如何實現薄煤層工作面高產高效

【摘 要】通大公司根據薄煤層的具體情況，采取針對性生產技術措施，在平均厚度不足1.0m的煤層中，實現了高產高效。

【關鍵詞】薄煤層；采煤工作面；高產高效

0.前言

通大公司煤礦位于伊敏河鎮境內，經改擴建后，核定能力為169萬t，現有井田走向長度7.5km，傾斜寬6.5km，面積48km2。礦井開拓方式為斜立混合多水平開拓，采煤方法為走向長壁采全高.自然垮落法管理頂板。

經過多年的探索，在炮采機裝方面取得了良好的效果。主要生產工藝是：使用單體液壓支柱，切頂墩柱及垛式支架進行支護，爆破落煤，溜前鏟裝，溜后擋裝.爆破的煤炭95%擋在溜前，并有50%的煤炭被溜子拉出。工作面出煤時間由2.5h減少到1h，顯著減輕了工人的體力勞動，提高了工效。在創建薄煤層炮采高產高效礦井實踐中，取得了豐碩的成果.2003年全礦原煤產量151.6111萬t，比上年同期增長12.18萬t，增幅11.02%.其中五采區原煤產量完成58.1166萬t，比上年同期增長9.0163萬t，增幅17.64%，平均回采工效達到17.7t/工，材料消耗4.47元/t，比計劃5.032元/t節約0.562元/t，降幅達11.17%，工程一級晶率達到100%，機電設備完好率達到91.46%，工作面浮煤回收率達97.56%.并多次創出日產，月產歷史最好水平，各項材料消耗，技術經濟指標達到集團公司的規定要求。

新興礦63、67層煤，平均厚度不足1.0m，且煤層中含有堅硬的夾矸，普氏系數/值高達9，由于硬夾矸的存在使機械落煤成了世界性難題。機械化程度低。勞動強度大，生產效率低、效益差、安全可靠程度小等因素一直制約著新興煤礦的生存與發展。

炮采工作面勞動強度最大，占用時間最長的工序就是攉煤工序。在整個炮采工作面正規循環中攉煤時間占整個循環時間的50%，是其它工序時間的總和，也是影響勞動生產率提高的關鍵因素、核心因素。為解決人工攉煤問題，新興煤礦先后成功解決了輸送機后擋裝煤和輸送機前鏟裝煤問題，采煤工人基本從繁重的體力勞動中解放出來，裝煤時間縮短60%，勞動強度降低80%，勞動生產率提高30%；煤炭回收率提高5%，具體從如下六個方面做了研制和改進工作：

1.擋煤板的選擇和研制

1.1擋煤板的選擇

1.1.1擋煤板的作用

擋煤板是擋住爆破落煤時沖向采空區方向煤炭的裝置，它安裝在刮板輸送機靠近采空區側溜槽的護管架上，當爆破落煤時把沖向采空區的煤擋在刮板輸送機內運走，實現炮后煤自動擋裝的目的。

1.1.2對擋煤板的基本要求

由于擋煤板的作用是擋住爆破落煤時沖向采空區方向的煤，擋煤板瞬間承受的爆破沖擊力相當大，所以要求擋煤板既能擋住煤，又不能產生塑性變形，同時還必須具備便于操作，便于更換，不增加職工的額外勞動強度為目的。經反復實驗，證實高分子聚乙烯材料具備這種要求，目前尚未發現其它材料比高分子聚乙烯材料能更好地具備上述要求。

1.1.3擋煤板的幾何尺寸

為便于安裝和高度調節，以適用不同采高的煤層，根據工作面溜槽高度和工作面采高，確定擋煤板幾何尺寸為：長1.5mx高0.4mx厚0.03m的高分子聚乙烯擋煤板。

1.2擋煤板的安裝

為簡化擋煤板的操作，同時結合現場實際情況.擋煤板采用一擋加二擋的安裝方式，當工作面煤層變薄時，放低二檔，當工作面煤層變高時，升高二擋，以達到擋煤板既能有效全封閉又能適應不同的采高變化。為便于人員和支護材料跨越刮板輸送機，工作面每6m設一個安全出口。

1.2.1一擋的安裝

一擋下部用規格為∮20x 80mm的刮板螺絲穿過擋煤板上的卸力孔，與兩個刮板圓環鏈固定在一起，圓環鏈用刮板螺絲與刮板鏈連接環連接在護管架的孔上，這種連接方式既能使一擋和工作面溜槽一體化，起到隨時前移的作用，又能使擋煤板只能向采空區側方向傾斜而不能向煤壁側傾斜，防止響炮時擋煤板擋不住煤或被大塊煤刮壞擋煤板。

