低位放頂煤后部刮板輸送機(jī)脊背煤回收方案設(shè)計(jì)

婁德元（徐礦集團(tuán)新疆天山有限責(zé)任公司,新疆 庫(kù)車 842000）

低位放頂煤后部刮板輸送機(jī)脊背煤回收方案設(shè)計(jì)

婁德元
（徐礦集團(tuán)新疆天山有限責(zé)任公司,新疆 庫(kù)車 842000）

低位放頂煤綜合機(jī)械化采煤的經(jīng)濟(jì)效益比一般的采煤方式要高，但是存在的問(wèn)題是工作面采空區(qū)脊背煤的回收率不高，本文對(duì)低位綜放工作面采空區(qū)脊背煤的損失形成原因和賦存狀況進(jìn)行綜合性分析研究，為了提高低位綜放工作面采空區(qū)脊背煤的回收利用率，設(shè)計(jì)了放頂煤后部刮板輸送機(jī)脊背回收裝置。

低位放頂煤； 回收率；方案設(shè)計(jì)

低位綜采放頂煤開(kāi)采工藝的回收率一直伴隨著低位綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，成為國(guó)際采煤工藝的主要研究方向，如何提高低位綜采放頂煤開(kāi)采工藝的脊背煤回收率，是每一位采煤工藝研究者的責(zé)任。

1 低位綜采放頂煤開(kāi)采工藝煤炭損失的構(gòu)成

低位綜采放頂煤開(kāi)采工藝煤炭損失的構(gòu)成主要有以下三個(gè)方面：

（1）必要性損失。這部分損失主要包括一般工藝性損失、工作面的初采和末采損失以及工作面上下端頭的損失。（2）缺陷性損失。這一部分損失主要是指由于先期的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造作用導(dǎo)致的損失和由于決策失誤引起的損失。一般工藝性損失是綜放工作面煤炭損失的最主要部分，占工作面損失的50%左右。（3）工藝性損失。這一部分的損失主要是開(kāi)采區(qū)段或者分帶煤柱損失和放煤工藝等引起的采空區(qū)脊背煤的損失。

2 低位綜采放頂煤開(kāi)采工藝煤炭損失的治理

對(duì)于必要性損失，我們?cè)诒ＷC安全生產(chǎn)的前提下，通過(guò)采用雙切眼開(kāi)采布置法、切眼沿采空區(qū)邊界布置法和沿開(kāi)采底板進(jìn)行回收等方法進(jìn)行處理，已經(jīng)大幅降低了其在低位綜采放頂煤開(kāi)采工藝煤炭損失中所占比例；對(duì)于缺陷性損失，由于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造引起的損失是無(wú)法抗拒 ，這一部分損失，我們不能控制，但是對(duì)于由技術(shù)決策而引起的損失，我們通過(guò)引進(jìn)智能決策體系，也已經(jīng)降低也起損失；對(duì)于工藝性損失，雖然我們經(jīng)過(guò)多年的能力，采用合理的采放比和放煤間距，已經(jīng)改善了這一部分的損失，但是其所占的比例依然很大。本文將重點(diǎn)研究采空區(qū)脊背煤回收。

3 脊背煤來(lái)源以及回收率的原因

3.1 脊背煤來(lái)源

脊背煤是指在采煤過(guò)程中，頂板和側(cè)壁上的煤落在刮板輸送機(jī)上面，隨著刮板輸送機(jī)的前進(jìn)，從刮板輸送機(jī)上掉落在輸送機(jī)后面而得不到回收的煤炭。主要來(lái)源有：（1）采掘過(guò)程中，由于切眼布置的不合理，使得一部分煤炭在放落過(guò)程中流入采空區(qū)。（2）輸送過(guò)程中，由于過(guò)煤通道的設(shè)計(jì)施工部合理，致使煤層底板上的煤炭沒(méi)有被輸送出去而遺留在采空區(qū)。（3）由于刮板機(jī)輸送機(jī)自身高度的缺陷，導(dǎo)致其可能無(wú)法將背后的殘留煤炭進(jìn)行回收。

