[摘 要]近年來我國煤炭行業(yè)發(fā)展形勢進(jìn)入低迷的發(fā)展?fàn)顟B(tài),煤炭價格持續(xù)走低。針對這種現(xiàn)狀,煤炭企業(yè)在抓緊發(fā)展轉(zhuǎn)型發(fā)展的同時,積極探索針對各所屬煤礦安全、高效、高產(chǎn)、低成本的采煤發(fā)展道路。高產(chǎn)高效極大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,并減少了人員的配比,提高了生產(chǎn)安全系數(shù),為企業(yè)應(yīng)對市場負(fù)面影響提供了一項有力保障。
[關(guān)鍵詞]采煤工作面 機(jī)電設(shè)備 選型 配套
中圖分類號:TU776 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)11-0378-01
1.引言
煤礦高產(chǎn)高效工作面的建設(shè)將要求綜采設(shè)備的配套與選型最大程度趨于最優(yōu)。綜采設(shè)備的合理選型與配套直接影響高產(chǎn)高效的實施,并且直接關(guān)系到整個工作面設(shè)備配套生產(chǎn)能和運輸能力以及安全支護(hù),就機(jī)械采煤中對機(jī)電設(shè)備的選型來講,是實現(xiàn)現(xiàn)代化機(jī)械采煤的重大改革。
2.煤礦機(jī)電設(shè)備配套的原則
首先,堅持生產(chǎn)能力的相互配套,根據(jù)采煤的實際情況決定采煤機(jī)械的選取,而應(yīng)用最廣的就是割煤機(jī)、鑿巖機(jī)、落煤系統(tǒng)和皮帶系統(tǒng)等。割煤機(jī)的使用最為廣泛,人機(jī)一體,其對煤炭的利用率上遠(yuǎn)高于人工開采。針對煤層斷面寬厚煤質(zhì)較硬的煤層,我們可以選擇軸壁式鑿巖機(jī),其功率大,采煤效率高,在回采工作面加上皮帶運輸系統(tǒng)將落煤回采至井底煤倉。軸壁式鑿巖機(jī)的缺點在于對煤炭的回采率較低,往往還要配上人工挖采來提高煤炭回采率。落煤即直接頂落煤,和放煤軌道運輸,可以一定程度上減少人工的數(shù)量和工作量,而針對放煤回采方式,其缺點就在于放煤漏斗對煤炭的天然浪費和對回采煤的品質(zhì)影響。
其次,堅持設(shè)備性能的配套,回采工作面機(jī)電設(shè)備的性能配套方面要能夠一定程度上確保設(shè)備之間的協(xié)調(diào)作用,從而保證各機(jī)電設(shè)備之間的緊密配合。一邊確保回采面的安全性,一邊確?;夭勺鳂I(yè)的工作效率。
然后,我們要堅持空間配套的原則,就如最開始說的那樣,高效采煤工藝配合回采率高的人工采,這樣即保證了工作的有效進(jìn)行,又保障了采煤的回采效率。而空間配套在另一方面也體現(xiàn)在對回采區(qū)的采煤方式和留空方式。例如,留煤柱的空間位置,往往導(dǎo)致回采等的有序進(jìn)程。
最后,維持采煤機(jī)械的壽命配套,要跟班推進(jìn),確保采煤機(jī)械的利用周期,從而進(jìn)行有序的作業(yè)。一般井下采煤工作面的機(jī)電設(shè)備都是國標(biāo)防爆型機(jī)械,有專門的電力配送中心,在維修中一定確保其安全性。
3.回采工作面“三機(jī)”的選擇
(1)對于采煤機(jī)的選擇,首先采煤機(jī)的選擇,要針對煤層賦存條件來決定采煤機(jī)截割高度,采煤機(jī)截割深度以及煤壁硬度抗剪強度進(jìn)行參照開產(chǎn);然后選用較為簡便、維修方便、價格便宜的采煤機(jī);其次,選擇功能最為健全的采煤機(jī);最后采煤機(jī)要滿足本煤層的進(jìn)尺工作強度,使作業(yè)能夠有序進(jìn)行。
