大采高综采工作面采煤工艺的应用论文_关祥玉

大采高综采工作面采煤工艺的应用论文_关祥玉

山东能源枣庄矿业集团新安煤业公司 山东省枣庄市 277642

摘要:大采高综采工作面采煤工艺应用广泛,但想要充分发挥其技术优势,还需要基于其工艺特点以及作业要求,结合工作面特点选择合适的推进方法,通过连续作业保证整个过程的稳定性与安全性。

关键词:大采高综采工作面;采煤工艺;应用

引言

大采高综采采煤法具有很多优点,如煤炭资源采出率高,地质条件适应性强,对巷道布置要求不高,开采过程易管理等,在未来煤矿开采中值得推广与应用。本文通过借助具体的应用实例来探析大采高综采采煤法,有助于人们更形象、更具体、更深入的了解综采一次采全高采煤法,进而更好的推广应用该种采煤法。

1大采高综采工作面采煤工艺概述

应用综采机械化方法实现大采高一次采全厚采煤作业,即为大采高综采采煤工艺。其中,综采机械化即在进行煤矿开采时,完全通过机械化方式作业,涉及环节包括破煤、填煤、运输以及处理采空区等。大采高采煤工艺应用的对象为厚度3.5m~6m范围的煤层,可达到的最大采高为5.6m,液压支架最大支撑高度可达6.3m。倾角较小且稳定性差的煤层可应用此工艺,对采高有良好控制,实际应用效率高,可有效解决存在的稳定性问题,保证开采全程的安全性与高效性。应用大采高综采采煤工艺时,工作面采高宜控制在3.5m以上,并基于工作面中间高、两头低的特点,将液压支架设置成三角煤工作面,以最大限度的满足采高要求,维持采煤作业的顺利进行。

2大采高综采工作面采煤工艺特点

2.1作业效率高

大采高综采工作面机械采煤工艺的应用中,要对工作面所具备的特点予以考虑,从采高的要求出发,将液压支架搭建好,之后进入到双向割煤作业环节,配合使用支架作业就可以提高工作效率。大采高综采回采技术的应用中,破碎机的运行很容易导致刮板机链条出现断裂的问题。这就需要与双向割煤工艺相结合,考虑到采煤作业的运行速度,调整液压支架所在具体位置,使得回采作业顺利展开,能够有效地避免刮板机断裂的问题发生。支架移动速度加快,煤矿开采的效率也会相应地提高。

2.2煤炭形态均匀

大采高综采工作面采煤工艺实际生产时,结合不同煤层结构形式,采煤机滚筒会相应变化,但设备承受重量不会随之变化,同时摇臂承受的作用力也无明显变化,整个开采过程基本可以维持原始摇臂力度。因为不会受外力影响,摇臂始终维持稳定,便可通过均匀的速度切割煤层,最终煤炭以均匀的形态从煤层脱落,具有较高均匀度。

2.3设备要求严格

大型煤矿需要采用大采高综采工作面进行采煤作业。在煤炭开采中,如果煤炭的体积相对较大,煤炭的自重比较大,就需要使用的刮板机具备更大的承载能力,这就很容易导致煤机的链条断裂。大采高技术的产煤量是非常高的,就需要煤机的运行速度升高。如果采煤的进度比较慢,就是由于多种因素所导致的。由于采煤外部环境的影响,就会影响采煤工作的顺利展开。煤机的切割情况要向控制中心及时反馈,并根据采煤实际情况作出调整。包括摇臂的自重、滚筒的自重都会对采煤作业的进度造成影响。所以,采煤的过程中要对各种影响因素都予以考虑。

3工程概况

某煤矿建成投产后有两次改扩建及多次系统改造,矿井集约化程度、综合生产能力以及可持续发展能力有效提高。矿井开拓方式以立、斜井综合开拓为主,现有+740与+630两个水平,并通过暗斜井沟通上下水平。矿井设置两套提升运输系统,并辅助轨道运输系统,通过无极绳绞车与小绞车完成牵引。3号煤层厚度3.16m~7.87m,硬度1~3.62,最大硬度2~3,结构比较简单,煤层厚度变异系数10.59%。煤层直接顶板为砂质泥岩、泥岩以及局部粉砂岩,厚度0~10.75m。

4大采高综采工作面设备配置

在具体配置大采高综采采煤设备时,首先应以煤炭具体分布形式与地理位置情况为基础,充分依据相关标准与要求进行配置。一般来说,在实际生产中,对配置设备具有较高的生产要求,且设备实际输送能力应适应于煤炭生产需求,以便提高矿井煤炭采掘效率与采掘量。对此,可按下列要求来科学、合理的配置了工作面大采高综采采煤法各项设备。

