论文部分内容阅读
[摘 要]浅析薄煤层综采工作面的地质构造情况、三机配套适应的问题、液压支架和刮板输送机下滑解决方法,以及采煤方法与煤机行走和导向装置损坏的解决方法。
[关键词]综采面;薄煤层;大倾角;双坡度;采煤方法
中图分类号:B841.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-01
1 引言
在淮北矿区,由于煤矿井田范围内的地质构造比较复杂,断层又多,多为褶曲构造发育,且薄煤层矿井总储量的比例也较大。加上顶板比较破碎,矿压又大等自然因素影响,给正常的煤炭回采造成了很大难度。另外,又由于工作面煤层倾角较大,并且有双坡度。若上炮采、普采,其生产效率也比较低,有无安全保障。针对这一系列的问题与现状,矿上集中一些采区进行了工作面的多种技术运用的尝试性综采,最终取得了成功,并在其它工作面进行推广应用,效果较好。在此,就某工作面在薄煤层、大倾角、双坡度条件下上综采,其现场技术管理作简要分析介绍。
工作面地质构造情况。某综采工作面可采走向长度450m,由于受地质构造断层影响,工作面也不等长,其面长为 85~145m,采高为1.3m,煤层倾角为33°~35°,俯采角为22 °。该采区可采储量20万t以上,瓦斯绝对涌出量为40m3/ min以上。
综采工作面三机的选择配套。采煤机使用 MG132/310-BW,液压架使用BY200-06/15掩护式支架,工作面刮板输送机使用SGW-15C(整铸式)。下巷设备:转载机为SGW 40T×2桥式转载1台,SJ -80胶带输送机1台SGW40T×2刮板输送机1台。
2 三机配套适应的问题
在三机选择配套的过程中,除了对接后能够满足正常开采、运输之外,还应注重运行中出现的一些问题,以及放滑问题。就安全运行相关问题,重点应注意以下几点:
(1)改造工作面刮板输送机SGW-150C电缆槽,并加宽刮板输送机电缆槽与中部槽宽度,使电缆槽靠近底板位置,降低电缆槽高度,使之更加适应薄煤层条件下的综机开采。
(2)在选用矮机身采煤机时,要考虑与工作面刮板输送机及液压支架的配套问题。
(3)当选用滞后支护薄煤层掩护式液压支架时,重点应保证机道采机行走的高度,否则则不能保证正常采煤。
(4)在正常的开采过程中,当采高低于1.3m 以下时,对于顶板比较完整的工作面来说,为解决采煤机行走高度不够的问题,通常采取加长推拉杆办法。保证采煤机割煤时,其支架顶梁不在机道上方,要保证采机正常割煤时行走的高度。
3 液压支架和刮板输送机下滑解决方法
在解决液压支架和刮板输送机下滑的问题上,重点应从以下几个方面进行:
(1)若支架重量G沿斜角的分力大于支架和底板间的摩擦力F时,就要产生侧向移动,即下滑移动。其下滑力F可按下式来进行计算,然后根据计算结果采取一定行的控制措施:
F = G(sinα-fcosα)
式中:α—工作面倾角,(°);
f—金属沿岩石面的摩擦系数,可取0.27值。
当煤层倾角>临界角α1时(α1 为解决这个下滑问题,通常采取调斜工作面的方法完成。工作面下巷进度超前上巷进度,使其伪斜开采,并使工作面刮板输送机及支架下滑力与上推力平衡,可有效减小工作面支架及刮板输送机下滑的幅度。
(2)在工作面现场,用不少于2根单体液压支柱打在工作面下端头支架下边,采取从下往上拉支架,推工作面刮板输送机,拉工作面下端头支架,以打在下端头支架的单体液压支柱为导向不下滑。这样依次从下往上拉,阻止其它支架下滑。再说,因每台支架与工作面刮板输送机中部槽相连,这样也从而阻止了工作面刮板输送机的下滑。
