堅(jiān)硬薄煤層綜采技術(shù)在杉木樹煤礦的應(yīng)用

龐成

摘 要：杉木樹煤礦為解決B煤層的煤與瓦斯突出問題和正常采掘接替問題，將堅(jiān)硬薄煤層B4上煤層作為保護(hù)層開采，并且實(shí)施了綜采技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了一些問題，提出了有針對(duì)性地改進(jìn)建議，取得了較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，對(duì)類似情況煤層的開采有借鑒作用。

關(guān)鍵詞：薄煤層；綜采；問題；建議

中圖分類號(hào)：TD235.37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）33-00050-02

杉木樹煤礦為煤與瓦斯突出礦井，而B煤層的煤與瓦斯突出問題直接影響礦井對(duì)該煤層的安全掘進(jìn)和開采，若解決不好，最終會(huì)導(dǎo)致采掘接替嚴(yán)重失調(diào)。礦井決定將堅(jiān)硬薄煤層（B4上煤層）作為B煤層的保護(hù)層進(jìn)行開采，并在N3031-1工作面應(yīng)用了綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，通過加快B4上煤層的開采強(qiáng)度來(lái)確保B煤層綜采工作面的正常接替，既解決了突出煤層開采期間瓦斯超限的問題，又提高了礦井煤炭資源回收率，延長(zhǎng)了礦井服務(wù)年限，起到了較好的效果。

1 工作面概況

1.1 基本情況

N3031-1工作面位于杉木樹煤礦30采區(qū)北翼東部，北為N3051-1工作面，南為N3011-1工作面，西為N3031-2工作面，東為南東風(fēng)井井筒保安煤柱。開采煤層為B4上煤層，煤層厚度為0.7～1.6 m，平均厚度1.2 m，煤層內(nèi)含1～2層夾矸，夾矸厚度0.1～0.5 m；煤層傾角7 °～15 °，平均傾角8 °；煤層硬度4～6。工作面走向長(zhǎng)552 m，傾斜長(zhǎng)160 m，可采儲(chǔ)量16.45萬(wàn)t。

B4上煤層直接頂為深灰色泥灰?guī)r（泥質(zhì)灰?guī)r厚約0.5 m），老頂為砂巖，厚度大于5 m。直接底為粘土巖（厚約0.2～0.8 m），老底為砂質(zhì)泥巖。

工作面煤層屬向南傾斜的單一向斜構(gòu)造煤層，仰采坡度平均12 °。工作面實(shí)際揭露的斷層有5條，落差在0.6～2 m之間。斷層造成煤層薄化和頂?shù)装迤扑椋簩雍穸茸兓^大，對(duì)工作面回采影響較大。

工作面水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，主要充水水源為大氣降水、斷層裂隙水等水源滲入本面，回采期間平均涌水量475～714 m3/d。

1.2 “三機(jī)”設(shè)備選型情況

根據(jù)煤層賦存及頂?shù)装鍘r性情況，選擇了一套適宜采高在1.2～1.8 m的“三機(jī)”設(shè)備，主要參數(shù)，見表1。

1.3 生產(chǎn)組織情況

采用“兩采一準(zhǔn)”的循環(huán)作業(yè)方式，實(shí)行專業(yè)工種與綜合工種相結(jié)合的勞動(dòng)組織形式。采煤機(jī)截深0.6 m，往返一次割煤1刀，檢修班割煤1刀，生產(chǎn)班每班割煤2.5刀，一天割煤6刀。

2 應(yīng)用情況

2.1 總體情況

工作面運(yùn)行一年，生產(chǎn)原煤18萬(wàn)t。受系統(tǒng)能力和對(duì)新工藝新設(shè)備掌握的熟練程度不夠等多方面因素影響，初期單產(chǎn)在1萬(wàn)噸左右，后期單產(chǎn)保持在2萬(wàn)t以上，最高達(dá)2.69萬(wàn)t，詳見表2。

2.2 單產(chǎn)水平初步分析

通過表2統(tǒng)計(jì)分析，影響生產(chǎn)較大的主要因素是：采煤機(jī)組故障問題、電液控支架軟水處理系統(tǒng)問題、S30采區(qū)皮帶運(yùn)輸能力問題。由于初期對(duì)新設(shè)備性能的不熟練，加之員工操作素質(zhì)低，大大降低了開機(jī)率。