3.2 脊背煤回收率低的原因

由于刮板機(jī)輸送機(jī)自身高度的缺陷和為了滿足刮板輸送機(jī)的輸送能力的橫斷面尺寸，導(dǎo)致煤炭資源回收率比一般的開(kāi)采工藝要低一些。

4 低位綜采放頂煤后部刮板輸送機(jī)脊背煤的回收設(shè)計(jì)

結(jié)合綜放開(kāi)采采空區(qū)脊背煤的成煤規(guī)律，要消除脊背煤，提高脊背煤的回收利用率，就必須從脊背煤產(chǎn)生的源頭上進(jìn)行治理。

4.1 方案設(shè)計(jì)的基本思路

（1）所設(shè)計(jì)的裝置必須能夠解決回收低位放頂煤后刮板輸送機(jī)脊背煤的問(wèn)題，這是所設(shè)計(jì)裝置的基本功能。（2）所設(shè)計(jì)的裝置必須與刮板輸送機(jī)進(jìn)行配套使用，可以減少能源的消耗。（3）所設(shè)計(jì)的裝置應(yīng)該分體設(shè)計(jì)，建構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，不能占用太大的空間，以便配合刮板輸送機(jī)同時(shí)使用和利于對(duì)其維修或者更換，提高其使用年限。（4）所設(shè)計(jì)的裝置必須具有通用性，最好能設(shè)計(jì)適應(yīng)不同型號(hào)的刮板輸送機(jī)的使用。（5）所設(shè)計(jì)的裝置必須能適應(yīng)于采掘工作面的各種工作環(huán)境，還必須具有一定的抗壓能力。

4.2 采空區(qū)脊背煤回收裝置

根據(jù)采空區(qū)脊背煤的位置和來(lái)源，筆者進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)脊背煤產(chǎn)生的原因，用支撐板增設(shè)溜槽后部寬度回收裝置，如圖所示。

回收裝置主要有連接板、支撐板和溜板組成，連接板主要是起連接作用，將支撐板和溜板連接起來(lái)，保證他們能夠正常工作。支撐板作用是加大了后部溜槽的寬度，使放煤的間距增加。支撐板能夠承受來(lái)自脊背煤和頂板施加給溜板的壓力，使頂板或脊背煤壓力集中在支撐板尾部，從而減少脊背煤對(duì)溜板壓力。支撐板下面部位設(shè)計(jì)成斜面，與連接板連接處使用了軸承，使得支撐板能夠在溜槽拉移過(guò)程時(shí)下部受阻后造成尾部翹起，而且支撐板上面部位帶傾斜角度，更便于尾部翹起后積聚的落煤進(jìn)入溜槽，使得采空區(qū)的脊背煤收集到刮板輸送機(jī)內(nèi)，達(dá)到回收采空區(qū)脊背煤的目的。

5 該裝置存在的不足之處

（1）當(dāng)采空區(qū)頂板破碎時(shí)，該裝置增加了后部溜槽拉移阻力，需增加后部溜槽移運(yùn)時(shí)的拉力，增加了設(shè)備投入；（2）在設(shè)備安裝時(shí)，需要對(duì)安裝切眼的寬度要求更寬，增加了切眼掘進(jìn)量及頂板的支護(hù)難度；（3）設(shè)備使用時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煤層賦存情況及頂板狀況對(duì)支撐板的斜面角度進(jìn)行分析調(diào)試，需要逐步調(diào)試后方可達(dá)到最優(yōu)回收效果。

[1] 黨文剛.低位放頂煤后部刮板輸送機(jī)脊背煤的回收方案設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，2009.09.

[2] 張冬春，喬曉日.低位放頂煤回收率低的原因以及浮煤回收裝置的設(shè)計(jì)[J].科苑論壇，2010.06.

婁德元（1969-），男，江蘇邳州人。