薄煤綜采高產(chǎn)技術(shù)研究應(yīng)用

薄煤綜采高產(chǎn)技術(shù)研究應(yīng)用[摘要]：薄煤綜采技術(shù)是通過(guò)運(yùn)用煤炭行業(yè)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，提升裝備水平，改進(jìn)支護(hù)手段等方法，將受地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、工作面采高低、煤塵大、能見(jiàn)度低、人員安全工作系數(shù)低的薄煤層工作面改變成高產(chǎn)高效的高產(chǎn)工作面，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定礦井產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)合理三機(jī)配套全自動(dòng)化采煤工藝技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]：薄煤綜采技術(shù)應(yīng)用

一、概況

牛兒莊采礦有限公司是一個(gè)開(kāi)采了50年的衰老礦井，隨著開(kāi)采年限的增加，剩余煤炭資源有限，面臨著采掘接續(xù)緊張的問(wèn)題。但該礦薄煤層有一定的儲(chǔ)量，且賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤質(zhì)較好，具有較高的開(kāi)采價(jià)值。但采用原來(lái)的高檔開(kāi)采工藝產(chǎn)量低，效率低，安全系數(shù)低，不符合企業(yè)發(fā)展的需要。為了穩(wěn)定礦井產(chǎn)量，適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的要求，該礦引進(jìn)了薄煤綜采技術(shù)。

二、工作面地質(zhì)條件

工作面位于八盤(pán)區(qū)上部，所開(kāi)采煤層為山青煤層，工作面北至工業(yè)廣場(chǎng)山青保護(hù)煤柱線，南到牛五井田邊界山青保護(hù)煤柱線，東臨56803采空區(qū)，西近-220米等高線。除東部56803已采外其它地區(qū)均未采。地面無(wú)需保護(hù)設(shè)施。

該工作面北部呈一走向近似sn，傾向e的單斜構(gòu)造，南部靠近牛五邊界處走向發(fā)生變化，呈一軸向ne的寬緩小向斜。傾覆角11～22°，平均15°，工作面內(nèi)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，該區(qū)內(nèi)共發(fā)育斷層15條，落差均小于1.0米。該工作面煤層穩(wěn)定可采，煤厚1.3～1.9米，平均1.5米，局部煤層內(nèi)含長(zhǎng)條形或橢球形黃鐵礦結(jié)核，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤巖類型半巖亮型。過(guò)斷層處需打頂或破底，局部頂板灰?guī)r較薄易冒落，對(duì)煤質(zhì)有一定影響。該工作面巷道布置在山青層位，均為摸頂破底掘進(jìn)。運(yùn)料道采用錨索、錨桿配合支護(hù)，溜子道為56803工作面沿空留巷巷道，采用工字鋼支架配錨索支護(hù)形式。切眼寬度5.5m，采用錨索配合單體支柱支護(hù)。

三、薄煤綜采工作面回采工藝

1.1采煤方法：采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化采煤法。

1.2采高：一次采全高，采高1.3～1.8m，平均1.5m。

1.3回采工藝

a、工藝流程：準(zhǔn)備工作→割煤→推移輸送機(jī)→移架→割煤→推移輸送機(jī)→移架。

b、工藝說(shuō)明：

1.落煤方法：使用mg200/456-wd型電牽引變頻采煤機(jī)落煤。端部斜切式進(jìn)刀。

2.裝煤方式：機(jī)組自行裝煤，配合人工清理浮煤。上下缺口處采用人工撩煤。

3.運(yùn)煤方式：使用mg200/456-wd型電牽引變頻采煤機(jī)落煤，可遠(yuǎn)程遙控；工作面使用sgz730/264型可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，溜子道使用sgw—630/75型刮板輸送機(jī)、szz-764/110型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和sdj-100/63/75×2型膠帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)煤。zy3300/8.5/17d型液壓支架支護(hù)頂板，高度0.8～1.7m，sac型液壓支架電液控制系統(tǒng)操作，sac型液壓支架電液控制系統(tǒng)對(duì)支架動(dòng)作的主要控制功能包括：對(duì)鄰架、隔架各單動(dòng)作的按鍵操作；對(duì)鄰架多動(dòng)作的自動(dòng)順序控制（前移支架的降、移、升動(dòng)作的自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng)）；對(duì)支架進(jìn)行成組推溜、移架操作；可實(shí)現(xiàn)以采煤機(jī)工作位置和運(yùn)行方向?yàn)橐罁?jù)的支架動(dòng)作自動(dòng)控制，即跟機(jī)自動(dòng)化。成組支架自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng)的成組自動(dòng)控制50s/5架，約2.5～3min操作兩組。

4.支護(hù)方式：工作面采用zy3300/8.5/17d型掩護(hù)式液壓支架及時(shí)支護(hù)方式；上、下端頭采用金屬雙銷鉸接頂梁配合單體液壓支柱支護(hù)。

5.sac型液壓支架電液控制系統(tǒng)安全措施

操作人員工作時(shí)應(yīng)精神集中，密切注意支架動(dòng)作涉及位置及其附近的狀況，防止支架動(dòng)作可能導(dǎo)致對(duì)自身或他人的安全威脅和設(shè)備的損壞。

執(zhí)行操作前應(yīng)撤離動(dòng)作支架區(qū)內(nèi)的所有人員。執(zhí)行成組自動(dòng)動(dòng)作操作前，應(yīng)對(duì)動(dòng)作架數(shù)和方向進(jìn)行確認(rèn)，架數(shù)應(yīng)限制在可視范圍之內(nèi)。操作命令發(fā)出后，如發(fā)現(xiàn)有人進(jìn)入在支架動(dòng)作區(qū)域，應(yīng)立即停止成組動(dòng)作。

