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【摘 要】近年来，随着我国煤炭工业的飞速发展，新技术、新装备的应用，大功率综合机械化采煤设备在高产高效矿井使用和推广。现国内原煤生产矿井综采工作面，倾斜长度一般设计在300m以下。神华宁煤集团根据羊场湾煤矿煤层赋存条件，将Y120202大采高综采工作面走向长度设计为3553m，倾斜长度设计为350m，提高了回采率，是神华宁煤集团首个大采高综采倾斜最长的工作面。为在有条件的矿井推广（包括采区工作面布置、设备选型）提供参考依据，下面以Y120202综采工作面设备运行情况作一可行性分析。
【关键词】工作面；切眼；顺槽；倾斜长度；采煤机
1.工作面概述
Y120202综采工作面，走向长度3553ｍ、倾斜长度350ｍ、煤层厚度平均7.1m、硬度系数f=1～2、煤层倾角平均8°；工业储量：1042.6万吨，可采储量：969.6万吨。
1.1设备配置
1.2采煤工艺
Y120202综采工作面采用走向长壁综合机械化采煤方法开采，全部垮落式处理采空区顶板。采煤机割煤方式为单向下行割煤，上行空刀清理浮煤，每刀截深0.865m。
1.3工作面采高
根据地质资料显示，煤层与直接顶之间有0.20～0.66m厚的伪顶，岩性为碳质泥岩，受矿压及采动影响，在开采过程中随采随落，给工作面顶板管理和煤质管理造成困难；同时因煤层直接底为泥岩及粉砂岩，厚0.69～3.54m，遇水极易变软，导致支架钻底严重，造成工作面推进困难，而且影响煤质。为此工作面采用留顶煤、底煤开采，正常回采期间，顶煤厚度保持在1.0m以内，底煤厚度保持在0.3～0.5m。最终确定工作面平均采高为5.6m，所选ZY10000/28/62-D型支撑掩护式支架符合工作面支护要求。
1.4循环作业时间
因其它综采工作面原煤及各综掘工作面掘进煤同时进入主煤流系统，受主斜井胶带输送机输送能力制约（3300t/h），矿方规定Y120202工作面采煤机正常割煤平均速度控制在8m/min。正常生产状况下，下行割煤长度为300m，时间43.5min；采煤机在上行空刀清理浮煤时，速度控制在12m/min，上行清理浮煤的运行长度300m，时间为25min；在上端部斜切进刀时速度2m/min，在机窝处下行割煤速度12m/min，机窝段长50m，做机窝时间为29.2min；一个循环共计时间为91.7min。每班8小时作业时间，正常生产情况下，可以进行5个正规循环。
2.工作面设备运行现状分析
由于受主运输皮带、边界石门皮带运力的制约，Y120202综采工作面设备运行四个月以来，一直未满负荷运行。采煤机平均速度在8m/min左右时，顺槽胶带输送机已经处于满负荷运行状态（带宽1.4m、运输长度4300m、 运输能力3000t/h、 带速4.5m/s）。在两周生产过程中，对所采集到中、夜班工作面主要生产设备，在不同工况下运行参数做了分析、比较（附录1）。从三个图表可以看出，工作面设备运行比较稳定，能满足实际生产需要。主要设备运行状况分析如下：
2.1工作面生产影响说明
Y120202工作面回采四个月以来，外部主要受运输边界石门皮带、主运输皮带以及供水压力、流量影响较多。内部主要为采煤机、皮带机、刮板机影响较多。检修人员对进口设备熟练程度低，查找设备故障困难。且配件不齐全，采煤机、支架管路和阀组易损坏，以及工作面采高大，大块煤多等是内部影响的主要因素。
2.2采煤机运行状况分析
采煤机在电控、机械等方面都有很好的适用性。下行速度控制在（4m～8m/min）之间，返机速度控制在（0m～15m/min）之间。采煤机一直未达到满载运行状态。通过图表一观察采煤机在运行过程中总电流和各个电机的电流变化情况（额定总功率：2125KW 额定电流：335A），当煤机速度在4m～8m/min之间时，采煤机总电流值在200A以下，远小于额定电流值。工作面采高大片帮煤多，各电机负荷都比较小。显然采煤机在实际生产过程中处于轻载运行状态。
采煤机电流图表一
2.3三机的运行状况分析及问题
2.3.1 转载机和破碎机运行状况
转载机、破碎机电机均为双速电机。电机功率:525KW额定电流：120A，通过图表一、二数据中可以看出转载机电流在70A以下；破碎机电流在50A以下，在运行中电流变化平稳，处于轻载运行状态。
2.3.2刮板运输机运行状况
刮板运输机采用福伊特软启动液力耦合器，电机为3×855KW，单回路额定电流为173A，从刮板机电流、功率变化图表（附录3）中可以看出：平均电流均在120A以下，三台电机电流变化比较平稳，功率趋于平衡。福伊特软启动液力耦合器对水质、水压、流量要求高，造成系统复杂。
转载机、破碎机电流图表二
3.工作面矿压状况
Y120202工作面矿压观测的主要内容包括：确定矿山压力来压步距、工作面支架受力状况以及采高和推进度的观测。
工作面共有202台支架，取9台支架进行工作阻力数据采集：26#、46#、66#、86#、106#、126#、146#、166#、186#。
观测采用支架自带的PM31电液控制器，自动监测并记录支架的工作阻力数据。工作面自5月4日开采以来，数据通过PM31电液控制器及井下控制台的主机传输获取,在工作面正常回采过程中采集的数据来看，周期来压不明显，下部来压比上部来压早。
4.结论与建议
