【文章內(nèi)容簡介】 壁做 往復(fù)運(yùn)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(yùn)輸平巷的 運(yùn)輸機(jī) 上外運(yùn)。 采過后的空間不支護(hù)，工作面沿走向每推進(jìn) 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(yù)先要掘好一個 切割眼 。 優(yōu)點 ：工人不進(jìn)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(qiáng)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(jī)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(jìn)率高、工作面接替困難。長壁機(jī)械化工作面投入 產(chǎn)出比 高， 單產(chǎn) 、 經(jīng)濟(jì)效益 低，主要以炮采和機(jī)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(yùn) 機(jī) 采煤 薄煤層綜采展望 發(fā)展薄煤層開采 機(jī)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(jī) 。我國薄煤層電牽引采煤機(jī)今后將從以下幾個方面得到發(fā)展 : (1)總裝機(jī)功率得到進(jìn)一步提高 ,總裝機(jī)功率 達(dá)到600～ 700kW,裝機(jī)功率 、 機(jī)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(jī)的主要技術(shù)難題 ,除發(fā)展新型高效電機(jī)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(jī)型主要以 騎刮板輸送機(jī)采煤機(jī)為主 ,爬底板采煤機(jī) 雖然具有機(jī)面高度低 ,功率大等優(yōu)點 ,但是由于這種機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu) ,采用先進(jìn)工藝與技術(shù) ,提高采煤機(jī)的工作可靠性。 (5) 改進(jìn) 截割機(jī)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(jī) 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(dǎo)液壓支架和工作面輸送機(jī)自動推移 。工作面巷道集中控制站與采煤機(jī)、液壓支架、輸送機(jī)、工作面巷道設(shè)備以及地面調(diào)度室的 雙向遠(yuǎn)程通訊 。工作面巷道 集中控制 站、地面調(diào)度室對采煤機(jī)等工作面設(shè)備的遠(yuǎn)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(jī)，加大牽引速度。 刨煤機(jī)技術(shù)展望 為加快我國刨煤機(jī)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(jìn)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(jī)的 系列型譜 ,使刨煤機(jī)按照 系列 開發(fā)研制 ,逐漸形成我國刨煤機(jī)系列產(chǎn)品 。 2) 加強(qiáng)開發(fā)刨煤機(jī) 總體 設(shè)計的研討 ,使開發(fā)研制的刨煤機(jī)適應(yīng)我國煤礦的 地質(zhì)條件 。 3) 加快研制適合于刨煤機(jī) 配套 的支護(hù)設(shè)備 ,增大巷道斷面 ,加大刨煤機(jī)功率 ,提高刨煤機(jī)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(qiáng)度的 接鏈環(huán) 、 過載自動保護(hù)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(jī)的整機(jī)總體水平創(chuàng)造條件 ,打好基礎(chǔ)。 5) 加強(qiáng)宣傳報道 ,使各礦區(qū)了解國內(nèi)刨煤機(jī)的發(fā)展、研制、使用動態(tài)。建立刨煤機(jī)使用 培訓(xùn) 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(qiáng)。 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(jī)械化程度較綜采低 ,勞動強(qiáng)度較綜采大 ,采煤機(jī)完成落煤和裝煤工序 ,工作空間支護(hù)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(jī)和螺旋鉆強(qiáng)。 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(jī)機(jī)身矮 ,整機(jī)長度盡可能短 ,要有較高的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性 。輸送機(jī)中部槽要低 。破、裝、運(yùn)、支、處全部實現(xiàn)機(jī)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(jī)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(jī)。 （ 3）薄煤層刨煤機(jī)開采 開采特點： 刨煤機(jī)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(jī)工人的工作位置相對固定 ,通常刨進(jìn) 10次 (600mm)移一次液壓支架 ,勞動強(qiáng)度小。 對地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如滾筒采煤機(jī)強(qiáng) 。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(jī)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(jī)布置在運(yùn)輸順槽中；鉆頭割煤，螺旋鉆桿掏煤 ,煤直接落在運(yùn)輸順槽的刮板輸送機(jī)上運(yùn)出 ,采寬 ～ ，采深可達(dá) 85m (向上鉆深 85m、向下鉆深 45m)。 工作面無人開采，勞動條件好。達(dá)到設(shè)計采深或遇斷層時退出鉆桿，預(yù)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(jī)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(jī)、膠帶機(jī)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(hù)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(yùn)輸使用 SGW150型運(yùn)輸機(jī)； 推移運(yùn)輸機(jī)千斤頂行程 1300mm； 運(yùn)輸順槽采用轉(zhuǎn)載機(jī)、吊掛式可縮式輸送機(jī)； 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(jī)前煤體鏟裝技術(shù) 利用安裝在輸送機(jī)后的推移千斤頂使輸送機(jī)前移，靠安裝在輸送機(jī)前的鏟煤板鏟入輸送機(jī)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(jī)內(nèi)，實現(xiàn)鏟裝煤。 （ 1）鏟煤板的改進(jìn) 原鏟煤板高度和刮板輸送機(jī) 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(jìn)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(jī)的改進(jìn) 工作面使用 SGW150型輸送機(jī) ,溜槽寬度不變 ,增加溜槽的厚度 ,鏈條直徑由 16mm變?yōu)?22mm,電機(jī)由 50kw改為 90kw,解決了 SGW40T型能力低 ,爆破后運(yùn)煤時啟動困難等問題 .。 為解決刮板輸送機(jī)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(qiáng)了溜槽整體性能。 為降低輸送機(jī)的運(yùn)行阻力 ,減小刮板鏈與底板的摩擦 ,防止大塊煤矸進(jìn)入輸送機(jī)底部 ,對溜槽底部進(jìn)行了全封閉。 工作面輸送機(jī)應(yīng)用擋煤板 工作面輸送機(jī)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(yán)重，工人勞動強(qiáng)度 大，安全性差。 在刮板輸送機(jī)靠近采空區(qū)側(cè)溜槽的護(hù)管架上，安裝聚乙烯檔煤板后，當(dāng) 爆落煤時把沖向采空區(qū)的煤擋在刮板輸送機(jī)內(nèi)運(yùn)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(dāng)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(qiáng)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(dāng)工作面煤層變薄時，放低二擋，當(dāng)工作面煤層變高時，升高二擋，以達(dá)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(jī)和搬運(yùn)支護(hù)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(hù)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(dāng)二擋達(dá)到預(yù)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(jìn)鏟煤后 ,為增加鏟裝力 ,改善輸送機(jī)的受力狀態(tài)和鏟裝時安全性 ,工作面支護(hù)方式為： 工作面最小控頂距時采用” 322”支護(hù)方式 ,即輸送機(jī)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(hù)方式 ,即輸送機(jī)前一排臨時支護(hù)為單柱 ,輸送機(jī)后第一、二、三排支柱均為 2棵對柱?；局ёo(hù)柱距 ,排距 ,每 3m設(shè)一千斤頂和墩柱。 千斤頂和推進(jìn)操作閥組選型、改進(jìn) 過去采用 SQD/1200型千斤頂 ,采用推進(jìn)鏟煤后存在兩個方面的問題 :一是推進(jìn)缸的行程不夠 ,二是操作閥在最前端與輸送機(jī)相連 ,推進(jìn)鏟煤操作時人員在支護(hù)不完善的臨