采煤機械化和運輸連續化的應用與研究

潘 虹

（章丘市經濟和信息化局，山東 章丘250200）

1 開采條件

章丘市東風煤礦二號井是章丘市屬地方國有煤礦，于1990年10月破土動工，1997年建成正式投產，設計生產能力為15萬t/a，核定生產能力為30萬t/a。礦井2013年原煤產量14.9萬t，進尺2908m（2013停產六個月），2014年1～6月份完成原煤產量11.07萬t，進尺2477m。礦井的開拓方式是斜井多水平開拓，中央并列式通風，主井絞車串車提升，列車運輸。現開拓煤3，開采煤7，煤7平均厚度1.3m，頂板為粉砂巖，底板為粉砂巖。煤3平均厚度0.9m，頂板為砂質頁巖，底板為砂質頁巖。井田面積16.037km2，開采深度＋50～－830m。采煤方法是長壁機采，全部垮落或超高水充填法管理頂板。瓦斯礦井，煤7、煤3為Ⅲ類不易自燃，無爆炸性，無沖擊地壓傾向性，地質及水文地質類型為中等。該井田屬于山東省濟東煤田明水勘探區，煤系地層為華北石炭二疊系含煤沉積，煤巖層走向北西－南東，傾向北東，傾角6～10°，平均7°，為一單斜構造。截至2013年底，礦井保有地質儲量2866.2萬t，可采儲量862.8萬t，剩余服務年限21年。

2 發展模式

礦井于2011年5月和9月投資556.1萬元在728302采面和721001采面裝備高檔普采，對采煤工藝和設備進行了更新改造，購入MG100/111－TD型采煤機2臺，DSJ65/20/2×30型膠帶機8臺，DW22－300/100型單體液壓支柱2100棵，Φ≥250mm的鐵鞋2000棵，DJB－－800型金屬鉸接頂梁2150棵，SGB－620/40T型可彎曲刮板輸送機4部。采煤機械化投資情況見表1。采煤工作面采煤工藝由炮采改為MG100/111－TD型采煤機采煤，工作面運輸由SGWD－17B型刮板運輸機改變為SGB－620/40T型刮板運輸機，區段平巷運輸由人力推車改為DTL65/20/30型落地式膠帶輸送機，下山運輸由JD－25型調度絞車改為DTL65/20/2×30型落地式膠帶輸送機運輸，采面支護方式由帶帽點柱支護改為DJB－－800型金屬鉸接頂梁支護，實現了采煤機械化和運輸連續化，通過了濟南經信委驗收（《關于對章丘市東風煤礦二號井728302采面和721001采面裝備采煤機組的批復意見》）。目前礦井在728202采面和7210北翼采面各裝備一套采煤機組生產。

表1 采煤機械化投資情況

礦井采煤機械化和運輸連續化改造得到了山東省煤炭工業局、濟南市經信委煤炭局、山東煤礦安全監察局魯中監察分局、章丘市地質礦產局的大力支持，并組織人員去山東能源集團肥城礦務局曹莊煤礦、山東能源集團臨沂礦務局田莊煤礦參觀學習，得到他們的大力幫助。根據礦井地質賦存情況，貨比三家，選擇使用山東先河悅新機電股份有限公司生產的MG100/111－TD采煤機，效果良好。

3 技術裝備

礦井現有2個高檔普采工作面（7210北翼工作面和728202工作面），工作面采煤方法為傾斜長壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板。回采工藝為高檔普采﹙機采﹚工藝，礦井采煤機械化程度達到100%。

采煤工作面采用高檔普采工藝，MG100/111－TD型采煤機落煤，工作面采用SGB620/40T型刮板輸送機運煤、運輸巷采用SGB620/40T型刮板輸送機和DTL65/20/2×30型落地式帶式輸送機運煤，膠帶下山采用DTL65/20/2×30型落地式帶式輸送機運煤至煤倉，實現了采煤機械化和運輸連續化。掘進工作面采用7655型風鉆打眼，采用P15B（B）型扒斗式耙裝機裝煤、巖。一水平大巷、二水平大巷CJY7/6GB架線電機車列車運輸，二水平暗斜井2JTPB－1.6×0.9P運輸，其他上下山采用JD－2.5型調度絞車輔助運輸。

