唐山溝煤礦薄煤層自動化開采技術的應用現狀

任　率

（1.太原理工大學 礦業工程學院，太原 030024；2.寧夏煤礦安全監察局 銀南監察分局，寧夏 銀川 750411）

唐山溝煤礦薄煤層自動化開采技術的應用現狀

任率1，2

（1.太原理工大學 礦業工程學院，太原 030024；2.寧夏煤礦安全監察局 銀南監察分局，寧夏 銀川 750411）

摘要：唐山溝煤礦通過薄煤層自動化工作面的應用，對薄煤層自動化開采技術的應用進行了分析，得出以下結論：對中小礦井而言，精選適合薄煤層開采的液壓支架、采煤機、運輸機等“三機”配套設備，大功率、重型化、小體積和高可靠性的設備，實現工作面的自動化操作和控制是實現礦井增產增效的有效手段。

關鍵詞：煤礦薄煤層；自動化開采；自動控制系統

1　薄煤層自動化工作面情況簡介

8812工作面屬于518采區。該采區位于8號煤層東南部，3條輔助盤區巷道從508盤區大巷開口沿井田東南部布置，設計長度766 m，揭露的煤層厚度均在1.28m～1.64m，賦存較穩定。煤層頂底板均為細粗砂巖，整體性較好。圈定的地質儲量為143.36萬t，可采儲量為100.54萬t。

8812工作面位于井下+1 160 m水平，工作面標高1 166m～1 178m。地面位于馬家溝東北緩坡地段，井下位于508盤區南部，518輔助盤區東側，東部為井田邊界，西北部為508盤區運輸、軌道、回風大巷，南部為8813工作面。工作面走向長度919 m，傾斜長度99 m，面積92 961 m2。工作面位于井田東北部，所采煤層系侏羅系大同組。開采煤層為8號煤，走向北東-南西，傾向北西-南東，傾角3°～5°，屬近水平煤層，工作面煤層平均厚度1.58m。煤層結構簡單，屬穩定煤層。煤層硬度1.5～2，煤層較穩定，為單一結構，煤層厚度1.40 m～1.88 m，平均厚度1.64 m，可采指數0.94。該工作面采用單一走向長壁后退式綜合機械自動化采煤法。一次性采全高，全部垮落法管理頂板。8812工作面設備布置示意圖，見圖1。

圖1　8812工作面設備布置示意圖

2　自動化控制系統介紹

薄煤層滾筒采煤機自動化采煤技術與成套設備采用德國profibus總線技術，具有采煤機記憶切割煤、根據工作面不同頂底板條件人工干預調整的功能，采煤機上安裝了采集紅外線傳感裝置，可以準確定位，工作面監控視頻畫面可以隨著采煤機的前進跟機切換，電液控制系統跟機自動移架、成組推移刮板輸送機等功能，液壓支架采用電液控制系統。

該自動化系統分為：“電氣-電子裝置”和“液壓設備”兩大部分。電氣-電子裝置包括：井下中央計算機、服務器、支架控制器、各種傳感器、紅外線發射器及各種電纜等。液壓設備包括：電液主控閥組、工作面高壓反沖洗過濾站，另外，支架本身還配備各種輔助閥類，立柱千斤頂和液壓管路。具體流程如下：

1）8812自動化工作面采用電腦鍵盤遠控啟動，順序啟動破碎機—轉載機—刮板運輸機后，啟動采煤機。

2）采煤機就地啟動，遠程控制速度、搖臂升降、記憶截割。

3）在記憶截割狀態模式下，如遇頂底板條件變化可手動就地干預采煤機速度、采高，手動干預優先自動控制，這樣可以有效防止事故的發生。

4）在工作面布置12個攝像儀，每6架裝一個，兩端頭各配一個旋轉攝像儀（可以水平和垂直旋轉360°全面監視），采煤過程每四架顯示前滾筒的位置，可清楚看到采煤機割煤狀態。

5）在EEP微機上可以準確顯示采煤機所在位置，行走速度、采高、各電機軸溫、電機溫度、支架壓度的變化及時調整，以防支架歪斜傾倒。另一方面，8號煤層為蹬空開采，偶遇應力集中區，會出現底鼓現象，為避免底鼓引起支架行走困難，移架時應及時調架降架高度，再次應加強兩巷及端面距頂板的監護工作，如遇頂板隱患問題，因及時進行兩巷補強支護或超前帶壓移架。

3　結束語

綜上所述，對中小礦井而言，精選適合薄煤層開采的液壓支架、采煤機、運輸機等“三機”配套設備，大功率、重型化、小體積和高可靠性的設備，實現工作面的自動化操作和控制是實現礦井增產增效的有效手段。2011年11月28日唐山溝煤礦薄煤層自動化無人作業工作面成功實現全線自動化運行，標志著國內首個薄煤層自動化工作面進入生產階段，也將對我國今后薄煤層開采技術的應用起到重要的推動和示范作用。

（編輯：武曉平）

中圖分類號：TD 823

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5050（2016）03-068-02

DO I：10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2016.06.020

收稿日期：2015-12-29

作者簡介：任率（1988-），男，山西呂梁人，在讀工程碩士，助理工程師，從事煤礦安全監察工作。

App lication of Automated M ining Technology in Thin Coal Seam in Tangshangou M ine

REN Shuai1,2
（1.College ofMining Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China；
（2.Yinnan Supervision Branch，Ningxia CoalMine Safety Supervision Bureau，Yinchuan 750411，China）

Abstract：By the application in thin coalseam in Tangshangoumine，automatedmining technology wasstudied to draw the following conclusions：for small-andmedium-sizemines，it is essential to select appropriate hydraulic support，shearer，conveyor，and three machines'supporting equipment，with high-power，heavy industrialization，small volume，and high reliability.Besides，realizing the automatic operation and controlof theworking face is an effective approach to increase production and efficiency in themine.

Keywords：thin coalseam；automatedmining；automatic controlsystem