綜掘開幫快速安裝綜采在煤采中的應用

摘 要：隨著煤礦機械化程度的提高，采煤工作面的安裝與搬移變得復雜。在新安煤礦在復合頂板破碎情況下，本文分析了理論和方案，采用用可靠、快速的綜采設備安裝方法，在擺布生產和煤炭質量搭配方面提供了可借鑒的經驗。

關鍵詞：綜掘機 切眼 快速安裝 煤質提高

隨著煤礦機械化技術的不斷提高，也使得綜合機械化采煤設備移動和安裝比較繁瑣。綜合機械化采煤設備工作面支架安裝前一般要對切眼進行開幫，傳統綜采切眼開幫大多數是進行爆破開幫對切眼的硬幫和軟幫，出貨方式是人用工手裝鍬或煤耙斗，頂板支護為標準、鋼帶網和單體配加厚板梁。安裝速度很慢給生產帶來很大不便，特別是在采深大礦壓比較大和復合頂板下切眼開幫非常困難，頂板支護選擇及應用效果受到很大限制。新安煤礦采煤工作面現在就受深部壓力影響，頂底板移近量很大，切眼開幫后復合頂板不是很容易維護，造成安裝困難和初采期間外面來的灰塵對煤質的影響。

為了能夠保證要求的工期，必須提前進行試用生產。如果按傳統方法先開幫后安裝，要用時50天才能完成，這樣在約試生產的一周時間內，工期會延長。同時采煤的質量也會受到影響。經驗證明，施工人員經過效益的論證，決定利用綜掘機進行切眼開幫，并實現一邊開幫一邊安裝，這樣做的效果比較理想，生產時間也會提前，原煤的生產量有所增加。我們的具體做法有以下幾點。

一、理論分析與方案結合

傳統采煤方式適合生產接續不緊張情況下的中等硬度以上頂板，工藝簡單但會對頂板震動破壞，容易產生懸頂而導致頂板下沉，切眼高度不夠地點安裝支架前還得拉底；一邊開幫一邊安裝方式適合生產接續緊張、頂板一般硬度以上的工作面，用人少又便于安全管理；材料費用少、開幫后的頂板裸露時間也很短，可提前配采增加效益的優點。

二 工作面及選煤

(1)切眼開幫前的狀況

位置：開切眼長度185米，最大傾角為17°，平均為16°，煤層厚度2.4米，頂板為復合性頂板，即：煤層上為1.4米厚的粉砂巖直接頂和十上層0.9米的煤，其中0.25米炭質粉砂巖膠結，底板為1.2米厚的粉砂巖。

斷面：寬為4.2米，高為全煤厚2.4米。

支護：頂板采用，錨桿、W鋼帶、錨索和金屬網聯合支護。金屬網封閉全部頂板，兩邦采用直徑為16mm，1.6長的樹脂錨桿配木板帽，并掛金屬網維護巷邦，護邦錨桿為3排矩形布置，密度為1.5×1.0米。頂板支護為螺紋鋼錨桿，直徑為20MM，五排矩形布置，密度為1.0×1.0米。錨索為直徑16mm的鋼角線，錨索長5米，兩排矩形布置密度為2×2.5米。

開切眼的上、下兩端頂板壓力較小，完整，中部頂板壓力大，頂板破碎，下沉量達到0.25米左右，兩幫片幫達0.8米寬，局部底板出現底鼓現象。

(2)工作面設備

工作面需要安裝的設備有：122部液壓支架，刮板輸送機1臺，轉載機1臺，破碎機1臺，膠帶輸送機1臺，采煤機1臺。

(3)開幫使用設備主要參數：

A、掘進機機身長9.8米，寬度2.5米，機高1.7米，鏟板寬度3.0米，機重51.5噸，最大可掘高度4.0米，寬度5.5米，切割臥底深度250mm。

B、運輸機為SGB—620／40T了溜子

C、搭接方式：SGB—40T搭在順槽皮帶上；掘進機的膠帶轉載機通過改制的輪對騎在SGB—40T溜子的中部槽上，可在中部槽的兩沿上運行。

(4) 選煤工藝概況：

該礦煤種多為長焰煤，可選性比較差，現工藝為使用液壓式動篩跳汰機排矸，該設備產地沈陽，控制系統采用德國技術，工藝排矸效率80%，分選粒度25--80mm，作為洗混中塊產品銷售，當市場淡季時或者煤質指標下滑時，采用破碎方法摻配到25mm以下商品煤中以提高質量。

