薄煤綜采高產技術研究應用

薄煤綜采高產技術研究應用[摘要]：薄煤綜采技術是通過運用煤炭行業(yè)國內外先進科學技術，提升裝備水平，改進支護手段等方法，將受地質環(huán)境復雜、工作面采高低、煤塵大、能見度低、人員安全工作系數(shù)低的薄煤層工作面改變成高產高效的高產工作面，實現(xiàn)穩(wěn)定礦井產量，實現(xiàn)合理三機配套全自動化采煤工藝技術。

[關鍵詞]：薄煤綜采技術應用

一、概況

牛兒莊采礦有限公司是一個開采了50年的衰老礦井，隨著開采年限的增加，剩余煤炭資源有限，面臨著采掘接續(xù)緊張的問題。但該礦薄煤層有一定的儲量，且賦存穩(wěn)定，構造簡單，煤質較好，具有較高的開采價值。但采用原來的高檔開采工藝產量低，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)定礦井產量，適應現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的要求，該礦引進了薄煤綜采技術。

二、工作面地質條件

工作面位于八盤區(qū)上部，所開采煤層為山青煤層，工作面北至工業(yè)廣場山青保護煤柱線，南到牛五井田邊界山青保護煤柱線，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。地面無需保護設施。

該工作面北部呈一走向近似sn，傾向e的單斜構造，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°，工作面內構造較為簡單，該區(qū)內共發(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，局部煤層內含長條形或橢球形黃鐵礦結核，煤層結構簡單，煤巖類型半巖亮型。過斷層處需打頂或破底，局部頂板灰?guī)r較薄易冒落，對煤質有一定影響。該工作面巷道布置在山青層位，均為摸頂破底掘進。運料道采用錨索、錨桿配合支護，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形式。切眼寬度5.5m，采用錨索配合單體支柱支護。

三、薄煤綜采工作面回采工藝

1.1采煤方法：采用走向長壁后退式綜合機械化采煤法。

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：準備工作→割煤→推移輸送機→移架→割煤→推移輸送機→移架。

b、工藝說明：

1.落煤方法：使用mg200/456-wd型電牽引變頻采煤機落煤。端部斜切式進刀。

2.裝煤方式：機組自行裝煤，配合人工清理浮煤。上下缺口處采用人工撩煤。

3.運煤方式：使用mg200/456-wd型電牽引變頻采煤機落煤，可遠程遙控；工作面使用sgz730/264型可彎曲刮板輸送機運煤，溜子道使用sgw—630/75型刮板輸送機、szz-764/110型橋式轉載機和sdj-100/63/75×2型膠帶輸送機連續(xù)運煤。zy3300/8.5/17d型液壓支架支護頂板，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)對支架動作的主要控制功能包括：對鄰架、隔架各單動作的按鍵操作；對鄰架多動作的自動順序控制（前移支架的降、移、升動作的自動順序聯(lián)動）；對支架進行成組推溜、移架操作；可實現(xiàn)以采煤機工作位置和運行方向為依據(jù)的支架動作自動控制，即跟機自動化。成組支架自動順序聯(lián)動的成組自動控制50s/5架，約2.5～3min操作兩組。

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

5.sac型液壓支架電液控制系統(tǒng)安全措施

操作人員工作時應精神集中，密切注意支架動作涉及位置及其附近的狀況，防止支架動作可能導致對自身或他人的安全威脅和設備的損壞。

執(zhí)行操作前應撤離動作支架區(qū)內的所有人員。執(zhí)行成組自動動作操作前，應對動作架數(shù)和方向進行確認，架數(shù)應限制在可視范圍之內。操作命令發(fā)出后，如發(fā)現(xiàn)有人進入在支架動作區(qū)域，應立即停止成組動作。

操作人員發(fā)現(xiàn)有支架控制器處于急?；蜷]鎖狀態(tài)時，應及時了解原因，確認危險狀況解除后方可復位。

任何人員都不得滯留在動作的支架內。當執(zhí)行單架自動動作、成組自動動作及跟機自動動作時，控制器發(fā)出自動動作的聲音警示信號后（蜂鳴器有節(jié)奏鳴響），嚴禁人員進入報警的支架內，在該區(qū)域內的人員應立即撤出。

6.高產實施措施

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

二是加強設備檢修，挖潛工時利用。實施了包機制，進一步明確了責任。檢修采用集中檢修制，集中4小時進行設備檢修，這樣在有事故時為夜班完成定額提供了充足時間，為完成生產任務奠定了基礎。在中夜班完成生產任務的前提下，早班完成檢修任務后，確保設備安全運轉的情況下，組織早班試車時間割煤1刀，有力的支持了創(chuàng)高產活動。

三是嚴格主管區(qū)長包班制度，確保安全創(chuàng)高產。為確保目標的實現(xiàn)，嚴格執(zhí)行了區(qū)長包班，每班有一名區(qū)長包班，與本班同時下井同時升井，及時解決生產過程中的問題，保證了安全與生產任務的完成。其他區(qū)領導堅持每天吃住在廠區(qū)，及時的了解井下生產情況，結合跟班領導及時處理制約生產的問題，確保了生產的正常有序進行。

四、經濟效益分析及推廣價值

56802工作面初采長度為125m，從2010年8月1日開始安裝，共安裝支架81架。9月1日開始初采，10月份產煤8.18萬噸，刷新了冀中能源薄煤綜采紀錄，取得了很好的經濟效益和安全效果，有廣泛的應用前景。

4.1經濟效益

56802綜采工作面9月份至11月份，共生產原煤170800t，推進度609m，平均日進6.7m，平均日產原煤1876t，平均月產量56000t；其中，最高日進12m，最高日產達3600t，最高月產達81800t。與高檔普采相比，新增產值8540（萬元/年），新增利潤3774.6（萬元/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，與同類條件下高檔相比節(jié)省用工910個，每工按100元計算，節(jié)省工資9.1萬元。

與高檔相比節(jié)省坑木等材料費10.7萬元。

經濟效益合計：3774.6+9.1+10.7=3794.4萬元

4.2安全效果

56802工作面使用綜采支架，提高了工作面支護的安全系數(shù)，同高檔工藝相比，簡化了操作工序，降低了作業(yè)風險，避免了頂板事故的發(fā)生，實現(xiàn)了安全生產。支架安裝了sac型液壓支架電液控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了降架、移架、移輸送機自動化；采煤機安裝了遠程遙控操作裝置，使移架、移輸送機、割煤等工序實現(xiàn)遠距離操作，提高了安全生產本質化程度。

增強了對地質條件的適應性，解決了薄煤層開采高產高效難題，提高了儲量利用率。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、結論

（1）三機配套裝備綜合性能得到進一步優(yōu)化，達到了最低采高1.0m的要求，適應了薄煤層開采的需要。

（2）通過對薄煤層開采進行研究和分析，簡化了操作工序，減少了生產用工，提高了勞動效率，大量節(jié)約生產材料，降低了生產成本；提高了工作面支護的安全狀況，避免了頂板事故的發(fā)生，實現(xiàn)了安全生產。

（3）通過薄煤層開采工藝