通过对工作面现场调研及设备运行情况来看，羊场湾煤矿Y120202综采工作面配套设备运行基本满足要求，适应于大采高、长切眼工作面回采需要。建议在今后煤矿综采工作面设计中，有必要根据工作面长度、倾角等综合因素考虑供水压力、流量。针对工作面及风、机两巷压力显现情况考虑支护强度，对回采过程中的影响也须综合考虑，以满足设备正常运转所需要的支护空间，真正达到高产高效的目的。■
【关键词】工作面；切眼；顺槽；倾斜长度；采煤机
1.工作面概述
Y120202综采工作面，走向长度3553ｍ、倾斜长度350ｍ、煤层厚度平均7.1m、硬度系数f=1～2、煤层倾角平均8°；工业储量：1042.6万吨，可采储量：969.6万吨。
1.1设备配置
1.2采煤工艺
Y120202综采工作面采用走向长壁综合机械化采煤方法开采，全部垮落式处理采空区顶板。采煤机割煤方式为单向下行割煤，上行空刀清理浮煤，每刀截深0.865m。
1.3工作面采高
根据地质资料显示，煤层与直接顶之间有0.20～0.66m厚的伪顶，岩性为碳质泥岩，受矿压及采动影响，在开采过程中随采随落，给工作面顶板管理和煤质管理造成困难；同时因煤层直接底为泥岩及粉砂岩，厚0.69～3.54m，遇水极易变软，导致支架钻底严重，造成工作面推进困难，而且影响煤质。为此工作面采用留顶煤、底煤开采，正常回采期间，顶煤厚度保持在1.0m以内，底煤厚度保持在0.3～0.5m。最终确定工作面平均采高为5.6m，所选ZY10000/28/62-D型支撑掩护式支架符合工作面支护要求。
1.4循环作业时间
因其它综采工作面原煤及各综掘工作面掘进煤同时进入主煤流系统，受主斜井胶带输送机输送能力制约（3300t/h），矿方规定Y120202工作面采煤机正常割煤平均速度控制在8m/min。正常生产状况下，下行割煤长度为300m，时间43.5min；采煤机在上行空刀清理浮煤时，速度控制在12m/min，上行清理浮煤的运行长度300m，时间为25min；在上端部斜切进刀时速度2m/min，在机窝处下行割煤速度12m/min，机窝段长50m，做机窝时间为29.2min；一个循环共计时间为91.7min。每班8小时作业时间，正常生产情况下，可以进行5个正规循环。
2.工作面设备运行现状分析
由于受主运输皮带、边界石门皮带运力的制约，Y120202综采工作面设备运行四个月以来，一直未满负荷运行。采煤机平均速度在8m/min左右时，顺槽胶带输送机已经处于满负荷运行状态（带宽1.4m、运输长度4300m、 运输能力3000t/h、 带速4.5m/s）。在两周生产过程中，对所采集到中、夜班工作面主要生产设备，在不同工况下运行参数做了分析、比较（附录1）。从三个图表可以看出，工作面设备运行比较稳定，能满足实际生产需要。主要设备运行状况分析如下：
2.1工作面生产影响说明
Y120202工作面回采四个月以来，外部主要受运输边界石门皮带、主运输皮带以及供水压力、流量影响较多。内部主要为采煤机、皮带机、刮板机影响较多。检修人员对进口设备熟练程度低，查找设备故障困难。且配件不齐全，采煤机、支架管路和阀组易损坏，以及工作面采高大，大块煤多等是内部影响的主要因素。
2.2采煤机运行状况分析
采煤机在电控、机械等方面都有很好的适用性。下行速度控制在（4m～8m/min）之间，返机速度控制在（0m～15m/min）之间。采煤机一直未达到满载运行状态。通过图表一观察采煤机在运行过程中总电流和各个电机的电流变化情况（额定总功率：2125KW 额定电流：335A），当煤机速度在4m～8m/min之间时，采煤机总电流值在200A以下，远小于额定电流值。工作面采高大片帮煤多，各电机负荷都比较小。显然采煤机在实际生产过程中处于轻载运行状态。
采煤机电流图表一
2.3三机的运行状况分析及问题
2.3.1 转载机和破碎机运行状况
转载机、破碎机电机均为双速电机。电机功率:525KW额定电流：120A，通过图表一、二数据中可以看出转载机电流在70A以下；破碎机电流在50A以下，在运行中电流变化平稳，处于轻载运行状态。
2.3.2刮板运输机运行状况
刮板运输机采用福伊特软启动液力耦合器，电机为3×855KW，单回路额定电流为173A，从刮板机电流、功率变化图表（附录3）中可以看出：平均电流均在120A以下，三台电机电流变化比较平稳，功率趋于平衡。福伊特软启动液力耦合器对水质、水压、流量要求高，造成系统复杂。
转载机、破碎机电流图表二
3.工作面矿压状况
Y120202工作面矿压观测的主要内容包括：确定矿山压力来压步距、工作面支架受力状况以及采高和推进度的观测。
工作面共有202台支架，取9台支架进行工作阻力数据采集：26#、46#、66#、86#、106#、126#、146#、166#、186#。
观测采用支架自带的PM31电液控制器，自动监测并记录支架的工作阻力数据。工作面自5月4日开采以来，数据通过PM31电液控制器及井下控制台的主机传输获取,在工作面正常回采过程中采集的数据来看，周期来压不明显，下部来压比上部来压早。
4.结论与建议
通过对工作面现场调研及设备运行情况来看，羊场湾煤矿Y120202综采工作面配套设备运行基本满足要求，适应于大采高、长切眼工作面回采需要。建议在今后煤矿综采工作面设计中，有必要根据工作面长度、倾角等综合因素考虑供水压力、流量。针对工作面及风、机两巷压力显现情况考虑支护强度，对回采过程中的影响也须综合考虑，以满足设备正常运转所需要的支护空间，真正达到高产高效的目的。■