薄煤層開(kāi)采工藝探析

　　薄煤層由于其開(kāi)采空間狹窄，效率低，工作面條件差，機(jī)械裝備不配套或采煤工藝不完善等技術(shù)問(wèn)題，難于實(shí)現(xiàn)礦井的高效與安全生產(chǎn)。文章借鑒我國(guó)中厚以上煤層綜采的經(jīng)驗(yàn)，在薄煤層綜采配套設(shè)備的研制及工藝參數(shù)優(yōu)化方面進(jìn)行探索。工作面裝備了自行研制與改進(jìn)的三機(jī)配套設(shè)備，取得了明顯效果，創(chuàng)出了滾筒式薄煤層綜采機(jī)組年產(chǎn)百萬(wàn)噸的新水平。
　　
　　一、薄煤層工作面工藝分析
　　
　　工作面合理工藝參數(shù)的確定，是綜采配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)的基礎(chǔ)。
　　（一）截深的選擇
　　考慮采煤機(jī)功率、煤質(zhì)硬度系數(shù)、煤層厚度及采高、頂板節(jié)理發(fā)育情況、支撐壓力壓酥煤壁深度、支架支護(hù)方式等因素來(lái)確定截深。通過(guò)認(rèn)真分析工作面地質(zhì)條件和設(shè)備配套情況，確定截深。當(dāng)頂板節(jié)理發(fā)育、片幫嚴(yán)重時(shí)，每刀拉架時(shí)進(jìn)行超前支護(hù)，以提高循環(huán)單產(chǎn)。
　　（二）支護(hù)與移架方式
　　采用鄰架操作，及時(shí)支護(hù)。在采煤機(jī)割過(guò)后，先移支架撐住頂板，然后再移輸送機(jī)。結(jié)合煤層厚度掌握加長(zhǎng)桿伸縮范圍，以便以合理架位及高度支護(hù)頂板。當(dāng)頂板情況允許時(shí)，順序移架與隔架移架相結(jié)合，保證移架速度滿(mǎn)足采煤機(jī)割煤速度，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)快速割煤的需要。
　　（三）采煤機(jī)進(jìn)刀方式
　　采用MG200—BW2采煤機(jī)落煤，單向采煤，中部斜切進(jìn)刀。前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，自開(kāi)缺口。
　　
　　二、工作面工序匹配的保障措施
　　
　　薄煤層綜采工作面合理工藝參數(shù)的有效保障，主要包括工作面各運(yùn)輸環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)及過(guò)載保護(hù)、長(zhǎng)距離通訊指揮、工作面“三直一平”及過(guò)地質(zhì)構(gòu)造的控制措施，為此煤礦采用了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的TK－200通訊控制系統(tǒng)，強(qiáng)化了工作面生產(chǎn)管理，保證了工作面各工序的最佳匹配。
　　（一）TK－200通訊控制系統(tǒng)的應(yīng)用
　　1、系統(tǒng)組成。TK—200通訊控制系統(tǒng)由TK110型工作面控制器、TK120型電源、TJ100型礦用電流檢測(cè)裝置、TK130擴(kuò)音電話(huà)、TK130C多功能電話(huà)、TK150型智能終端、TK150E型智能耦合器和TK130—X型五芯帶屏蔽礦用拉力電纜組成。
　　2、系統(tǒng)應(yīng)用效果。TK—200通訊控制系統(tǒng)的應(yīng)用，充分發(fā)揮出其通訊控制一體化功能，大幅度降低了工作面設(shè)備的故障，最大限度地實(shí)現(xiàn)了各工序間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，極大地提高了工作面的工時(shí)利用率。第一，由于TK—200通訊控制系統(tǒng)在工作面布置了12部TK130系統(tǒng)電話(huà)，在電氣列車(chē)上設(shè)有控制臺(tái)，工作面所有電話(huà)及控制臺(tái)之間均可任意通話(huà)，控制臺(tái)可實(shí)現(xiàn)工作面所有設(shè)備的集中控制，大幅度降低了機(jī)電故障率。第二，由于工作面擴(kuò)音電話(huà)能實(shí)現(xiàn)工作面沿線(xiàn)全線(xiàn)擴(kuò)音，加強(qiáng)了工作面各生產(chǎn)工序間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，使各工序之間密切配合，充分發(fā)揮單位時(shí)間內(nèi)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的有效性，提高了工作效率。
　　3、由于采用了集中控制和工作面沿線(xiàn)閉鎖方式，使工作面沿線(xiàn)操作人員只能停機(jī)，不能開(kāi)機(jī)。如要開(kāi)機(jī)，通知控制臺(tái)，控制臺(tái)在開(kāi)機(jī)時(shí)，均要進(jìn)行語(yǔ)言報(bào)警，并且設(shè)有延時(shí)裝置，避免了以往盲目啟車(chē)而損壞機(jī)電設(shè)備或造成安全事故的現(xiàn)象，從而保證了安全生產(chǎn)。