(2)對于刮板輸送機(jī)的選擇,首先要確保設(shè)備能夠滿足工作面落煤量的需求,其最大工作能力應(yīng)該滿足1.2倍采煤機(jī)生產(chǎn)能力;其次,刮板輸送機(jī)的特征應(yīng)該針對工作面的傾斜角度,根據(jù)鋪設(shè)的長度等方面進(jìn)行選擇;最后所選擇的刮板輸送設(shè)備要完全能與采煤機(jī)配合使用,刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及使用維護(hù)要方便。
(3)液壓支架的選擇一般來講,首先要考慮的是所要支護(hù)的地質(zhì)條件,確定支護(hù)的強度;其次結(jié)合液壓支架的支護(hù)面對通風(fēng)口的空間位置,進(jìn)行配合,確保在采風(fēng)量達(dá)標(biāo)的情況下完成支護(hù)工作;然后,根據(jù)煤層賦存,選擇價格合適的液壓支架;最后液壓支架的選擇要和采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)相互配合,支架的寬度要和刮板輸送機(jī)溜槽長度相等,這樣在一定程度上才能完成回采工作面的生產(chǎn)任務(wù)。
4.機(jī)械選型
第一,采煤機(jī)的選型要考慮到采煤機(jī)的切割速度,結(jié)合實際情況在提高采煤的同時,根據(jù)煤礦開采的進(jìn)度來選擇合適的采煤機(jī)。而這個時候我們還應(yīng)該考慮到采煤機(jī)的額定生產(chǎn)能力,根據(jù)我們采煤機(jī)的能力計算方程:Q=60VHBP(H是開采高度,V是進(jìn)尺速度,B是滾筒橫截面寬,P是所采煤質(zhì)的密度),來確定采煤機(jī)的選型。
第二,液壓支架的選型上,根據(jù)工作面的圍巖壓力進(jìn)行選擇,其中要考慮到的因素有巷道標(biāo)高,圍巖壓力系數(shù),頂板巖層垮塌率,底板冒底系數(shù),煤層瓦斯儲存量。這些都是我們選擇液壓支架的一項重要表準(zhǔn),是保證液壓支架能在服務(wù)年限內(nèi)正常工作的一項參照數(shù)據(jù)。而液壓支架的支護(hù)強度計算公式,我們通常用的就是Q=K1H1og*0.001cosα(K1指的是支架上部頂巖厚度系數(shù),Q是說所需支護(hù)強度,H指才高最大值,α就是煤層傾角)。根絕這個結(jié)算方法,計算出我們回采工作面所需要的是哪一類液壓支架然后進(jìn)行安排。
第三,采煤工作面刮板輸送機(jī)的選擇上,近年來綜合采煤技術(shù)的進(jìn)程不斷加快,綜合采煤即機(jī)械采和人工采的配合采煤法,所以對刮板輸送機(jī)的要求也與日俱增,主要仍舊是刮板輸送機(jī)的負(fù)載量和額定輸送功率的不斷增加,導(dǎo)致了對刮板輸送機(jī)的選擇。隨著綜合機(jī)械化裝備技術(shù)和綜合管理水平的提高,對刮板輸送機(jī)的輸送長度有了新的標(biāo)準(zhǔn),所以在選型上就有了新的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
5.采煤設(shè)備常見問題及處理方法
在采掘進(jìn)程中,會有很多的臨時性突發(fā)事件,針對這些,我們要做的還有很多,例如:
5.1 采煤機(jī)的防滑處理