三開幫實施方法：

A、作業方式：

綜采切眼支架安裝，以往一般都是先進行全長開幫，達到安裝需要空間后，進行切眼穩架安裝。但該工作面由于切眼頂板壓力較大破碎，為避免用炮掘開幫對頂幫的破壞，造成初采期間頂板冒落，影響安全和煤質，這次采用掘進機開幫，SGB—40T運輸。從下部往上開幫，分段作業，每次開幫深度1.5米，開幫規格為：寬4.2米×2.4(全煤厚)。

B、主要工序：

在實現“邊開邊安”工藝前，由于掘進機及SGB—40T溜子需要一定空間，所以首先在開始安裝支架前，先進行開幫20米，然后將掘進機及溜子移到切眼開幫處，該段支架穩定后，形成邊開幫邊穩架子的作業方式，即開幫——穩架——開幫——穩架。掘進機每次開幫為1.5米，開幫后用最后穩好的支架前梁挑設三塊3.0長的大拌，維護開幫后新暴露的頂板，維護支護及時打設，確保作業人員安全。隨著開幫位置的不斷前移，SGB—40T溜子及時延長，保證掘進機有足夠運行空間。

四 主要技術經濟效果

(1) 技術效果

綜掘機開幫與爆破開幫比較，支架安裝工程進度沒有因開幫而受到制約，具有以下技術效果：

A作業人員不用到開幫區域作業，完全可以避開冒頂區域，避免破碎頂板及片幫煤對作業人員的危害，有利于安全生產。

B開幫時，不用對支架掩護也不會造成管件及設備損壞。

C提高了頂板、硬幫圍巖穩定性，降低初采時頂板巖石混入量，利于煤質穩定。

D使用綜掘機進行切眼開幫，邊開幫邊安裝，加快了開幫、安裝速度，使綜采工作面提前15天投產，多出原煤6.0萬噸。

(2)經濟效果

A.優質煤3#熱值區間5101—5400千卡/千克，銷售單價610元/噸，而動力煤1#熱值區間4701—5100千卡/千克，銷售單價560元/噸，提前十五天生產，配采后商品煤熱值由4950千卡/千克左右提高到5150千卡/千克左右，提高一個質量檔次，增收5.55*560=3108萬元。

B.掘進機開幫183米，有160米開幫后頂板不打設永久支護，按照切眼支護密度計算，節約錨桿640根、W鋼帶384延長米、金屬網2133kg、錨索192kg、中板85kg、火藥786kg、雷管1720發、釬頭10個，節省支護成本合計8.16萬元。

以上兩項共可為企業創造經濟效益：3108+8.16=3116.16萬元。

根據結合新安煤礦六采區的綜采開切眼開幫，做出提前生產而且煤質優劣搭配的工藝結論，掘進機開幫與爆破開幫的經濟效益對比：提質創效增收和節約支護成本共計3116.16萬元，手先在雙礦集團實施了銷售組合拳戰略。因此這種“一邊開幫一邊安裝”的方法是可行的，創效的。也會為今后煤層大切眼開幫、支護安裝、初采期間頂板控制、工作面產能與煤質搭配方面，提供了經驗。

參考文獻：

[1]中國礦業學院，井巷工程[M]，煤炭工業出版社，1984

[2]馬廣志，綜采高支架倒牽、搬運、安裝的實踐[J].煤炭技術2007.(6)

作者簡介：

彭國營(1966.6-)，黑龍江雙鴨山人，工程師，1985年畢業于阜新煤炭工業學校地下采煤專業，現在龍煤集團雙鴨山分公司煤炭銷售公司工作、長期從事井下采掘生產與煤質管理指導工作。