連續采煤機在高瓦斯礦井采煤中的應用

文曉偉　馬偉強

摘 要：近年來，隨著社會的不斷進步，經濟水平快速提升，煤炭行業獲得深化發展。在煤炭生產進程中，連續采煤機作為先進的綜合機械化采掘設備，占據著十分重要的應用地位，能夠在完成巷道掘進的同時，實現短壁機械化開采，頗具良好應用前景。在此，文章將針對連續采煤機在高瓦斯礦井采煤中的應用進行簡要探討。

關鍵詞：連續采煤機；高瓦斯；巷道掘進；采煤

1 概述

縱觀可知，連續采煤機主要指的是集裝載及移動行走、截割、降塵噴霧及轉運等功能于一身并在短壁開采中較為適用的綜合機械化開采設備。通過對某煤礦連采設備及巷道布置的簡單介紹，基于高瓦斯礦井生產中的連續采煤機與其配套設備施工工藝及通風模式、瓦斯監控分析，研究連采面采煤瓦斯控制與通風所受影響，突顯連續采煤機設備應用地位，意義深遠。

2 結合實例簡述連續采煤機在高瓦斯礦井采煤中的應用

連續采煤機與其配套設備可謂是一種十分高效并可實現快速掘進的煤礦生產設備，現如今，其廣泛用在大批低瓦斯礦井作業中，推廣于高瓦斯礦井中尚存一定難度。歷經長期探究實踐，該礦摸索出整套適應高瓦斯礦連采設備快速掘進模式，應用意義深遠。

2.1 地質情況

該礦井田內部煤層頂板及底板隸屬于灰黑色中厚層狀砂質泥巖，老頂是細粒砂巖，石英材質，厚度平均是4.26米，中厚層狀；老底是細粒砂巖，厚度平均為4.47米，同樣為中厚層狀，水平層理不斷發育，致密；局部位置存在20厘米厚偽頂，其伴隨采煤掘進進程發生脫落。直接頂中等穩定且擁有較軟質地，厚度平均是6.33米，直接底厚度值平均是2.1米。礦井煤層厚度處于6米至6.8米范圍之內，對應傾角在20至140之間，結構性脆且堅硬，層位穩定，裂隙發育，部分位置煤質頗為松軟，不存在有煤塵爆炸風險問題。該礦地質構造相對簡單，多為寬緩的背及向斜構造，局部有陷落柱及斷層等發育。礦井東部位置具備十分簡單的水文地質條件，粉砂巖與上覆砂巖等弱含水層裂隙水為主要的涌水來源，在巷道向斜軸部進行掘進的時候，因為相鄰采面或者是錨索鉆孔的直接影響，容易產生部分涌水，涌水最大值是每小時五立方米，涌水正常值約是每小時一立方米。此礦屬于高瓦斯礦井，結合相關部門給出的瓦斯參數報告可知，該礦瓦斯實際儲量是250億立方米，在3號煤層中，西區瓦斯平均含量是16.6m3/t，東區瓦斯平均含量是9.03m3/t，參考等級鑒定成果，礦井瓦斯涌出量絕對值是每分406立方米，瓦斯涌出相對量能夠達到27.88m3/t。觀察鄰近地質構造的煤層結構，附近出現瓦斯異常涌出問題。

2.2 采煤施工

在該礦井巷道采煤掘進中，選用12CM27-10E型連續采煤機，同時，進行機載式瓦檢儀的合理配備，該儀器擁有斷電功能與瓦斯超限報警功能，當甲烷濃度不小于1.0的時候實施報警行為，當甲烷濃度不小于1.5的時候采取斷電措施具體來說，通過連續采煤機完成落煤作業，選用多循環工作模式，對應循環進度是1.2米至1.8米之間；待連采設備完成割煤操作之后向巷道轉移，讓錨桿機駛入工作面位置，自外至里在工作面逐次逐排開展錨桿施工，開始每次施工之前，必須嚴格執行敲幫問頂，而后選擇使用雙臂錨桿機上臨時支臂針對煤層頂板實施臨時支護，在此注意，要使臨時支臂跟頂板緊密貼合，使之頗具較強初撐能力；永久支護有效選用樹脂加長錨固錨桿組合支護系統，同時通過錨索完成支護補強措施。

2.3 通風與瓦斯監控

第一，合理選擇正確通風方式及通風設備。參考《煤礦安全規程》中具體要求，結合工作面實際瓦斯涌出量，經過一系列細化計算，并針對風量實施演算，得出，礦井各個巷道配風量均處于每分鐘315立方米以上，所以，在此選用型號為2×30千瓦、2×37千瓦和2×55千瓦的風機設備，各個巷道均配置兩臺風機，嚴格遵循雙風機及雙電源自動切換原則執行操作，盡可能實現瓦斯電閉鎖及風電閉鎖等目標要求。基于壓入通風模式，歷經合理計算可知壓入風筒出風口跟采掘作業面之間迎頭距離需控制在十五米范圍之內。

第二，全面有效開展瓦斯監控檢測工作。在各條巷道工作迎頭位置及回風口處分別進行一臺瓦斯傳感器的合理設置，儀器型號為KG200（G）。在距離迎頭五米范圍內安設工作面迎頭瓦斯傳感器，在距離回風口十米至十五米范圍內進行回風瓦斯傳感器的有效安裝，且其距巷幫的距離不得少于二十厘米。此外，能夠向調度室微機及相應領導手機設備完成瓦斯傳感器數據的直接傳輸。

2.4 注意事項

因為此實例煤礦瓦斯含量相對較高，當連采工作平臺實現一定距離的巷道掘進作業之后，必須要基于兩條巷道間完成一個橫穿溝通，進而產生全負壓通風，使得瓦斯得以充分稀釋，可是，伴隨著獨頭巷道的不斷延伸，風排瓦斯量逐步降低，結合概況瓦斯實際特征，限制橫穿間距通常為三十五米至五十五米。貫通橫穿以后，進風巷跟回風巷間僅允許單個開路進行橫穿，待形成進風向巷跟回風巷新通風橫穿以后，此時應馬上將上一個進風巷跟回風巷間的通風橫穿封閉起來。

3 結束語

綜上所述，在我國，萬利及神華寧煤集團、神東、鄂爾多斯、晉城礦區均實現連續采煤機的有效運用，該設備及其配套設施頗具生產潛力，在煤礦生產實踐中發揮巨大成效，應用前景十分廣闊。連續采煤機設備與其配套設施頗具支護便捷且掘進效率較高、故障發生率低下等優勢特征，應用于地質條件簡單的高瓦斯煤礦采掘中，可獲良好成效。若礦區條件適合，可使用連續采煤機及配套設備開展掘進作業，使得煤礦采掘緊張難題大大緩解，促進煤礦集約化生產，推動煤礦獲取良好長遠效益。

參考文獻

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