摘 "要：利用網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、通信、計(jì)算機(jī)、設(shè)備工況檢測(cè)、故障診斷、電液控制及視頻技術(shù)，將0.9m復(fù)雜薄煤層采煤工作面設(shè)備信息的處理與采煤生產(chǎn)工藝過(guò)程控制有機(jī)結(jié)合，順利實(shí)現(xiàn)了順槽控制的綜采工作面自動(dòng)化生產(chǎn)，對(duì)其他礦井薄煤層開(kāi)采具有良好的示范意義。

關(guān)鍵詞：0.9m復(fù)雜薄煤層;綜采;自動(dòng)化;實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：TD823.251 " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " "文章編號(hào)：1674-3520（2014）-11-00-01

前言

我司所屬某礦井是1970年末始建的小型礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年。該礦經(jīng)多次投資改擴(kuò)建，采煤工藝由峒室采煤法逐步改為壁式炮采、機(jī)采、高檔普采，2012年5月改為綜合機(jī)械化開(kāi)采，礦井的核定生產(chǎn)能力由30萬(wàn)噸/年提升到60萬(wàn)噸/年。該礦六采區(qū)東部，煤層厚0.8m—2.9m，平均厚度1.33m，傾角3°-5°，由于地處井田邊界，受風(fēng)氧化帶影響，煤層頂?shù)装逅绍?，煤層及基本頂含水，煤壁片幫事故多發(fā)，頂?shù)装骞芾硎掷щy。自改為綜采以來(lái)，經(jīng)過(guò)近兩年半的生產(chǎn)實(shí)踐，該礦掌握了一定的薄煤層綜采技術(shù)，井下生產(chǎn)環(huán)境、頂?shù)装骞芾怼⒃汗ば?、勞?dòng)成本等比以前有了明顯改觀。但在生產(chǎn)實(shí)踐中也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)不少問(wèn)題，特別是有些區(qū)段既要順利回采1.2m的煤層，又要保障綜采支架的有效支撐，不得不割矸200mm—400mm，對(duì)生產(chǎn)效率和煤質(zhì)影響較大。鑒于該礦剩余儲(chǔ)量約1/3煤層厚度在0.65m—1.45m，且區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜，為了最大限度提高煤炭資源的回收率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，并對(duì)公司其他礦井的薄煤層開(kāi)采起到示范作用，公司決定在該礦開(kāi)展0.9m復(fù)雜薄煤層綜采自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目。

一、工藝方案

（一）地質(zhì)條件。該礦井剩余儲(chǔ)量可采煤層為2#煤層，煤層最大厚度為1.45m，最小厚度為0.65m，平均厚度為1.1m，部分1.3m以上的中厚煤層遭到小窯破壞，資源為近南北走向、向西傾斜的復(fù)式單斜構(gòu)造，煤層呈現(xiàn)波浪起伏狀，煤層傾角3°—5°，頂板為6.0—6.5m棕黃色砂質(zhì)泥巖和0.3m灰黑色砂質(zhì)泥巖夾雜細(xì)粉砂巖，底板為4.5m深灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖和細(xì)粉砂巖，含有植物化石碎片。本區(qū)域有三個(gè)含水層，即（1）Q潛水含水層;（2）J1-2y砂巖裂隙承壓含水層;（3）T3y砂巖裂隙承壓含水層。煤層以上（1）、（2）兩個(gè)含水層是本區(qū)域的主要充水因素，最大涌水量0.12t/min，正常涌水量0.083t/min。

（二）工藝分析。目前國(guó)內(nèi)薄煤層綜采技術(shù)發(fā)展已比較成熟，特別是在1.2m以上薄煤層采用滾筒采煤機(jī)開(kāi)采尤為普遍。但在煤層厚1m以下開(kāi)展綜采自動(dòng)化成功的技術(shù)目前還未見(jiàn)公布。由于開(kāi)采區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，且擬開(kāi)采最薄煤層厚度0.9m，對(duì)工作面的通風(fēng)、采煤機(jī)截割及牽引部的強(qiáng)度、機(jī)面高度、支架調(diào)高及強(qiáng)度、裝煤效率、刮板運(yùn)輸機(jī)、遠(yuǎn)程控制等提出了較高的要求，如何有效解決以上問(wèn)題，則是本項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。

（三）技術(shù)方案。經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)目前薄煤層采煤機(jī)進(jìn)行研究，并結(jié)合井下實(shí)際，決定采用采煤設(shè)備：MG2×70/325-BWD型交流電牽引采煤機(jī)、ZY3400/07/16D型兩柱掩護(hù)式液壓支架、SGZ630/320型中雙鏈刮板輸送機(jī)、SZZ630/110型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、BRW315/31.5型乳化泵、BPW320/6.3型噴霧泵?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)技術(shù)參數(shù)交由廠家進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采高范圍0.9m—1.4m。利用網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、通信、計(jì)算機(jī)、設(shè)備工況檢測(cè)、故障診斷、電液控制及視頻技術(shù)，將采煤工作面設(shè)備信息的處理與采煤生產(chǎn)工藝過(guò)程控制有機(jī)結(jié)合。項(xiàng)目研究的關(guān)鍵技術(shù)有采煤機(jī)記憶截割和自動(dòng)調(diào)高技術(shù)，采煤機(jī)CAN總線通信技術(shù)，液壓支架電液控制技術(shù)，全煤壁連續(xù)監(jiān)視技術(shù)，綜合監(jiān)視、集中控制技術(shù)，風(fēng)幕式主動(dòng)防塵風(fēng)罩技術(shù)，電纜自動(dòng)收放技術(shù)等。

（四）工藝流程。

1、人工控制采煤機(jī)割煤，記憶示范刀。2、根據(jù)示范刀，進(jìn)行記憶自動(dòng)割煤。3、實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)推移和刮板輸送機(jī)的自動(dòng)推移;4、在記憶割煤基礎(chǔ)上，根據(jù)工況監(jiān)測(cè)對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行有線遠(yuǎn)程干預(yù)和控制。5、工作面有變化時(shí)另行進(jìn)行人工干預(yù)。

二、結(jié)論

通過(guò)研究0.9m復(fù)雜薄煤層開(kāi)采條件和設(shè)備配套，改進(jìn)薄煤層綜采自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，增加記憶截割、自動(dòng)調(diào)高等技術(shù)，該礦井歷時(shí)6個(gè)月，基本實(shí)現(xiàn)了順槽控制的綜采工作面自動(dòng)化生產(chǎn)原煤。本項(xiàng)目的完成，有效提高了該礦資源回收效率，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煤炭質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，對(duì)其他礦井薄煤層開(kāi)采具有良好的示范意義。

作者簡(jiǎn)介：尚現(xiàn)亮（1972——），男，河南魯山人，機(jī)械工程師和注冊(cè)安全師，現(xiàn)在陜西煤炭建設(shè)公司科技發(fā)展部工作。