中小煤矿机械化开采应用与分析

袁行　贾民

摘 要：矿井采煤工艺直接影响煤矿的整个生产能力，利用国内现有的成熟电气自动化技术与矿井机械化设备相结合，提高矿井生产效率，实现矿井安全高效生产具有十分重要的意义。

关键词：采煤；机械化；生产

1 矿井概述

我矿井田有两个可采煤分层5#及局部可采10#煤，均在太原群煤系中，井田内无大型断裂构造，小型断层（落差0.8—2.0）的断层比较发育，主要可采煤层情况：5-2煤为矿井主采煤层，可采厚度1.02m～ 8.05m，平均3.42m，含夹矸0～3层，多为两层，夹矸以泥岩石和炭质泥岩为主，适合小型机械化开采，现年核定生产能力150万吨。

2 机械化技术在我矿采煤过程中的应用

目前我矿选用综合机械化采煤工艺，将采煤工作面破煤、装煤、运煤主要生产环节实现了机械化，在生产过程中，减少职工劳动强度，提高生产效率，达到了我矿安全高效生产的目的，使用效果显著。

根据我矿生产情况及地质条件，采面配套设备如下：采面选用MG200/468—WD型电牵引采煤机，支架选用ZF3800/15/24型放顶煤液压支架，工作面选用两台SGZ630/264型刮板输送机，一台SZB730/75转载机，一台SSJ-1000/125胶带输送机。采煤工艺流程如下；

（1）割煤：工作面采用MG200/468-WD型双滚筒采煤机，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采高2.2m，循环进度为600mm，采用端头割三角煤斜切进刀的方式进行落煤，往返一次割两刀煤。（见图1：综采工作面采煤机进刀方式图。图a：当采煤机割至工作面端头时，其后的刮板输送机已移近煤墙，采煤机机身处尚留有一段下部煤；图b：调换滚筒上、下位置，上滚筒下降，下滚筒升起，并沿前部溜子弯曲段反向割入煤墙，直至前部溜子弯曲段移成直线为止；图c：再调换两滚筒上、下位置，重新割煤至前部溜子机头处；图d：将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换滚筒上、下位置，反向正常割煤。）

（2）放煤：用支架后部低位放顶煤机构放煤，一刀一放，放煤步距600mm。采用单轮间隔放煤方式，放煤时同时开启放煤插板，活动尾梁放煤，直至将顶煤放完。

（3）装煤：割落的煤利用采煤机滚筒、前部运输机铲煤板联合装煤；支架后部顶板垮落的煤通过操作支架放煤机构直接流入后部运输机。

（4）运煤：工作面在支架前、后各安装一部可弯曲刮板运输机将煤运至转载机，经胶带输送机运至工作面煤仓。

（5）支护：1）工作面支护：工作面中部采用ZF3800/15/24型支撑掩护式低位放顶煤液压支架支护，共76架。端头采用ZFG3800/18/30型过渡支架支护，机头、机尾各布置4架。支护滞后机组距离6～9m，移架步距0.6m；2）前端头采用四架ZFG3800/18/30型过渡支架，并在前、后部机头上方各架设一对4.2米π型梁迈步式抬棚进行支护；后端头采用四架ZFG3800/18/30型过渡支架及机尾上方架设2.4米、4.2米各一对π型梁迈步式抬棚进行支护，π型梁主副梁间距不超过0.2米，端头错距0.6米，迈步步距1.2米，距离支架侧帮不超过0.5米，共四对八根。为加强上、下端头支护在上下对帮各架设一对4.2米π型梁，共六对十二根。当π梁距支架帮超过0.5～0.6m时，加一对π型梁支护。π型梁的架设符合“一梁四柱”要求；3）工作面超前支护：选用DW28单体液压支柱和1.0m铰接顶梁，支护长度非人行道一侧不少于50m，人行道一侧不少于30m。

（6）采空区处理 ：采用全部垮落法管理顶板。

3 机械化技术在煤过应用中带来的经济效益

工作面前、后刮板输送机、转载机全部由集控操作台集中控制，顺序启停，采煤机与运输设备之间实现电气互锁、闭锁功能，防止误动作或误操作，有效的提高设备运行的可靠性、安全性，机械化设备的投入为矿井起到了保驾护航的作用。

（1）安全效益：机械自动化的投入有效的减少井下作业人员，从而减少井下人员伤亡的可能性；改善工作环境，提高矿井生产安全系数，从而保障职工人身安全。

（2）人员效益：机械自动化的投入有效的降低人员成本，减少工人的劳动强度；减少岗位用工，提高全员工作效率。

（3）生产效益：减少工人操作上的失误，延长生产设备的的使用寿命；提高对生产设备的故障分析和判断能力，有效减少机电设备停机事故；

（4）管理效益：提高设备整体集成水平，发挥自动化系统的综合管理效益，提高煤矿的安全生产管理调度水平。

4 结束语

采煤综合机械化设备在我矿投入使用至今，效果十分显著，核定产量由原90万吨升级至核定年产150万吨，在矿井安全上也有进一步提高，可见采煤综合机械化是实现矿井长治久安的关键所在，煤矿机电自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

参考文献：

[1]陈亚杰，赵兵文.采煤机械化技术峰峰矿区实例研究[M].冶金工业出版社，2014（05）.

[2]张红俊.综合机械化采掘设备[M].化学工业出版社，2008（07）.

[3]周茂普.连续采煤机短壁机械化安全高效开采技术[M].中国矿业大学出版社，2014（04）.endprint