(3)在综采工作面,对刮板输送机的机头机尾打戗压柱,以确保移机头、机尾时刮板输送机不至于下滑。
(4)对工作面刮板输送机每隔10节中部槽,用单体液压支柱打一戗柱,以有效防止其下滑。
(5)工作面使用MG132/310-BW采煤机为无链式牵引,其自身也具有防滑、防跑、闭锁功能装置,相应好些,加上人为的采取防滑控制措施,即可保证这些设备不至于下滑,实现安全可靠运行。
4 采煤方法与煤机行走和导向装置损坏的解决方法
对于综采工作面采煤机的行走和导向装置损坏的问题,主要从以下几个方面调整和控制,即可解决这些问题。
(1)通过调斜工作面,将工作面的下巷超前上巷伪斜开采,这样能有效减小俯采角。
(2)通过采取加高采煤机滚筒侧滑靴的办法,来提高装煤率。
(3)采取单向割煤(下行割煤)和上行装煤方法,以提高装煤率。
(4)由于当初选用采煤机的滚筒是背向旋转的,为提高装煤和适应单向割煤上行装煤的需要,将采煤机2个滚筒都采用右旋方式,并且装配弧形挡煤板来提高装煤率,但是这种方法使采煤机的负荷加大了,为此应适当降低割煤的速度。
(5)当俯采角>22°时,采机机身会下滑,滚筒钻入煤壁,煤装不进输送机中,采取把输送机靠煤壁侧先吊起来,使溜槽倾斜度保持在13°~15°左右,采煤机割底煤卧底,使底板始终保持台阶状,这样可正常工作。关键掌握三点:一是采煤面处于正常割煤状态时,割底形成台阶;二是利用支架及绳套起吊起输送机,然后推移输送机进入下一台阶;三是割完一刀移输送机后,进入正常割煤。
(6)采用多旋叶(4个旋叶)滚筒提高装煤率。通过该例工作面在大倾角、双坡度条件下,综采回采实践,创造了月平均单产近4万t的效果。而同等条件的高档普采工作面,月平均单产仅有1万t左右,显然相比之下使用综采在安全和效率上都有了很大的提高,利用综采取得了较好的技术经济效果。
5 结束语
在大倾角薄煤层、双坡度工作面开采条件下,采用综机开采比采用普通高档普采效率提高几倍,且安全。但是,关键问题是要配套好三机,适应采高和调斜的需要,并配合自然角度,控制防止好机组系列设备下滑,保证机组能够稳定的运行。
参考文献
[1] 张希峻主编.煤矿开采方法[M].中国矿业学院印刷,1985,8.
[2] 陈炎光,钱鸣高主编.中国煤矿采场围岩控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994,5.
[3] 芮冰,黄钦宗.我国采煤机3O年发展回顾和展望[J].煤矿机电,2000(5).[4] 李纪青.螺旋钻采煤法[J].煤矿开采,20Ol(2).
[5] 张欣,张枢.薄煤层采煤机的发展状况及趋势[J].煤矿机械,2002(6):12-16.
[6] 陈钢.连续采煤机在“三下”采煤中的应用前景[J].煤炭科学技术,2003(1).
[7] 李崇昆.论薄煤层螺旋钻机无人开采技术的推广应用价值[J].煤炭企业管理,2004(12):48.
[8] 王朝阳,焦承盏,王新莹,等.薄煤层综合机械化开采工艺及配套设备的研究[J].煤炭科学技术,2005,3(3):66-69.
[9] 李建平,杜长龙,张永忠.我国薄与极薄煤层开采设备的现状和发展趋势[J].煤炭科学技术,2005,3(6):65-67.
[10] 跃春.三轴螺旋式煤层采煤机技术应用探讨[J].山西焦煤科技,2005(10):17-18.
[11] 段小康.薄煤层沿空留巷对拉工作面开采技术[J].山西焦煤科技,2005(11):12-14.
[12] 郭修杰,張伦恭,夏文营.田庄煤矿薄煤层高产高效技术[J].山东煤炭科技,2005(15):5-6.