4 安全程度、監測監控等核查情況

2013年5月，山東中濟安全評價有限公司對東風煤礦二號井進行了安全現狀評價，評價結論為：東風煤礦二號井主要危險、有害因素是可以預防的，并得到了有效控制；對重大事故隱患進行了排查、登記，并制定了事故應急求援預案；各生產系統和輔助系統、安全管理、安全設施、設備、工藝、職業危害防治、安全資金投入等安全生產條件基本符合有關安全法律、法規和《煤礦安全規程》等規定。

礦井連年被省煤炭工業局命名為安全質量標準化一級礦井、安全生產“雙基”建設先進單位、煤礦瓦斯治理先進礦井、安全文化建設示范企業，連續八年被山東煤礦安監局評定為煤礦安全程度評估A級礦井。

安全監控系統是保障礦井安全生產的重要措施。礦井安裝的KJ83N安全監控系統已經進行升級改造；各類傳感器安設齊全，并能做到定期調校，系統使用正常，性能可靠，各種記錄建的基本齊全。系統設備之間使用專用阻燃電纜連接，設備間的輸入、輸出信號為本安型信號，該系統具有甲烷濃度超限報警、斷電、復電功能，具有瓦斯電閉鎖、故障閉鎖與防雷電保護功能，能夠實時監測井下各種有害氣體的變化、大型機電設備運轉、饋電狀態等各種參數，可實現本地、異地區域斷電，各種功能均達到了國家標準，并通過了國家資質部門的安全評估驗收。

該系統目前安裝了甲烷傳感器，CO傳感器，風速傳感器，溫度傳感器，局部通風機開停傳感器、設備開停、風門開閉傳感器、煤倉煤位等各類傳感器。對各類傳感器按要求定時進行標校、鑒定，確保系統監控有效。

礦井安全監測監控系統符合《煤礦安全規程》規定，適應礦井生產需要。

東風二號井安全避險“六大系統”方案設計由新汶礦業集團設計研究院有限公司和山東鼎諾礦產品發展有限公司于2012年5月設計完畢，按照《國家安全監管總局中、國家煤礦安監局關于煤礦井下緊急避險系統建設管理有關事項的通知》（安監總煤裝〔2012〕15號）和安監總煤裝〔2013〕10號《關于加快推進煤礦井下緊急避險系統建設的通知》進行了修改。從2012年12月開始建設該系統，于2013年5月21日完成，于2013年6月15日通過濟南市經濟和信息化委員會驗收。根據東風二號井的開拓部署及人員分布情況，在一水平西運輸大巷（距301采區軌道巷30m處）布置1個永久避難硐室，服務301采區，額定避險人數為80人；在二水平西運輸大巷（距7210采區上部運輸聯絡巷30m處）布置1個永久避難硐室，服務7210采區和7210接續采區，額定避險人數為80人。緊急避險設施采用專用管路供氧方式避難硐室，并且在硐室內配備了全套避險裝備，具有氧氣供給、有害氣體去除、溫濕度調節、通信聯絡、動力供應等相關功能，可在災變中實現連續供氧、供水、通信、監測等保障功能。各項規章制度已建立完善，圖紙資料齊全，系統安裝符合設計，能為礦井在發生安全事故時提供緊急避難場所，滿足被困人員80人緊急避險96小時以上。避難硐室由生存硐室、過渡硐室，輔助硐室（電源硐室及衛生間）組成。

5 效益對比

截至2014年7月8日，礦井已安全生產3303天，采煤機械化和運輸連續化改造前后，礦井安全生產狀況均良好。經過采煤機械化和運輸連續化改造后，大大提高了采煤工作面生產能力，采面生產能力由6000t/月提高到11000t/月，年增加煤炭產量12萬t，年銷售收入增加4000萬元，年稅收增加2000萬元，提高了勞動生產率，職工收入增加，情緒穩定，維護了礦區穩定，促進了社會和諧。

［1］ 張欣，張樞.薄煤層采煤機的發展狀況及趨勢［J］.煤礦機械，2002（6）：7－8.

［2］ 劉大同.5MG200─B型薄煤層采煤機通過技術鑒定［J］.煤礦機電，1995（2）：47.

［3］ 李現民，劉建國.薄煤層機械化采煤技術的應用［J］.中州煤炭，2010（9）：62.

［4］ 徐廷甫，王建國，楊純華，等.0.8m以下極薄煤層綜合機械化開采實踐［J］.煤，2012（1）：28－29.

［5］ 王者香.0.5～0.7m極薄煤層的機械化開采［J］.煤礦機械，1986（5）：1－4.