賈建軍,孔德山,李安國（山東能源棗礦集團新安煤業(yè)有限公司，山東 微山 277642）

薄煤層綜合機械化采煤工藝的應(yīng)用研究

賈建軍,孔德山,李安國
（山東能源棗礦集團新安煤業(yè)有限公司，山東 微山 277642）

該文對新安煤業(yè)有限公司實施薄煤層綜合機械化開采實踐進行了總結(jié)，介紹了取得的成效，重點對薄煤層綜采工藝的應(yīng)用所遇到的技術(shù)難題進行了探討，對下步該項開采工藝不斷革新進步奠定了經(jīng)驗基礎(chǔ)。

薄煤層；綜采工藝；應(yīng)用

新安煤業(yè)有限公司可采薄煤層有12下、14、16層煤，現(xiàn)開采12下層煤。截止2014年6月份已采10個單面、3個對拉面，共回采原煤約700萬噸，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會價值。

1 煤層賦存等自然地質(zhì)條件

2.1 12下煤及其頂?shù)装?/p>

該層煤位于太原組中部，下距14煤層0.71～6.64m，平均2.22m，煤厚0～2.71m，平均1.33m，變異系數(shù)為32%。可采范圍內(nèi)厚度為0.70～2.29m，平均1.39m，變異系數(shù)為18%?？刹上禂?shù)為71%，可采面積約44.5km2。12下煤黑色，塊狀，玻璃光澤，內(nèi)生裂隙發(fā)育，鏡煤為主，次為亮煤，光亮型。

2.2 煤系地層產(chǎn)狀及構(gòu)造情況

地層為向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角一般5～8°，局部可達到10°以上，伴有次級寬緩短軸褶曲。其特點是產(chǎn)狀平緩，跨度較大，幅度小。

2 工作面巷道布置、采煤工藝、設(shè)備配套選型及勞動組織介紹

2.1 工作面巷道布置

單一工作面布置有材料巷、運輸巷，對拉面布置有兩個材料巷、一個共用運輸巷。材料巷用于進風(fēng)、進料及安設(shè)移變列車、敷設(shè)電纜管路，運輸巷用于回風(fēng)、運煤及敷設(shè)電纜管路。巷道矩形斷面,凈寬3.0-3.2m、 凈高2.0-2.2m。采用錨網(wǎng)梯索支護或錨網(wǎng)梯索架棚復(fù)合支護。支護材料：頂板直徑20mm螺紋鋼或直徑20mm高強錨桿，錨桿長2.4m，幫部直徑18mm螺紋鋼錨桿，錨桿長1.8m，頂板鋪8#鍍鋅菱形金屬網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，幫部鋪高分子網(wǎng)。

2.2 采煤工藝

采用走向或傾向單一長壁后退式綜采工藝，全部垮落法管理頂板。工作面內(nèi)布置液壓支架支護頂板，兩端頭布置過渡支架，兩巷超前采用鉸接梁配合單體支柱支護或巷道液壓支架支護，建立了頂板在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要運輸系統(tǒng)設(shè)備為刮板運輸機、橋式轉(zhuǎn)載機（破碎機）、膠帶機，輔助運輸設(shè)備為調(diào)度絞車。

2.3 配套設(shè)備

生產(chǎn)以來，設(shè)備不斷升級改進，設(shè)備配套趨于成熟，具體如下：MG200/456--WD型采煤機，ZY2400-09/20型兩柱支撐掩護式薄煤層液壓支架，ZYT2800-14/24型端頭過渡支架， ZTZLDC型巷道液壓支架，刮板輸送機型號：SGZ--730/400 (雙中鏈)型刮板運輸機，ZZ-764/160型轉(zhuǎn)載機，PLM—1000型破碎機，SDJ-250型可伸縮帶式輸送機。

2.4 勞動組織

采用“四六”作業(yè)制度，每班作業(yè)6小時，一個圓班由3個生產(chǎn)班和1個檢修班組成。生產(chǎn)班每班配有采煤機司機、支架工等人員18名左右，檢修班每專業(yè)組1-6人，全面合計90人。

