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        超長綜采工作面設(shè)備選型及回采管理

        2021-04-02 03:23:36史殿峰
        機(jī)械管理開發(fā) 2021年1期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)輸機(jī)選型采煤機(jī)

        史殿峰

        (鐵法煤業(yè)集團(tuán)大興煤礦綜檢車間, 遼寧 鐵嶺 112000)

        1 背景介紹

        鐵法煤業(yè)集團(tuán)大興煤礦從1990 年建礦以來,第一次設(shè)計(jì)工作面傾斜長度為361 m 的N1202 綜采工作面,其工作面所用的綜機(jī)設(shè)備均為現(xiàn)在用綜機(jī)設(shè)備。通過前期大量的調(diào)研及不斷完善改造,在工作面回采期間得到了良好的效果,平均日推進(jìn)度3.2 m,日產(chǎn)量達(dá)到約6 000 t,實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效。

        2 工作面煤層概況

        N1202 綜采工作面煤的工業(yè)牌號(hào)為長焰煤,開采煤層為2 煤層,煤層傾角為5°~26°,煤層厚度在1.0~2.75 m 之間,平均厚度為1.88 m。煤層呈黑色,由亮煤、暗煤組成,灰分較高,條帶狀結(jié)構(gòu),玻璃光澤,節(jié)理發(fā)育。預(yù)計(jì)工作面原煤發(fā)熱量為2 610 cal/g。煤的自燃發(fā)火期為1~3 個(gè)月,煤塵爆炸指數(shù)為41.78%。該工作面煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,夾石1~4 層,夾石厚度在0.30~0.80 m,巖性以泥巖和炭質(zhì)泥巖為主,硬度小,局部有中砂巖透鏡體,較硬。

        3 設(shè)備選型方案

        3.1 三機(jī)選型方案

        1)采煤機(jī)。工作面選用MG400/940/3.3WD 采煤機(jī)。其采高范圍2~4.4 m,搖臂長度7.79 m,最大臥底量0.387 m,機(jī)身高度1.531 m,截深0.8 m,牽引力748/440 kN,牽引速度0~8.69 m/min,適應(yīng)傾角≤15°,煤質(zhì)硬度 f≤4,最大生產(chǎn)能力3 000 t/h,滿足N1202 綜采工作面煤層情況,并且在該礦多個(gè)回采工作面應(yīng)用期間保持良好的性能、工作狀態(tài)。

        2)液壓支架。ZY6800/15/35 兩柱式掩護(hù)型支架。工作阻力6 800 kN,最高、最低支撐高度3.5 m、1.5 m,均滿足工作面生產(chǎn)期間工作面高度及安裝、回撤期間運(yùn)輸、組對(duì)條件。支架設(shè)有抬柱腳缸、平衡杠、分區(qū)側(cè)護(hù)板缸在現(xiàn)場防止柱腳前積貨、增加接觸頂板面積、調(diào)整支架扭矩等方面均得到很好的應(yīng)用。并且支架操縱閥布置在架外頂梁上,更方便人員操作,提高操作人員視野,安全性、操作性、實(shí)用性均符合工作面設(shè)備選型要求。

        3)運(yùn)輸機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)部分,超長工作面運(yùn)輸能力是取決工作面能否實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵,N1202 綜采工作面選取的SGZ-1000/1400 運(yùn)輸機(jī),其輸送能力 2 500 t/h,裝機(jī)功率 2×700/350 kW(雙速),刮板鏈速 1.1 m/s,電壓3 300 V,水冷,配備 Φ42 進(jìn)口圓環(huán)鏈,1 000 mm 刮板,其機(jī)械強(qiáng)度滿足運(yùn)輸能力,搭配SZZ-800/525 轉(zhuǎn)載機(jī),PCM160 破碎機(jī),組成完美的工作面運(yùn)輸系統(tǒng)。外部搭配DSJ-100/80/2×160 阻燃膠帶輸送機(jī),形成整體采煤運(yùn)輸系統(tǒng),在生產(chǎn)實(shí)際中得到良好的運(yùn)輸效果。