首先在采煤機(jī)開機(jī)過程中,現(xiàn)場需要對采煤機(jī)牽引組、行走組、液壓制動組、運輸機(jī)組等機(jī)組進(jìn)行檢查,看是否需要維修。?然后在割煤過程中,采用合適的回采工藝流程進(jìn)行規(guī)范化的作業(yè),進(jìn)行軌道移駕,運輸機(jī)彎曲盡量靠近采煤機(jī)。其中表現(xiàn)突出的就是雙翼雙向上行割煤,此割煤的時候,滾筒上下全部落地。針對傾角較大的采煤工作面,通過對采煤機(jī)的PLC程序的調(diào)整,可以啟動采煤機(jī)進(jìn)行割煤進(jìn)程,應(yīng)當(dāng)先牽引后松閘,從而防止機(jī)器下滑。而采煤機(jī)要及時檢查實心花鍵軸是否需要更換,防止大傾角采煤中出現(xiàn)滑軌事件的發(fā)生。?最后,采用具有制動能效的四項變頻技術(shù)進(jìn)行采煤機(jī)的控制,可實現(xiàn)在惡劣作業(yè)環(huán)境下的均速割煤,啟動前要檢查制動系統(tǒng)的彈簧是否需要更換,從而確保采煤機(jī)的制動正常。
5.2 液壓支架的防滑處理
若要保障回采工作面的順利和安全,防止液壓支架的倒塌尤為重要,在實踐中我們通過以下的有序操作和技術(shù)工藝來完成防倒滑工作。
首先對于支架底部進(jìn)行防倒滑處理,一般采用在下側(cè)錨鏈加固,頂部進(jìn)行穩(wěn)定點支撐,中間進(jìn)行螺絲加固。?然后是工作面的機(jī)巷超前風(fēng)巷回采,在根據(jù)回采工作面傾斜角度變化的情況下,不斷的調(diào)整機(jī)巷的超前量,進(jìn)而保證支架運輸機(jī)的穩(wěn)定。?再然后跟頂跟底回采,第一次來壓和斷層褶曲面以及嚴(yán)重冒底片幫區(qū)時,采高應(yīng)該嚴(yán)格控制。?最后加強工程質(zhì)量,嚴(yán)格控制頂?shù)装迩懈罹€劃分,同時保證液壓支架和運輸機(jī)的固定,進(jìn)而保證各項作業(yè)不滯后。而針對頂?shù)装迤鸱环€(wěn)定的地區(qū),適當(dāng)做出修正工作,確保液壓支架的防滑工作。
5.3 刮板輸送機(jī)的安全治理措施
為實現(xiàn)有效的溜煤輸送,在刮板輸送機(jī)的刮板上適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),應(yīng)對大傾斜角度的運煤進(jìn)程,而大傾斜角度的運輸,往往是上下山運輸,那么上坡時的功率就會加大,此時刮板輸送機(jī)功率加大,就可能導(dǎo)致機(jī)械老化,或者起火,其液壓潤滑油要保證其充足,而電機(jī)負(fù)荷量應(yīng)當(dāng)在應(yīng)對此類情況而進(jìn)行更換,從而保證運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。
6.結(jié)語
現(xiàn)行綜合機(jī)械化采煤工作的進(jìn)程,其目的是把回采工作做到更為合理、科學(xué)、高效。而如何將這些任務(wù)緊密的結(jié)合在一起,就成為了實現(xiàn)采煤回采工作的重中之重,各設(shè)備之間合理的匹配,可以將工作效率科學(xué)化的提高到一個極限。機(jī)電設(shè)備之間的相互配套還能夠有效的改善回采工作的作業(yè)條件,一定程度上還可以提高回采工作的穩(wěn)定有序進(jìn)程,從而降低危險系數(shù)。
作者簡介
王震,(1986.11),男,助理工程師, 2011年畢業(yè)于鶴崗礦務(wù)局職工大學(xué)機(jī)械與自動化專業(yè),2013年本科畢業(yè)黑龍江科技大學(xué)采礦專業(yè),現(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司興山輔業(yè)發(fā)展公司發(fā)展部,主要從事采礦技術(shù)及機(jī)電設(shè)備管理工作。