1)破碎机以及转载机。工作面选用PELM980/2000型破碎机,电机功率:160kW,减速器:JS250型减速器,SZZ-764/200(中双链)型转载机。

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2)乳化液泵。10-217工作面选用BRW400/31.5型乳化液泵,配3000L乳化液箱一台,共两泵一箱。这种乳化液泵额定压力较大、流量运转性能稳定,同时应能装设电子卸载阀以及手动卸载阀,这样可大幅提高设备移动速度,以便进一步提高煤矿开采效率。

3)刮板输送机。选用SGZ-764/800(中双链)型刮板输送机,该刮板机链条强度较大,具有较长的使用寿命,水冷却技术以及中双链布置,可实现正反转工作,可显著提升设备运行灵活性。

4)液压支架。配置双柱掩护式ZY4600-15/33型液压支架,此支架的支撑范围在1.5~3.3m之间,活柱升出量在250~800mm之间,架中心实际间距在1.5m左右。支架工作阻力4600kN左右,泵站提供的压力应控制在30MPa左右。

5)采煤机。选用MGTY300/700-WD双滚筒电牵引采煤机,采高:2.0~4.4m,电机功率:2×300kW,截深:600mm,牵引速度:0~7.7~12.5m/min,滚筒直径:1.6m。该采煤机可实现远距离操作,且实际装机功率相对较大,可大幅提高煤矿开采效率。

6)移动变压器。配置三台KBSG-500型移动变压器,一台KBSG-315型移动变压器,两台KBSGZY-1000型移动变压器。变压器都具有较强的运行稳定性,运行寿命长,可为煤矿采掘过程提供充足的电能。

5大采高综采工作面采煤工艺要点

5.1工作面设置

3号煤层6207工作面衔接安排难度小,该工作面埋深约260m,煤质硬度2~3,结构简单,矿压不明显。工作面为下山回采,一定程度上缓解了大采高造成的煤壁片帮现象的发生,降低了煤壁与顶板管理难度。为提高采煤工作效率,确定工作面沿煤层倾斜方向布置,以俯斜方式开采。

5.2生产系统设计

(1)运煤系统。采煤机落煤后由工作面刮板机将煤块运输至转载机,然后通过运输巷皮带运至煤仓。(2)辅助运输系统。材料副斜井、暗斜井通过大巷至材料车场,并与南轨道巷相连至回风车场,最后与6207工作面连接。(3)通风系统。西进风井通过大巷以及火药库通道,接通皮带与运输巷连接,最终到达6207工作面与其相连。

5.3采煤与回采工艺

6207工作面选择走向长壁大采高自然冒落后退式综合机械化采煤方法,应用端部割三角煤斜切进刀方式作业。通过电牵引双滚筒采煤机作业,其中前滚筒用于割顶煤,后滚筒用于割底煤。采煤机滚筒旋转时,煤层被滚筒上存有的截齿破碎掉落,然后通过螺旋叶片将煤块装入刮板机,少量煤块会在推溜时被铲煤板装入溜槽,只有很少的煤块会散落到支架以及溜槽间,最终采取人工拾取方式将其装入溜槽。整个运煤过程由大溜运输到端头卸载,然后经过转载机与皮带运出。

5.4安全注意事项

(1)采煤机司机、支架工及三机司机严格执行《煤矿工人技术操作规程》的有关规定。

(2)当开动的采煤机距机头(机尾)小于15m时,必须先停机,检查端头范围内的支护、管线维护及是否有人作业情况,严禁不检查直接割透。

(3)主要转载点必须设有可靠的防护、防漏、防洒、防堵、防满仓装置或设施。

(4)交接班时,由上、下班安全员、班组长及特殊岗位人员双方进行现场交接,对小班设备完好情况、工作面遗留问题、注意事项必须相互交接清楚。接班后,对存在问题进行处理完后方可开始当班正规循环作业。

结束语

本文结合大采高综采工作面采煤工艺特点,分析其在生产中的作业要求及技术要点,以提高开采效率。为进一步提高综采大采高采煤法的应用水平。

参考文献:

[1]高文彪.大采高综采工作面机械采煤工艺应用探讨[J].南方农机,2017,48(10):66.

[2]施玉红.大采高综采工艺研究[J].山东煤炭科技,2017(03):36-37+39.

[3]龚雪武.大采高综采工作面机械采煤工艺应用探讨[J].机械管理开发,2017,32(02):85-87.

论文作者:关祥玉

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2019/1/3

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