        3.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        N1202 綜采工作面采取遠(yuǎn)距離供電、供液方式。其集中操控系統(tǒng)均布置在運(yùn)、回順聯(lián)絡(luò)巷,距離工作面700 m 以上,供液方面是保證工作面能否正常移架、推溜、保證初撐力的關(guān)鍵。工作面選取BRW400/31.5 型乳化液泵站,并配備4 泵2 箱。其中2 泵1 箱為工作面前150 組支架進(jìn)行供、回液,另外2 泵1 箱為工作面后150 組支架進(jìn)行供、回液,實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。其設(shè)計(jì)思路清晰、準(zhǔn)確,一是防止一套供液動(dòng)力滿足不了超長工作面這么多支架液壓動(dòng)力,采取分區(qū)式。二是每一段支架單獨(dú)一套供、回液管路、單獨(dú)一套液壓動(dòng)力,出現(xiàn)問題實(shí)現(xiàn)分段式處理。將一個(gè)整體的工作面看成兩個(gè)獨(dú)立的工作面,解決了生產(chǎn)過程中液壓動(dòng)力不足的難題。

        4 超長工作面回采管理

        4.1 工作面回采速度管理

        工作面回采落煤速度與運(yùn)輸設(shè)備速度的搭配管理是關(guān)鍵,如果不能得到調(diào)整、控制,一是會(huì)造成工作面回采率不足;二是會(huì)造成運(yùn)輸機(jī)壓死等現(xiàn)象制約生產(chǎn)。所以回采過程中必須采取分區(qū)域、分段進(jìn)行管理。以支架數(shù)為基準(zhǔn)數(shù),以采煤機(jī)行進(jìn)方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),采煤機(jī)往機(jī)頭側(cè)割煤時(shí),前50 架行進(jìn)速度,100架、150 架、200 架……,分別要規(guī)定掌握行進(jìn)速度,觀察好運(yùn)輸機(jī)機(jī)槽內(nèi)的貨量及運(yùn)輸機(jī)電流狀態(tài),找好最佳的落煤量與運(yùn)輸量。

        4.2 工作面支架管理

        工作面距離長,非常容易造成運(yùn)輸機(jī)、支架不直等現(xiàn)象,連帶著會(huì)出現(xiàn)頂板問題。故工作面支架管理也同等重要,其核心就是要設(shè)好中間基準(zhǔn)架。如取150 號(hào)架為基準(zhǔn)架,以此架為基準(zhǔn)同時(shí)向機(jī)頭、機(jī)尾方向拉設(shè)基準(zhǔn)繩。每次拉架要校核基準(zhǔn)架的推移步距,必須等同進(jìn)刀步距,后向兩側(cè)展開,與機(jī)頭、機(jī)尾架取直,將其他支架按照基準(zhǔn)繩拉齊。期間及時(shí)用側(cè)護(hù)板調(diào)整支架狀態(tài),消除支架扭矩現(xiàn)象,只有工作面支架拉直、拉齊,工作面才能保證平、直,不會(huì)出現(xiàn)丟進(jìn)尺、反復(fù)“吃肚”現(xiàn)象。

        4.3 工作面兩順管理

        工作面能否正常推進(jìn),兩順管理至關(guān)重要,只有保證兩順滿足前、后端頭正常推進(jìn),工作面才能正常推進(jìn)。為此要加強(qiáng)兩順管理,每天要確認(rèn)好兩順巷中,及兩幫位移狀態(tài),一是防止運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)造成出貨口變大或者變??;二是防止兩順端頭支架與硬幫之間距離過大或過小。要及時(shí)采取開幫、補(bǔ)強(qiáng)措施,合理調(diào)整轉(zhuǎn)載機(jī)布置位置,加強(qiáng)對(duì)底鼓、頂板下沉的管理,防止高度下降造成通風(fēng)斷面變小,設(shè)備前移困難等局面。

        4.4 工作面頂板管理

        N1202 綜采工作面頂板雖然狀態(tài)較好,但也要防止局部頂板抽條、片幫現(xiàn)象。具體的解決方法就是要及時(shí)跟進(jìn)支架,掩護(hù)式支架的最大優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)頂板有超前問題的現(xiàn)象能夠及時(shí)進(jìn)行處理、跟進(jìn),這就要求在日?;夭蛇^程中加強(qiáng)支架管理,在保證液壓系統(tǒng)的前提下,及時(shí)對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù),給足初撐力,調(diào)整好支架接頂狀態(tài),及時(shí)跟進(jìn)護(hù)幫板。

        5 結(jié)語

        超長工作面回采管理的應(yīng)用能提高煤炭資源的回收率,實(shí)現(xiàn)煤礦高產(chǎn)高效,淘汰以往舊工藝,增添新科技、新智能,為全面實(shí)現(xiàn)智能化礦上提供堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。

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