3 取得成效

（1）安全好。薄煤層綜采機械化程度高，一般情況下人員不需進入煤壁作業(yè)，大大改善了安全工作條件；液壓支架支護強度大，支撐狀態(tài)好，頂板事故率大幅降低；采煤設(shè)備的大功率、高強度化，使機械事故率大幅降低。

（2）工效高。經(jīng)統(tǒng)計，單面最高月產(chǎn)81289噸，平均63190噸，對拉面最高月產(chǎn)129780噸，平均103690噸?；夭晒て骄ば?5噸/工，回采工最高工效42噸/工。

（3）綜合成本低。一般在250.0元/噸，相較過去普采工藝開采降低93.0元/噸。

（4）技術(shù)先進，適應(yīng)性強。

4 經(jīng)驗總結(jié)

（1）工作面狹小，安全空間不足，不利于人員操作。總結(jié)了“六防”安全措施和四項改進措施，“六防”即防止架間掉矸砸人、防止誤操作傷人、防止誤傳號、誤動作傷人、防止運料傷人、防止飄鏈傷人，四項改進措施有：采取臨架或遙控操作支架、安裝設(shè)備急停裝置、使用安全確認(rèn)法、提高設(shè)備功率、強度。

（2）煤機裝煤效果差、電纜易折斷。設(shè)備方面，改進了普通滾筒葉片布置方式和旋轉(zhuǎn)方向，即加大滾筒葉片角度，增加刀齒數(shù)量和改變角度，改原來兩滾筒外旋轉(zhuǎn)（前正轉(zhuǎn)、后反轉(zhuǎn)）為現(xiàn)兩滾筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)（前反轉(zhuǎn)、后正轉(zhuǎn)）；工藝方面，原來采取往返拾炭行刀法，現(xiàn)改為“八”字或“∞”型行刀法；設(shè)計方面，一般情況下采取仰采布置，以便于滾筒裝煤。針對電纜易折損的問題，一是使用了柔韌性好、品質(zhì)高的電纜，二是采取改進煤機電纜拖架位置、改進電纜卡節(jié)距等增加彎曲半徑措施。

（3）液壓支架前傾“鉆底”、易斷四連桿銷軸等問題。泥巖偽底遇水易泥化，支架前移過程中經(jīng)常發(fā)生前傾“鉆底”問題，采取了增加掩護梁長度和改進安裝抬架油缸裝置；采高與兩巷高度相差大，端部液壓支架布置后移，易出現(xiàn)錯茬、端面距超規(guī)定，端頭位置使用了專用過渡支架；針對液壓支架高度較低時壓力集中在中間四連桿，易斷銷軸問題，改三棵連桿為四棵連桿。

（4）薄煤層綜采工作面空間有限，設(shè)備檢修困難。要想實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)，設(shè)備必須向大功率、高強度、自動化方向發(fā)展。

（5）大斷層處理。設(shè)計上，避免較大斷層位于工作面內(nèi)；設(shè)計無法躲開時，要根據(jù)頂?shù)装鍘r性、厚度等情況，合理布置工作面巷道，減少割矸量、少割硬矸；快速過斷層方法：一是科學(xué)計算過斷層起坡（下剎）角度、起坡（下剎）點；二是增加斷層傾向坡度；三是控制采高和層位；四是采取煤機切割與鉆炮眼平行作業(yè)；五是多部鉆具同時鉆炮眼。

[1]張界江.關(guān)于綜合機械化采煤工藝的研究[J].科技與企業(yè),2013(22):219.

[2]馬加振.薄煤層綜合機械化采煤工藝技術(shù)科學(xué)利用的機理透析[J].科協(xié)論壇(下半月),2013(12):69-70.

[3]周華龍,唐術(shù)成,雷武林.急傾斜煤層綜合機械化采煤工藝研究與實踐[J].隴東學(xué)院學(xué)報,2015(01):79-81.

賈建軍（1975-），男，山東棗莊人，本科，助理工程師。