1.2.2二擋的安裝

二擋敷設在—擋的采空區側，一擋上部的卸力孔與二擋下部的卸力7L之間通過一條錨鏈和鎖板聯結，二擋可利用鎖板沿錨鏈自由移動，起到升降的目的.當二擋達到預定高度后，利用鎖板旋轉錨鏈鎖住二擋，二擋就牢固固定在一擋上，因一擋牢固固定護管架上，因此，一、二擋都被牢固固定，不會傾倒在輸送機上，且便于擋煤板不同采高時有效擋煤。

1.2.3擋板的操作及工作原理

工作面前移刮板輸送機時，擋煤板隨機前移。然后支護工在新移刮板輸送機后支上一排正規排柱，并扶正擋煤板，若發現擋煤板高度不夠，可按照二擋的安裝操作方法調節二擋到合適高度，以達到擋煤板有效封閉。響炮時，爆破工從有安全出口的地方聯線，而后從工作面機頭依次響到機尾，使爆破落煤過程中本來拋擲到刮板輸送機后及采空區的煤被擋煤板擋在刮板輸送機內運出，完成擋煤板自裝過程。

2.鏟煤板的改進和研制

原使用的鏟煤板的結構為：高度和刮板輸送機槽幫高度一致，長度與溜槽長度一致（1500mm），鏟煤面高度中心線上下各采用45°，鏟煤面為折線結構。鏟煤板鈍角為100°，下插角10°，在鏟煤過程中容易扎底，且阻力大。經研究，進行了如下改進：長度縮短為1460mm，鏟煤板鈍角由100°改為92°，下插角由10°改為2°，鏟煤面高度中心線以下采用30°，中心線以上采用45°，中間部分圓弧過渡。改變了原來的折線結構。

3.千斤頂的選型與改進

工作面一直使用SQD/1200型千斤頂，采用推進鏟煤后必須改進兩個方面：一是推進缸的行程不夠，需加大行程，二是操作閥在最前端與輸送機相連.推進鏟煤操作時人員在支護不完善的臨時空項區施工，存在較大不安全隱患.必須改進。經反復調研論證，與生產廠家共同改進，研制出SDYZl60/70—1300型千斤頂，其行程1300mm，操作閥位置可根據現場情況進行調節，滿足安全和生產需要。

采用SDYZ160/70—1300型千斤頂后，其操作閥經反復調研論證，選用ZC型操作閥組，基位置根據現場情況決定選在千斤頂的中部，即與工作面第二排支柱一致，既便于操作，又保證了推進鏟煤操作時人員在支護完善的控頂區施工，徹底消除了不安全隱患，滿足了安全和生產需要。但因千斤頂為圓柱體.操作閥組固定較困難，為此設計了操作閥組固定架，較好地解決了操作閥組的固定問題。

4.刮板輸送機的造型和改進

工作面使用SGM—150型輸送機，使原輸送機溜槽寬度不變.增加溜槽的厚度.鏈條直徑由奴6mm變為煙u，電機由50kW改為90kW，解決了過去使用的SGW—40T型輸送機所帶來的運輸能力低，響炮擋煤時輸送機啟動困難等問題.為解決刮板輸送機前移過程中的脫節，溜槽連接采用啞鈴銷連接，改造了溜槽端頭，增強了溜槽整體性能。

5.工作面支護方式的選擇和改進

工作面原支護方式為：工作面最小控頂距時采用”222”支護方式，即輸送機后第一，二，三排支柱為兩棵，最大控頂距時采用“1122”支護方式，即輸送機前一排臨時支護，輸送機后第一排為單柱，輸送機后第二、第三排支柱均為兩棵對柱，基本支護柱距1.0m，排距1.0m，每6m加一墩柱。

采用推進鏟煤后，為增加支護強度，加大安全系數，工作面支護方式改為：工作面最小控頂距時采用“322”支護方式，即輸送機后第一排支柱為三棵，第二、三排以柱均為兩棵。最大控頂距時采用“1222”支護方式，即輸送機前一排臨時支護為單柱，輸送機后第一，二、三排支柱均為兩棵對柱，基本支護桂距1.0m，排距1.0m，每3m加一墩柱。支護方式改進后，加大了支護強度和安全系數，滿足了安全和生產需要。

6.結束語

通大公司技術人員調查研究認真分析、保證了安全生產，為創建通大礦區薄煤層炮采高產高效礦井闖出了一條新途徑。