次使用天津貝克KJ50型PROMOS監(jiān)控系統(tǒng)，其邏輯控制方式可以通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，使復(fù)雜的控制邏輯變得簡(jiǎn)單易行。系統(tǒng)中的產(chǎn)品采用簡(jiǎn)便快捷的直插式插接件相連，使系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境中也能快速準(zhǔn)確的安裝和更換。系統(tǒng)中有獨(dú)立的語(yǔ)音通訊線，使系統(tǒng)在可以延伸的地方就可以進(jìn)行語(yǔ)音通訊。系統(tǒng)中有獨(dú)立的安全保障回路，與控制回路相連使用，可使系統(tǒng)控制安全可靠。但由于職工技術(shù)水平有限，先進(jìn)的控制系統(tǒng)給維護(hù)人員帶來(lái)了很大的壓力。

2）工作面輸送機(jī)首次使用福伊特閥控充液型液力偶合器，該偶合器采用水為工作介質(zhì)，適應(yīng)頻繁帶載啟動(dòng)，具有過(guò)載保護(hù)和調(diào)速功能。刮板輸送機(jī)用閥控液力偶合器有以下優(yōu)點(diǎn)：①電機(jī)可以在無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下啟動(dòng)，減小電機(jī)啟動(dòng)電流，減小對(duì)電網(wǎng)的電壓沖擊；②鏈條可快速平穩(wěn)地從零建立扭矩（充液過(guò)程），實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)功能。該偶合器對(duì)水質(zhì)要求較高，需要維護(hù)人員定期清洗、更換進(jìn)水濾芯，每班進(jìn)行反沖洗過(guò)濾，確保進(jìn)水滿足水質(zhì)要求。

3）順槽DSJ140/250/3×400膠帶運(yùn)輸機(jī)首次使用唐山開(kāi)誠(chéng)ZJT-500變頻器控制開(kāi)關(guān)及集中操作控制系統(tǒng)。使用變頻調(diào)速可充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力，對(duì)電網(wǎng)電壓沖擊很小，電機(jī)的使用壽命大大提高。目前設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，工作正常，故障率很低。

4）大采高液壓系統(tǒng)對(duì)乳化液質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，雜質(zhì)和油污過(guò)多會(huì)導(dǎo)致高壓過(guò)濾器不能正常使用，同時(shí)液壓支架使用較差的乳化液也會(huì)導(dǎo)致很多支架密封損壞，尤其是對(duì)電液控支架的影響較大。因此要加強(qiáng)乳化油、液的管理使用，現(xiàn)工作面采用濃縮液，使用效果良好。

5）刮板輸送機(jī)機(jī)頭犁煤板常常出現(xiàn)大石塊憋卡現(xiàn)象，導(dǎo)致?lián)p壞刮板輸送機(jī)刮板，經(jīng)礦方工程技術(shù)人員和廠家技術(shù)人員聯(lián)手改裝犁煤板和中板后，從根本上解決運(yùn)輸困難問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

1）大采高工作面采用大功率、高可靠性設(shè)備，不但具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，還大大提 高了單產(chǎn)、單進(jìn)水平，這必將進(jìn)一步加快減隊(duì)減面、增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推廣建設(shè)“一礦一井一面”，推動(dòng)河?xùn)|煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)安全高效礦井的建設(shè)。

2）2006 年以前河?xùn)|礦9號(hào)、10號(hào)煤上下聯(lián)合開(kāi)采時(shí)的工效為12.41t/工，實(shí)現(xiàn)大采高后的工效為：29.24 t/工；9號(hào)、10號(hào)煤上下聯(lián)合開(kāi)采時(shí)的資源回收率為56.96%，實(shí)現(xiàn)大采高后的資源回收率為75.19%。由此可看出，提高采煤工效、煤炭資源回收率，進(jìn)一步礦井綜合實(shí)力，實(shí)現(xiàn)礦井可持續(xù)發(fā)展，給企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。