[13] 王英.薄煤层高效开采技木的实践[J].煤炭技术,2008,27(6).
[14] 刘心广,栾兴亮.薄煤层开采技术研究[J].中国煤炭,2008,34(3):53-54.
[关键词]综采面;薄煤层;大倾角;双坡度;采煤方法
中图分类号:B841.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-01
1 引言
在淮北矿区,由于煤矿井田范围内的地质构造比较复杂,断层又多,多为褶曲构造发育,且薄煤层矿井总储量的比例也较大。加上顶板比较破碎,矿压又大等自然因素影响,给正常的煤炭回采造成了很大难度。另外,又由于工作面煤层倾角较大,并且有双坡度。若上炮采、普采,其生产效率也比较低,有无安全保障。针对这一系列的问题与现状,矿上集中一些采区进行了工作面的多种技术运用的尝试性综采,最终取得了成功,并在其它工作面进行推广应用,效果较好。在此,就某工作面在薄煤层、大倾角、双坡度条件下上综采,其现场技术管理作简要分析介绍。
工作面地质构造情况。某综采工作面可采走向长度450m,由于受地质构造断层影响,工作面也不等长,其面长为 85~145m,采高为1.3m,煤层倾角为33°~35°,俯采角为22 °。该采区可采储量20万t以上,瓦斯绝对涌出量为40m3/ min以上。
综采工作面三机的选择配套。采煤机使用 MG132/310-BW,液压架使用BY200-06/15掩护式支架,工作面刮板输送机使用SGW-15C(整铸式)。下巷设备:转载机为SGW 40T×2桥式转载1台,SJ -80胶带输送机1台SGW40T×2刮板输送机1台。
2 三机配套适应的问题
在三机选择配套的过程中,除了对接后能够满足正常开采、运输之外,还应注重运行中出现的一些问题,以及放滑问题。就安全运行相关问题,重点应注意以下几点:
(1)改造工作面刮板输送机SGW-150C电缆槽,并加宽刮板输送机电缆槽与中部槽宽度,使电缆槽靠近底板位置,降低电缆槽高度,使之更加适应薄煤层条件下的综机开采。
(2)在选用矮机身采煤机时,要考虑与工作面刮板输送机及液压支架的配套问题。
(3)当选用滞后支护薄煤层掩护式液压支架时,重点应保证机道采机行走的高度,否则则不能保证正常采煤。
(4)在正常的开采过程中,当采高低于1.3m 以下时,对于顶板比较完整的工作面来说,为解决采煤机行走高度不够的问题,通常采取加长推拉杆办法。保证采煤机割煤时,其支架顶梁不在机道上方,要保证采机正常割煤时行走的高度。
3 液压支架和刮板输送机下滑解决方法
在解决液压支架和刮板输送机下滑的问题上,重点应从以下几个方面进行:
(1)若支架重量G沿斜角的分力大于支架和底板间的摩擦力F时,就要产生侧向移动,即下滑移动。其下滑力F可按下式来进行计算,然后根据计算结果采取一定行的控制措施:
F = G(sinα-fcosα)
式中:α—工作面倾角,(°);
f—金属沿岩石面的摩擦系数,可取0.27值。
当煤层倾角>临界角α1时(α1
(2)在工作面现场,用不少于2根单体液压支柱打在工作面下端头支架下边,采取从下往上拉支架,推工作面刮板输送机,拉工作面下端头支架,以打在下端头支架的单体液压支柱为导向不下滑。这样依次从下往上拉,阻止其它支架下滑。再说,因每台支架与工作面刮板输送机中部槽相连,这样也从而阻止了工作面刮板输送机的下滑。
(3)在综采工作面,对刮板输送机的机头机尾打戗压柱,以确保移机头、机尾时刮板输送机不至于下滑。
(4)对工作面刮板输送机每隔10节中部槽,用单体液压支柱打一戗柱,以有效防止其下滑。