但到中后期，有明顯好轉(zhuǎn)，隨著生產(chǎn)時(shí)間的飽滿，確保了正規(guī)循環(huán)，最高日產(chǎn)量達(dá)到750 t。

3 薄煤層綜采開采存在的問題

3.1 采高低，空間狹小，作業(yè)困難

由于N3031-1工作面煤層基本處于近水平狀況，當(dāng)最小采高降到1.2 m的情況下，人員出入工作面或在工作面內(nèi)作業(yè)都非常困難。

3.2 開采受地質(zhì)因素影響較大

受斷層等地質(zhì)構(gòu)造的影響，煤層存在局部分合層頻繁、薄化乃至缺失的現(xiàn)象，給工作面布置帶來(lái)困難。有的地方必須破底，有的區(qū)域需要重新進(jìn)行補(bǔ)巷，工作面“三機(jī)”設(shè)備要重新進(jìn)行搬家安裝，有時(shí)還會(huì)增加機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量，無(wú)形中增加生產(chǎn)成本。

3.3 開機(jī)率低，單產(chǎn)水平低

3.3.1 “三機(jī)”裝備技術(shù)缺陷、設(shè)備故障多

SGZ630/320刮板運(yùn)輸機(jī)銷排座強(qiáng)度低，經(jīng)常斷，中底板磨損大，鏟煤板磨損大；亞鈴銷強(qiáng)度低，經(jīng)常斷，造成供不應(yīng)求；大鏈常斷，不能及時(shí)更換；擋煤效果差，浮煤多，人工鏟煤勞動(dòng)強(qiáng)度大。

MG200/446-MD采煤機(jī)結(jié)構(gòu)緊，重量輕，承受切割阻力小，切割煤時(shí)牽引速度不能過快；設(shè)備強(qiáng)度低，部件常損壞。

ZY3200/0.8/1.8D電液支架濾芯、閥門易堵塞；推移油缸較小，回液阻力大，造成拉架較困難。

3.3.2 人才隊(duì)伍素質(zhì)低

煤炭行業(yè)疲軟，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不景氣，人員流失嚴(yán)重，機(jī)電管理技術(shù)及操作能手比較缺乏。現(xiàn)有人員對(duì)新工藝新裝備的性能掌握程度不夠。

3.4 投入產(chǎn)出比高，直接經(jīng)濟(jì)效益低

設(shè)備投資比中厚煤層綜采工作面多，單產(chǎn)和效率一般也只有中厚煤層綜采工作面一半，甚至更低。開采過程中破底多，煤炭發(fā)熱量低，煤炭售價(jià)低，經(jīng)濟(jì)損失較大。

4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析

相對(duì)炮采工藝，回采工效提高了1倍以上；解放了B3+4煤層，減少或杜絕了B3+4煤層工作面回采期間瓦斯超限的現(xiàn)象；提高了礦井機(jī)械化開采程度，從根本上淘汰了炮采工藝；促進(jìn)了治災(zāi)技術(shù)的提升，解決B3+4突出煤層掘進(jìn)及回采期間瓦斯超限問題，緩解了礦井綜采工作面接替緊張的局面；提高了煤炭資源回收率，增加了礦井原煤開采量；為薄煤層工作面綜采技術(shù)積累了經(jīng)驗(yàn)。

5 建 議

5.1 重視隊(duì)伍建設(shè)，加強(qiáng)管理

一是狠抓班組建設(shè)，建立激勵(lì)約束機(jī)制，明確責(zé)、權(quán)、利，從嚴(yán)考核；

二是加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的培訓(xùn)，熟練掌握新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的操作技能。

5.2 強(qiáng)化 “三機(jī)”設(shè)備管理，提高開機(jī)率

對(duì)“三機(jī)”設(shè)備做到預(yù)防性檢查檢修，降低故障率；對(duì)過斷層或遇煤層薄化需切割矸石時(shí)采取先放松動(dòng)炮后再進(jìn)行切割，并嚴(yán)格控制切割速度；對(duì)于易損設(shè)備的零配件提前采購(gòu)，減少過程周轉(zhuǎn)時(shí)間；對(duì)部分設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造完善；完善工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)，確保各系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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