薄煤层采煤机选择条件及实践

杨向东

【摘 要】通过介绍七煤公司为薄煤层采煤工作面选择采煤机的实践探索，及取得的良好效果，总结出极薄煤层选择采煤机必须满足机身矮而短、机身横向尺寸窄、装机功率大等必要条件。

【关键词】薄煤层；采煤机；实践范例

0.前言

提高薄煤层单产水平，是众多煤炭企业面临的共同课题。近年来，国内很多煤炭企业在推广薄煤层机采方面都做了大量的有益探索，但是成效都比较有限，究其根源，主要是对如何选择薄煤层采煤机认识得还不够深刻。以七台河矿业精煤集团（以下简称七煤公司）的实践为例，简要论述选择薄煤层采煤机的必要条件。

1.七煤公司的煤层赋存特点

七煤公司所在的七台河矿区地处黑龙江省东部，属勃利煤田，是全国三大稀有保护性开采煤田之一。矿区东西长55km，南北宽15km，井田面积825km，其中，生产矿井开采权面积245km2。矿区含煤87层，可采或局部可采煤层40层。七台河矿区资源赋存条件差，地质构造复杂：①煤层薄：矿区煤层平均厚度0.86m，其中1.3m以下薄煤层所占比例高达82.4%；正在开采的工作面中0.7m以下薄煤层占30%以上。②断层多：5m以上断层，西部区127条，密度2.76条/km2；东部区236条，密度3.87条/km2，并且受褶皱断层影响，煤层向背斜构造多、起伏大。③倾角大：煤层倾角25°-45°的倾斜煤层占57.4%；倾角45°以上的急倾斜煤层占17.3%。④瓦斯含量高：瓦斯总储量约3亿m3，瓦斯绝对涌出量265m3/min，相对涌出量142m3/t，并且煤层透气性差，瓦斯涌出具有隐蔽性和突发性。

2.七煤公司选择薄煤层机采实践范例

2.1范例1

新建煤矿40081采煤队回采92#层，该煤层厚0.99m，准备煤量24万t，工作面平均长185m，有两条落差0.6m断层，瓦斯绝对涌出量4.14m2/min，相对涌出量11.9m3/t，属于高瓦斯工作面。工作面落煤方式为机采，采用MG80/200-BW型采煤机，工作面选用SGW630-150C型输送机、配套铲挡板、翻转弧形挡煤板和推进器，工作面下巷采用胶泥石墙维护，上巷开设两处瓦斯抽放钻场。该队现有人员120人，行政编制设有队长1人，副队长2人，班长6人；小班打柱人员12人，六段驻守法作业；另设机械化班和机组维修班；作业方式为“三八”制。2007年，该工作面平均单产3.5万t/M，比上年（2006年使用MGl32/310-BW型采煤机）平均月单产增产1.5万t，效率由原来的11.67t/工增加到16.93 t/工，2007年5～7月份产量均突破5万t。

2.2范例2

鉴于各矿开采煤层厚度多为0.65～0.85m，此前国内没有适应此薄煤层采煤工作面的采煤机，七煤公司于2006年-2007年，多次与采煤机生产厂家协商、沟通，提出适应七台河矿区薄煤层特别的采煤机设计方案。2007年，上海创力公司设计生产出第1台MG2x40/120-TBW型超薄采煤机，并于2007年9月份应用于新建煤矿40022采煤工作面。该采煤机适应最低采高为0.65m，较以往国内采煤机适应最低采高0.76m低0.11m，适合在七台河矿区引进应用[1]。

新建矿40022采煤队回采96层右八区段。该煤层平均倾角为10°，平均煤厚0.76m。采用炮采工艺开采时，平均月产量只有6000～7000t，最高月产7500t。使用MG2x40/120-TBW型超薄采煤机后，平均月产量达到11000～12000t，最高月产量达到17000to应用效果对比如下：

2.2.1炮采成本费用

（1）雷管、火药：约20万元/M。

（2）电力：工作面]台刮板输送机，下巷1台刮板输送机、2台皮带输送机2.89万元/M。

（3）工资：定员112人，人均工资按2000元汁算为22、4万元。

（4）直接成本：每月45.29万元。

2.2.2机采成本费用

（1）配件、油脂：约20万元/M。

（2）电力：工作面J台采煤机、1台刮板机，下巷1台刮板机、2台皮带机6.07万元/M。

（3）工资：定员110人，人均工资按2000元计算为22万元。

（4）直接成本：每月48.07万元。

2.2.3效益对比

（1）炮采效益：7000tx0.07（万/己/t）—45.29万）c；=444.7l万元/M。

（2）机采月效益：11000tx0.07（万元/t）-48.07刀元=721.93万元/M。

（3）每年净增效益：（721.93-444.71）x12=3326.64万元。

3.超薄采煤机要素分析

（1）机身主体是“四箱合一”整体箱式结构，结构非常紧凑，机身短、窄、薄，是我国内机身最矮、最小的机型，对于薄煤层的适应性大。

（2）采用多电机横向布置方式，机械传动系统各自独立，而且由于托架、机身无对接面，避免了对接螺栓松动的问题，故障率低。

（3）液压马达油缸进行分体设计，便于故障查找、维护、检修和更换。

（4）主泵和马达富裕系数大，液压元件采用成熟可靠的MG系列产品，可靠性高。

（5）行走减速末级采用两级行星传动，结构紧凑、体积小。

（6）采用弯摇臂设计，加大过煤空间，提高装煤效果。

（7）截割部设有机械离合装置，检修安全方便。

（8）外接管路尽可能布置在机壳内部，防护性好。

（9）导向滑靴采用分体式、便于更换。

（10）电气系统简单、可靠、保护功能齐全。除上述性能外，该采煤机还有一个突出特点，就是装机功率较大，有一定的破岩能力。

4.结论

综合实践范例和上述两种采煤机特点，得出选择薄煤层采煤工作面的3个必要条件：①机身矮而短，以适应采煤工作面空间狭小和煤层起伏的变 化，同时保证工作面有足够的过机、过煤空间。具体以采煤机机身高度低于开采煤层平均厚度10%以上为宜。②功率大，有较强的割煤、割岩和装煤能力。③尽量减少机道宽度，以减少工作面机道上方支护操作困难程度，同时尽可能实现工作面自开缺口进刀。 [科]

【参考文献】

[1]杜计平，汪理金.煤矿特殊开采方法[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003，10.

[2]陶驰东.采掘机械[H].北京：煤炭工业出版社，1999，6.