單天琦 靳遠(yuǎn)志 姜輝

摘 要：根據(jù)濱湖煤礦16煤層較硬且薄的特點(diǎn)，選定了薄煤層綜采遠(yuǎn)程可視智能化“三機(jī)”配套設(shè)備，并在濱湖煤礦16108工作面成功進(jìn)行了應(yīng)用。該套設(shè)備不僅改良了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而且縮減了工作面生產(chǎn)人員，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)工作面無人值守，大大提高了綜合生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)了利潤的最大化。

關(guān)鍵詞：薄煤層；自動(dòng)化設(shè)備；無人值守；推廣應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.043

薄煤層開采的時(shí)候，存在問題較多，比如難度大、空間小、安全性能差、效率差、成本高、產(chǎn)量低等等。這些問題的存在也給煤炭企業(yè)持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的制約。在薄煤層開采的時(shí)候，必須重視井下人員的安全、不斷的降低工作面的勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)綜采的自動(dòng)化水平，這便需要我們重視采煤新工藝和新技術(shù)的探究，研發(fā)出智能高效的裝備，減少井下作業(yè)的人數(shù)，最終達(dá)到井下無人在采煤工作面工作。這也是國內(nèi)外采煤作業(yè)必須解決的重要問題。

1 工作面概況

濱湖煤礦16108薄煤層綜采工作面走向長度953米，傾斜長度139米，煤層傾角3°～14°。煤層厚度1.25～1.5米，平均厚度1.35米，采高為1.35米，工作面煤層為上石炭統(tǒng)太原組（C2P1t）16煤。工作面煤層總體穩(wěn)定，產(chǎn)狀平緩，局部略有起伏，工作面三巷斷層落差大于1.0m的局部地段，受斷層牽引影響，煤層厚度有一定的變化，但變化范圍較小。煤層結(jié)構(gòu)簡單，個(gè)別點(diǎn)含一層夾矸，厚度0.03～0.23m，夾矸為泥巖、粘土巖、砂質(zhì)泥巖和炭質(zhì)砂巖，局部含黃鐵礦結(jié)核。

2 薄煤層開采配套設(shè)備選型

2.1 薄煤層綜采工作面的主要技術(shù)困難

薄煤層綜采過程中主要存在以下3個(gè)技術(shù)困難：①1.25-1.5米煤層作業(yè)空間只有正常采高的2/3左右，作業(yè)的時(shí)候，空間比較小，采煤的時(shí)候，工藝施工的難度也比較大，人們操作難度大，進(jìn)行控制系統(tǒng)的安裝也受到空間的限制；②薄煤層中有一定的夾矸、斷層，在工作的時(shí)候，采煤機(jī)需要進(jìn)行煤層的混割，在空間有限的情況，很難使用那些功率比較大的截割機(jī)，這會(huì)導(dǎo)致截割的難度比較大，所以，必須突破遺忘設(shè)備尺寸較小給功率造成了限制；③薄煤層賦存也不夠穩(wěn)定，煤層厚度本身的變異系數(shù)比較大，這要求液壓支架必須增加伸縮比，不斷的提高工作的阻力，而目前來說，支架本身的結(jié)構(gòu)和適應(yīng)性都很難達(dá)到。

2.2 三機(jī)配套設(shè)備參數(shù)及技術(shù)特征

根據(jù)16108工作面的具體條件，采用了一系列創(chuàng)新技術(shù)，對綜采支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)配套進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，確定配套設(shè)備如下。

1）選用MG400/870-WD型交流變頻電牽引采煤機(jī)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。

2）選用選用ZY4000/09/18D型電液控液壓支架，支架高度0.9～1.8米，并采用TH12電液控制操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對支架的自動(dòng)順序控制。

3）選用SGZ764/500刮板運(yùn)輸機(jī)。這種運(yùn)輸機(jī)本身是能夠在撓性牽引機(jī)構(gòu)中比較適用的機(jī)械，能夠做到采煤工作面運(yùn)、裝、卸煤的機(jī)械化，同時(shí)還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道。

2.3 薄煤層綜采設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

濱湖煤礦16108工作面采用了TDECS采煤機(jī)記憶截割系統(tǒng)，TDECS采煤機(jī)記憶截割系統(tǒng)是天地科技上海分公司出品的部分型號電牽引采煤機(jī)電控系統(tǒng)的一個(gè)功能選購件。該系統(tǒng)可與天地上海分公司標(biāo)準(zhǔn)版的采煤機(jī)DSP 電控系統(tǒng)（簡稱 TDECS系統(tǒng)）配套，提升采煤機(jī)的自動(dòng)化水平、增強(qiáng)其的操控性能，減輕煤機(jī)司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。液壓支架電液控制系統(tǒng)采用礦用本安型操作臺TMDCZT（TH12（B）），用于對綜采工作面液壓支架的遠(yuǎn)程控制，包括支架單動(dòng)、支架成組動(dòng)作以及根機(jī)隨動(dòng)功能。該產(chǎn)品具有外形美觀、鍵位布局符合人機(jī)工學(xué)原理、操作方便、接口豐富、可交互性強(qiáng)等特點(diǎn)。輸送機(jī)選用SGZ764/500刮板運(yùn)輸機(jī)。這種運(yùn)輸機(jī)本身是能夠在撓性牽引機(jī)構(gòu)中比較適用的機(jī)械，能夠做到采煤工作面運(yùn)、裝、卸煤的機(jī)械化，同時(shí)還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道。

3 工業(yè)試驗(yàn)

16108工作面采用走向長壁后退式采煤法，一次采全高，全部垮落法管理頂板。具體采煤工藝：雙滾筒采煤機(jī)雙向割煤，在工作面端部斜切割三角煤進(jìn)刀，往返一次進(jìn)兩刀，螺旋滾筒配合工作面刮板輸送機(jī)鏟煤板裝煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，液壓支架支護(hù)頂板，全部垮落法處理采空區(qū)頂板，為綜采工藝。

4 薄煤層自動(dòng)化開采效益分析

薄煤層綜采自動(dòng)化配套設(shè)備在濱湖煤礦試驗(yàn)成功后，在16108工作面開采過程中，在工作面長度139米和煤層平均厚度1.35米的條件下，最高日產(chǎn)4000t，最高月產(chǎn)達(dá)到110000t。該套設(shè)備不僅改良了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而且縮減了工作面生產(chǎn)人員，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)工作面無人值守，大大提高了綜合生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)了利潤的最大化，是煤炭開采的一次歷史性革命。

5 結(jié)語

濱湖煤礦的薄煤層綜采自動(dòng)化三機(jī)設(shè)備本身的功率比較大，能夠很好的破巖，采高也比較小，自動(dòng)化和安全性都比較強(qiáng)，能夠很好的進(jìn)行薄煤層以及中厚煤層的開采，不但能夠給山東能源棗礦集團(tuán)薄煤層自動(dòng)化開采提供了一個(gè)有效的途徑，同時(shí)也為類似的條件的薄煤層自動(dòng)化開采提供了技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：單天琦（1989-），男，山東棗莊人，本科，采礦助理工程師，現(xiàn)任技術(shù)員，主要從事薄煤層開采與安全方面的研究。