(5)工作面使用MG132/310-BW采煤机为无链式牵引,其自身也具有防滑、防跑、闭锁功能装置,相应好些,加上人为的采取防滑控制措施,即可保证这些设备不至于下滑,实现安全可靠运行。
4 采煤方法与煤机行走和导向装置损坏的解决方法
对于综采工作面采煤机的行走和导向装置损坏的问题,主要从以下几个方面调整和控制,即可解决这些问题。
(1)通过调斜工作面,将工作面的下巷超前上巷伪斜开采,这样能有效减小俯采角。
(2)通过采取加高采煤机滚筒侧滑靴的办法,来提高装煤率。
(3)采取单向割煤(下行割煤)和上行装煤方法,以提高装煤率。
(4)由于当初选用采煤机的滚筒是背向旋转的,为提高装煤和适应单向割煤上行装煤的需要,将采煤机2个滚筒都采用右旋方式,并且装配弧形挡煤板来提高装煤率,但是这种方法使采煤机的负荷加大了,为此应适当降低割煤的速度。
(5)当俯采角>22°时,采机机身会下滑,滚筒钻入煤壁,煤装不进输送机中,采取把输送机靠煤壁侧先吊起来,使溜槽倾斜度保持在13°~15°左右,采煤机割底煤卧底,使底板始终保持台阶状,这样可正常工作。关键掌握三点:一是采煤面处于正常割煤状态时,割底形成台阶;二是利用支架及绳套起吊起输送机,然后推移输送机进入下一台阶;三是割完一刀移输送机后,进入正常割煤。
(6)采用多旋叶(4个旋叶)滚筒提高装煤率。通过该例工作面在大倾角、双坡度条件下,综采回采实践,创造了月平均单产近4万t的效果。而同等条件的高档普采工作面,月平均单产仅有1万t左右,显然相比之下使用综采在安全和效率上都有了很大的提高,利用综采取得了较好的技术经济效果。
5 结束语
在大倾角薄煤层、双坡度工作面开采条件下,采用综机开采比采用普通高档普采效率提高几倍,且安全。但是,关键问题是要配套好三机,适应采高和调斜的需要,并配合自然角度,控制防止好机组系列设备下滑,保证机组能够稳定的运行。
参考文献
[1] 张希峻主编.煤矿开采方法[M].中国矿业学院印刷,1985,8.
[2] 陈炎光,钱鸣高主编.中国煤矿采场围岩控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994,5.
[3] 芮冰,黄钦宗.我国采煤机3O年发展回顾和展望[J].煤矿机电,2000(5).[4] 李纪青.螺旋钻采煤法[J].煤矿开采,20Ol(2).
[5] 张欣,张枢.薄煤层采煤机的发展状况及趋势[J].煤矿机械,2002(6):12-16.
[6] 陈钢.连续采煤机在“三下”采煤中的应用前景[J].煤炭科学技术,2003(1).
[7] 李崇昆.论薄煤层螺旋钻机无人开采技术的推广应用价值[J].煤炭企业管理,2004(12):48.
[8] 王朝阳,焦承盏,王新莹,等.薄煤层综合机械化开采工艺及配套设备的研究[J].煤炭科学技术,2005,3(3):66-69.
[9] 李建平,杜长龙,张永忠.我国薄与极薄煤层开采设备的现状和发展趋势[J].煤炭科学技术,2005,3(6):65-67.
[10] 跃春.三轴螺旋式煤层采煤机技术应用探讨[J].山西焦煤科技,2005(10):17-18.
[11] 段小康.薄煤层沿空留巷对拉工作面开采技术[J].山西焦煤科技,2005(11):12-14.
[12] 郭修杰,張伦恭,夏文营.田庄煤矿薄煤层高产高效技术[J].山东煤炭科技,2005(15):5-6.
[13] 王英.薄煤层高效开采技木的实践[J].煤炭技术,2008,27(6).
[14] 刘心广,栾兴亮.薄煤层开采技术研究[J].中国煤炭,2008,34(3):53-54.