操作人員發(fā)現(xiàn)有支架控制器處于急?；蜷]鎖狀態(tài)時(shí)，應(yīng)及時(shí)了解原因，確認(rèn)危險(xiǎn)狀況解除后方可復(fù)位。

任何人員都不得滯留在動(dòng)作的支架內(nèi)。當(dāng)執(zhí)行單架自動(dòng)動(dòng)作、成組自動(dòng)動(dòng)作及跟機(jī)自動(dòng)動(dòng)作時(shí)，控制器發(fā)出自動(dòng)動(dòng)作的聲音警示信號(hào)后（蜂鳴器有節(jié)奏鳴響），嚴(yán)禁人員進(jìn)入報(bào)警的支架內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)的人員應(yīng)立即撤出。

6.高產(chǎn)實(shí)施措施

一是優(yōu)化了上下兩巷超前處理方式，滿足了工作面推進(jìn)。經(jīng)區(qū)研究后，根據(jù)上巷采用錨網(wǎng)支護(hù)，下巷工字鋼棚子加錨索支護(hù)的實(shí)際情況，采取了上巷直接支設(shè)3排支柱進(jìn)行替棚處理，下巷先用板梁棚子替掉工字鋼梁，然后掛設(shè)1.0m鉸接頂梁的方式替棚處理。這樣加快了替棚進(jìn)度，為工作面推進(jìn)打好了基礎(chǔ)。

二是加強(qiáng)設(shè)備檢修，挖潛工時(shí)利用。實(shí)施了包機(jī)制，進(jìn)一步明確了責(zé)任。檢修采用集中檢修制，集中4小時(shí)進(jìn)行設(shè)備檢修，這樣在有事故時(shí)為夜班完成定額提供了充足時(shí)間，為完成生產(chǎn)任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。在中夜班完成生產(chǎn)任務(wù)的前提下，早班完成檢修任務(wù)后，確保設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，組織早班試車時(shí)間割煤1刀，有力的支持了創(chuàng)高產(chǎn)活動(dòng)。

三是嚴(yán)格主管區(qū)長(zhǎng)包班制度，確保安全創(chuàng)高產(chǎn)。為確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)格執(zhí)行了區(qū)長(zhǎng)包班，每班有一名區(qū)長(zhǎng)包班，與本班同時(shí)下井同時(shí)升井，及時(shí)解決生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，保證了安全與生產(chǎn)任務(wù)的完成。其他區(qū)領(lǐng)導(dǎo)堅(jiān)持每天吃住在廠區(qū)，及時(shí)的了解井下生產(chǎn)情況，結(jié)合跟班領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)處理制約生產(chǎn)的問(wèn)題，確保了生產(chǎn)的正常有序進(jìn)行。

四、經(jīng)濟(jì)效益分析及推廣價(jià)值

56802工作面初采長(zhǎng)度為125m，從2010年8月1日開(kāi)始安裝，共安裝支架81架。9月1日開(kāi)始初采，10月份產(chǎn)煤8.18萬(wàn)噸，刷新了冀中能源薄煤綜采紀(jì)錄，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和安全效果，有廣泛的應(yīng)用前景。

4.1經(jīng)濟(jì)效益

56802綜采工作面9月份至11月份，共生產(chǎn)原煤170800t，推進(jìn)度609m，平均日進(jìn)6.7m，平均日產(chǎn)原煤1876t，平均月產(chǎn)量56000t；其中，最高日進(jìn)12m，最高日產(chǎn)達(dá)3600t，最高月產(chǎn)達(dá)81800t。與高檔普采相比，新增產(chǎn)值8540（萬(wàn)元/年），新增利潤(rùn)3774.6（萬(wàn)元/年）。

使用綜采工藝大量節(jié)省了人工，56802工作面9月份至11月份用工6060個(gè)，與同類條件下高檔相比節(jié)省用工910個(gè)，每工按100元計(jì)算，節(jié)省工資9.1萬(wàn)元。

與高檔相比節(jié)省坑木等材料費(fèi)10.7萬(wàn)元。

經(jīng)濟(jì)效益合計(jì)：3774.6+9.1+10.7=3794.4萬(wàn)元

4.2安全效果

56802工作面使用綜采支架，提高了工作面支護(hù)的安全系數(shù)，同高檔工藝相比，簡(jiǎn)化了操作工序，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，避免了頂板事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。支架安裝了sac型液壓支架電液控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了降架、移架、移輸送機(jī)自動(dòng)化；采煤機(jī)安裝了遠(yuǎn)程遙控操作裝置，使移架、移輸送機(jī)、割煤等工序?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，提高了安全生產(chǎn)本質(zhì)化程度。

增強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性，解決了薄煤層開(kāi)采高產(chǎn)高效難題，提高了儲(chǔ)量利用率。使用新型環(huán)保極索ms液壓支架濃縮液，避免了電液控制系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象，避免了事故。

五、結(jié)論

（1）三機(jī)配套裝備綜合性能得到進(jìn)一步優(yōu)化，達(dá)到了最低采高1.0m的要求，適應(yīng)了薄煤層開(kāi)采的需要。

（2）通過(guò)對(duì)薄煤層開(kāi)采進(jìn)行研究和分析，簡(jiǎn)化了操作工序，減少了生產(chǎn)用工，提高了勞動(dòng)效率，大量節(jié)約生產(chǎn)材料，降低了生產(chǎn)成本；提高了工作面支護(hù)的安全狀況，避免了頂板事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

（3）通過(guò)薄煤層開(kāi)采工藝