　　4、TK—200通訊控制系統(tǒng)本身配備了TJ100型電流檢測(cè)報(bào)警裝置，能隨時(shí)不間斷地對(duì)工作面電流進(jìn)行檢測(cè)，一旦檢測(cè)到工作電流超過(guò)設(shè)定值，便進(jìn)行報(bào)警，則操作人員可以及時(shí)調(diào)整割煤速度和減少采煤量，避免了因過(guò)載而造成的壓溜、燒電機(jī)、損壞減速器等事故現(xiàn)象的發(fā)生，這樣不但方便了生產(chǎn)，提高了效率，而且大大地降低了材料和配件的消耗。
　　5、工作面運(yùn)輸巷布置3部帶式輸送機(jī)和斜巷1部刮板輸送機(jī)，運(yùn)輸環(huán)節(jié)直接制約著工作面開(kāi)機(jī)率。使用該系統(tǒng)后，通過(guò)精心計(jì)算最合適的斜巷刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)負(fù)荷，對(duì)工作面刮板輸送機(jī)的工作電流進(jìn)行了報(bào)警設(shè)定，從而減少了斜巷刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)的過(guò)載和空轉(zhuǎn)時(shí)間，不但節(jié)約了電能，而且提高了工作面開(kāi)機(jī)率。
　　（二）工作面地質(zhì)條件適應(yīng)性控制措施
　　工作面過(guò)斷層或褶曲等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，工作面設(shè)備難以適應(yīng)地質(zhì)條件，必須強(qiáng)化工作面生產(chǎn)管理，采取有效的控制措施，降低設(shè)備故障率，提高工作面開(kāi)機(jī)率。
　　1、確保工作面“三直一平”的措施。工作面實(shí)行拉線(xiàn)管理；工作面懸掛照明燈具作參照物；推溜時(shí)，確保頂溜千斤頂?shù)男谐踢_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；工作面若出現(xiàn)局部不直現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)移架或移溜；提高職工操作水平，增強(qiáng)責(zé)任心。
　　2、工作面過(guò)斷層措施。調(diào)整工作面與斷層間夾角；采煤機(jī)割煤過(guò)后及時(shí)移架，管理好頂板；工作面支架進(jìn)行超前支護(hù)；控制好工作面周期來(lái)壓；若端部出現(xiàn)局部冒頂時(shí)，要及時(shí)挑頂護(hù)頂；帶壓擦頂移架；煤壁打設(shè)木錨桿，以防片幫；必要時(shí)，在支架上吊掛工字鋼作前探梁；注意吊梁，防止支架鉆底。
　　3、工作面過(guò)褶曲措施。調(diào)整褶曲軸向兩側(cè)的坡度，當(dāng)軸向兩側(cè)坡度較大時(shí)，適當(dāng)留底煤，軸向兩側(cè)坡度較小時(shí)，應(yīng)適當(dāng)破底，確保軸向兩側(cè)坡度平緩；隨時(shí)調(diào)整支架，防止支架歪斜；加強(qiáng)褶曲段工作面頂板管理。
　　4、防止刮板輸送機(jī)躥動(dòng)措施。采煤機(jī)司機(jī)、移架工、推溜工應(yīng)密切配合，確保工作面“三直一平”；控制好工作面上、下兩巷的推進(jìn)度；工作面支架出現(xiàn)傾斜時(shí)，要及時(shí)擺正；工作面發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)有滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)甩刀或趕溜；利用支架側(cè)護(hù)板，調(diào)整刮板輸送機(jī)，阻止其上躥下滑；埋設(shè)地銷(xiāo)或安設(shè)千斤頂，防止刮板輸送機(jī)躥動(dòng)；采用合理進(jìn)刀方式，防止刮板輸送機(jī)上竄下滑。
　　該套自行研制與改進(jìn)的綜采設(shè)備的成功應(yīng)用，為薄煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該設(shè)備應(yīng)用了薄煤采綜采工作面工序合理匹配的保障技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)了工作面設(shè)備的集中控制，強(qiáng)化了生產(chǎn)管理、故障診斷和事故排查。保證了工作面各工序最佳匹配，提高了工作面開(kāi)機(jī)率。
　　（作者單位：雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦）