【文章內(nèi)容簡介】 壁做 往復運動 ， 鋸齒 在煤壁上拉出兩條溝槽，一次 鋸深 約 。隨著 溝槽 加深，溝槽兩幫的煤在礦山壓力作用下自行破碎脫落 ，并沿工作面 下滑 ，經(jīng)溜煤眼滑到運輸平巷的 運輸機 上外運。 采過后的空間不支護，工作面沿走向每推進 15m，留 2～ 3m寬的煤柱支撐頂板，并將正在工作的空間同采空區(qū)隔開。因此，在工作面前方每隔 15m預先要掘好一個 切割眼 。 優(yōu)點 ：工人不進入工作面，在平巷中操縱絞車，支移立柱，通過 手動葫蘆 移動絞車、尾輪和拉緊鋸繩等。因此，減輕了工人的 勞動強度 ，節(jié)約了 坑木 ，提高了 勞動效率 。該采煤方法適用于頂?shù)装鍒杂?、完整、穩(wěn)定性好，煤質(zhì)松軟、不粘頂、不含夾石層的 急傾斜煤層 。薄煤層開采機械化程度低。 缺點 ：開采具有采高低、工作面條件差、設(shè)備移動困難、掘進率高、工作面接替困難。長壁機械化工作面投入 產(chǎn)出比 高， 單產(chǎn) 、 經(jīng)濟效益 低，主要以炮采和機采為主。 急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤優(yōu)缺點 急傾斜煤層 刨運 機 采煤 薄煤層綜采展望 發(fā)展薄煤層開采 機械化 ,其核心是研制適應(yīng)我國煤礦需要的薄煤層 電牽引采煤機 。我國薄煤層電牽引采煤機今后將從以下幾個方面得到發(fā)展 : (1)總裝機功率得到進一步提高 ,總裝機功率 達到600～ 700kW,裝機功率 、 機面高度 與 過煤空間 三者之間的矛盾仍然是研制大功率薄煤層采煤機的主要技術(shù)難題 ,除發(fā)展新型高效電機外 ,采用特殊的總體 布置方式仍是一條有效途經(jīng)。 4. 薄煤層開采技術(shù)展望 (2) 以發(fā)展 交流變頻調(diào)速 電牽引技術(shù)為主 ,根據(jù)不同用戶的需求 ,其他電牽引方式如 開關(guān)磁組 和 電磁滑差調(diào)速 也將得到發(fā)展。 (3) 發(fā)展的機型主要以 騎刮板輸送機采煤機為主 ,爬底板采煤機 雖然具有機面高度低 ,功率大等優(yōu)點 ,但是由于這種機型對地質(zhì)條件的 適應(yīng)性 差 ,使用范圍受到限制。 (4) 簡化采煤機結(jié)構(gòu) ,采用先進工藝與技術(shù) ,提高采煤機的工作可靠性。 (5) 改進 截割機構(gòu) ,提高 截割效率 ,降低工作面粉塵生成量。采用中高壓噴霧降塵 ,改善工作面生產(chǎn)環(huán)境。增加滾筒截深 ,增大截深可提高每一循環(huán)產(chǎn)量 ,截深 從目前的 1m左右。 (6) 完善采煤機 自動控制系統(tǒng) 與 故障診斷系統(tǒng) ,利用 煤巖識別 技術(shù) ,自動調(diào)整截割高度 。利用 交流變頻電牽引 技術(shù) ,自動調(diào)整牽引速度 。利用 紅外 技術(shù)和 電液閥 技術(shù) ,引導液壓支架和工作面輸送機自動推移 。工作面巷道集中控制站與采煤機、液壓支架、輸送機、工作面巷道設(shè)備以及地面調(diào)度室的 雙向遠程通訊 。工作面巷道 集中控制 站、地面調(diào)度室對采煤機等工作面設(shè)備的遠程集中控制 ,實現(xiàn)薄煤層工作面 自動化 開采。 (7) 開發(fā)能適應(yīng) 較大傾角 薄煤層生產(chǎn)需要的薄煤層電牽引采煤機，加大牽引速度。 刨煤機技術(shù)展望 為加快我國刨煤機開發(fā)、推廣使用 ,能夠在一個不太長的時期內(nèi)趕上世界先進水平 , 提出以下幾點建議 : 1) 組織有關(guān)單位制定開發(fā)我國刨煤機的 系列型譜 ,使刨煤機按照 系列 開發(fā)研制 ,逐漸形成我國刨煤機系列產(chǎn)品 。 2) 加強開發(fā)刨煤機 總體 設(shè)計的研討 ,使開發(fā)研制的刨煤機適應(yīng)我國煤礦的 地質(zhì)條件 。 3) 加快研制適合于刨煤機 配套 的支護設(shè)備 ,增大巷道斷面 ,加大刨煤機功率 ,提高刨煤機刨硬煤的性能。 4) 關(guān)鍵零部件研究技術(shù)的攻關(guān)要先行 ,如大規(guī)格的 圓環(huán)鏈 、高強度的 接鏈環(huán) 、 過載自動保護裝置 、煤層 可刨性 的測量等都要組織力量研究、試驗、試制 ,為提高刨煤機的整機總體水平創(chuàng)造條件 ,打好基礎(chǔ)。 5) 加強宣傳報道 ,使各礦區(qū)了解國內(nèi)刨煤機的發(fā)展、研制、使用動態(tài)。建立刨煤機使用 培訓 基地 ,傳授 生產(chǎn)管理技術(shù) 和經(jīng)驗。 地質(zhì)條件： 普采對煤層賦存的地質(zhì)條件適應(yīng)性較綜采強。 煤層條件： 煤層厚度 、煤層傾角 30176。 各種硬度的薄煤層。 開采特點： 與綜采相比設(shè)備投資少 。機械化程度較綜采低 ,勞動強度較綜采大 ,采煤機完成落煤和裝煤工序 ,工作空間支護和采空區(qū)處理都需人工。 （ 1）薄煤層高檔普采 地質(zhì)條件： 地質(zhì)構(gòu)造簡單 ,無大斷層、褶曲 。對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較刨煤機和螺旋鉆強。 煤層條件： 采高 ～ 、煤層傾角 25176。 各種硬度的薄煤層 。 煤層起伏變化小。 開采特點： 采煤機機身矮 ,整機長度盡可能短 ,要有較高的整體結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性 。輸送機中部槽要低 。破、裝、運、支、處全部實現(xiàn)機械化。 （ 2）薄煤層綜采 地質(zhì)條件： 頂板穩(wěn)定性好 ,頂板不粘頂煤 。煤層中硫化鐵塊度小 ,含量不多 ,或分布位置不影響刨煤機刨煤 。夾石層厚度要小于 200mm。底板平整 ,起伏不超過 7176。 ～ 10176。 ,沒有底鼓 。煤層沿走向及傾斜方向無大的斷層 (斷層落差小于 ～ )及褶曲。 煤層條件： 煤層厚度 2m, 煤層傾角 25176。 ,最好 15176。 , 煤質(zhì)中硬以下 (f ) ,硬煤及特粘性煤不宜用刨煤機。 （ 3）薄煤層刨煤機開采 開采特點： 刨煤機結(jié)構(gòu)簡單可靠 ,便于維修 。截深小 (一般為 4～ 15cm)。刨落煤的塊度大 ,勞動條件好 。 工作面可實現(xiàn)無人操作 ,移架和移輸送機工人的工作位置相對固定 ,通常刨進 10次 (600mm)移一次液壓支架 ,勞動強度小。 對地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如滾筒采煤機強 。自動化程度高 ,要求操作者具備較高的知識水平。 地質(zhì)條件： BSHK22DM型螺旋鉆采煤機組可用于有瓦斯和煤塵爆炸危險的薄煤層開采 ,也可用于不規(guī)則煤層和保安煤柱的開采 ,但不允許在有突出危險和自燃危險的煤層中應(yīng)用。 煤層條件： 煤層厚度 ～ ,煤層傾角 15176。 ,煤層走向起伏 8176。 ,各種硬度的薄和極薄煤層。主要開采 下的極薄煤層。 （ 4）薄煤層螺旋鉆采煤 開采特點： 螺旋鉆采煤機布置在運輸順槽中；鉆頭割煤，螺旋鉆桿掏煤 ,煤直接落在運輸順槽的刮板輸送機上運出 ,采寬 ～ ，采深可達 85m (向上鉆深 85m、向下鉆深 45m)。 工作面無人開采，勞動條件好。達到設(shè)計采深或遇斷層時退出鉆桿，預留 ～ 環(huán)鉆采。 6. 薄煤層 安全高效 開采實例 6. 1 兗州北宿煤礦含硬夾矸薄煤層 安全高效 開采技術(shù) 兗州北宿煤礦煤層厚度為 、 ，煤層中因含有堅硬夾矸 ,使 開采機械化程度降詆，而采用炮采。由于采用了適合薄煤層炮采工作面現(xiàn)場 條件的工藝枝術(shù)，使薄煤層炮采工作面的開采工藝有了質(zhì)的飛躍。采煤工人 基本上從繁重的體力勞動中解放出來；通過使用擋裝煤和鏟裝煤，人工裝煤 量減少 80%以上，裝煤時間縮短 60%，每個循環(huán)時間由原來的 8小時左右， 縮短為 6小時；通過使用轉(zhuǎn)載機、膠帶機尾液壓自移系統(tǒng)，每個循環(huán)時間可 節(jié)省半小時以上。 安全高效開采工藝技術(shù)的成功應(yīng)用，使薄煤層采煤工作面勞動生產(chǎn)率 大幅度提高，炮采年產(chǎn)量 60萬 t。 生產(chǎn)工作面概況 工作面走向長度 1318m, 傾斜長度 246m,煤層平均厚度,煤層傾角 39度 ,均采深 368m。 設(shè)備配置： 支護采用單體液壓支柱和切頂墩柱 ,每隔 4節(jié)溜子安設(shè)一臺SQD1200型雙伸縮墩柱； 工作面運輸使用 SGW150型運輸機； 推移運輸機千斤頂行程 1300mm； 運輸順槽采用轉(zhuǎn)載機、吊掛式可縮式輸送機； 打眼用 SMZ12型手持式煤電鉆，炮眼布置為對眼 ,與煤壁平面夾角 80度左右 ,使用煤礦 2號硝銨炸藥 ,裝藥量上眼 300克 ,下眼 450克 ,采用瞬發(fā)電雷管串聯(lián)爆破。 輸送機前煤體鏟裝技術(shù) 利用安裝在輸送機后的推移千斤頂使輸送機前移，靠安裝在輸送機前的鏟煤板鏟入輸送機前煤體，利用煤的自然堆積角，將煤沿鏟煤板滑面擠落入輸送機內(nèi)，實現(xiàn)鏟裝煤。 （ 1）鏟煤板的改進 原鏟煤板高度和刮板輸送機 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 45176。 ，鏟煤面 下插角 10176。 ；在鏟煤過程中容易 扎底，且阻力大。 后長度縮短為 1460mm；鏟 煤板鈍角由 100176。 改為 92176。 ，下 插角由 10176。 改為 2176。 ；鏟煤面高 度中心線以上采用 45176。 ，中間 部分圓弧過渡，改變了原來的 折線形結(jié)構(gòu)。 改進后 的鏟煤板在鏟煤過程中受到阻力的合力在中心線以上產(chǎn)生一個與后部千斤頂推力力矩相反的力矩，利用力矩的平衡，減少扎底力；同時鏟煤板下部鏟角變小，鏟煤面圓弧過渡，也減小了鏟煤板鏟入阻力。 (2)刮板輸送機的改進 工作面使用 SGW150型輸送機 ,溜槽寬度不變 ,增加溜槽的厚度 ,鏈條直徑由 16mm變?yōu)?22mm,電機由 50kw改為 90kw,解決了 SGW40T型能力低 ,爆破后運煤時啟動困難等問題 .。 為解決刮板輸送機前移鏟煤過程中的脫節(jié) ,溜槽全部更換了端頭 ,實現(xiàn)了啞鈴銷連接 ,增強了溜槽整體性能。 為降低輸送機的運行阻力 ,減小刮板鏈與底板的摩擦 ,防止大塊煤矸進入輸送機底部 ,對溜槽底部進行了全封閉。 工作面輸送機應(yīng)用擋煤板 工作面輸送機如無擋煤板，爆破后落煤溜前約占 45%，溜后約占 40%， 15%的煤直接被溜子拉出。這時，工作面出煤需要人工用大锨攉煤，每循環(huán) 出煤需 3個多小時，且浮煤回收率低，采空區(qū)浮煤丟失嚴重，工人勞動強度 大，安全性差。 在刮板輸送機靠近采空區(qū)側(cè)溜槽的護管架上，安裝聚乙烯檔煤板后，當 爆落煤時把沖向采空區(qū)的煤擋在刮板輸送機內(nèi)運走，實現(xiàn)工作面后煤自動擋 裝的目的。 （ 1）對擋煤板的基本要求 擋煤板的作用是擋住爆破落煤時沖向采空區(qū)方向的煤 ,，擋煤板瞬間承受的 爆破沖擊力相當大，所以要求檔樅既能擋住煤 ,，又不能產(chǎn)生塑性變形 。；同時還必 須便于操作、 ,更換， ,不增加工人額外勞動強度 .。因此擋煤板材料迭擇高分子聚乙 稀。 （ 2） 擋煤板的幾何尺寸 為便于安裝和高度調(diào)節(jié)，以適用不同采高的煤層，確定擋煤板幾何尺寸：長 高 厚 ，同時為減少爆破沖擊力，在板上布設(shè)卸力孔。 （ 3）檔煤板的安裝 檔煤板采用一擋加二擋的安裝方式，當工作面煤層變薄時，放低二擋，當工作面煤層變高時，升高二擋，以達到檔煤板既能有效全封閉又能適應(yīng)不同的采高變化。為便于人員跨越刮板輸送機和搬運支護材料等，工作面每 6m設(shè)一個安全出口。 一擋下部用規(guī)格為 ф20mm 90mm的螺栓穿過檔煤板上的卸力孔，與兩個圓環(huán)鏈固定在護管架的孔上。二擋敷設(shè)在一擋的采空區(qū)側(cè)，一擋和二擋通過檔煤板上的卸力孔用兩條錨鏈和鎖板聯(lián)接，二擋沿錨鏈上下移動，起到調(diào)節(jié)高度的目的。當二擋達到預定高度后，利用鎖板旋轉(zhuǎn)錨鏈鎖住二擋，二擋就牢固固定在一擋上。 頂板控制措施 推進鏟煤后 ,為增加鏟裝力 ,改善輸送機的受力狀態(tài)和鏟裝時安全性 ,工作面支護方式為： 工作面最小控頂距時采用” 322”支護方式 ,即輸送機后笫一排支柱為 3棵 ,笫二、三排支柱均為 2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 2棵對柱?；局ёo柱距 ,排距 ,每 3m設(shè)一千斤頂和墩柱。 千斤頂和推進操作閥組選型、改進 過去采用 SQD/1200型千斤頂 ,采用推進鏟煤后存在兩個方面的問題 :一是推進缸的行程不夠 ,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