第一篇：30140噸,薄煤層開采新起點(網站征文)

30140噸，薄煤層月采新起點

在大斗溝煤業公司有這樣一支隊伍，他們常年活躍在最艱苦的低矮煤層中，始終堅守著心中的光明，1萬噸、2萬噸、3萬噸，這不是簡單枯燥的數字增加，在這背后是一次次艱難探索，一次次涅槃重生。他們就是歷經兩年逐漸成長起來的大斗溝煤業薄煤層開采隊。

隨著中厚煤層資源逐漸枯竭，大斗溝煤業公司薄煤層開與2010年底開始進行，煤層雖薄，但都是工業精粉，丟一點就少一點了，所以大家格外珍惜這些不可再生資源。薄煤層平均厚度80多公分，頂板支護高度只有1.2米，就算是不做任何事，單單在平地上跪一個小時，普通人也很難承受，更何況是在支柱移架、清煤攉煤的負重狀態下，困難可想而知。薄煤層黨支部一班人帶領著員工們趴在低矮的工作面里，大家經常是貓著腰蹲在沒靴的水中在支架的掩護下操作機組作業，這是采煤工們以前從未遇到的新情況，要過的第一關就是俗話說的“換骨頭”，每天窩在支架下，出了井一展腰，骨頭叭叭響，難受勁就別提了。就是這樣的情況下全隊員工都挺了過來。由于他們是該公司第一支薄煤層隊伍，設備操作人員、檢修人員均為第一次接觸新裝備，在機器設備的操作方面，工作環境的適應方面都和以前有很大不同。剛開始生產時，大家對機器都不熟悉，開機率低，機電事故頻發，一個月下來產量屈指可數。再加上受地質條件的限制，采煤機組對開采條件要求十分苛刻，只要有高出地面6公分的石頭

機組就不能順利推進，加上工作面斷層多，水患重，煤層儲存起伏較大，開采難度很大，其次由于大同煤質較硬，采煤機機電事故頻發，時常“罷工”，產量一直徘徊不前，效益不佳，隨之出勤率下降，組織生產陷入惡性循環。

開機率就是產量，標準化就是效益。找到了問題的難結，全隊員工一致達成“只有標準化做到位，安全和產量才能有保證”的共識，統一了思想。為了提高開機率，黨支部帶領全隊員工想辦法，出主意，超前組織備用配件，保證了機械的維護維修，縮短維修時間，降低故障率。同時加強培訓強化管理入手，開展多種形式的職工技術培訓工作，因地制宜，因人施教，一對一的提高職工操作技能，并把維護保養要點和關鍵操作要領打印成冊，供職工學習提高。組織技術人員深入生產一線，手把手地進行操作培訓和基本維修保養知識培訓。推行全員軍事化訓練，開展“每日一題、每周一課、每月一考”活動，通過班前抽查、書面考試、現場問答等多種形式，不斷強化員工的培訓，普及業務知識，使全隊員工的生產技術水品得到很大的提高。并結合工作面的特點，單體整齊，支護標準，狠抓巷道成型、頂板管理和支護質量，把“就近管理、班組管理、安全程序化管理”有機結合，深化崗位責任，堅持做到工作面“三直、兩平、兩暢通”，極大地提高標準化建設和設備完好率，消除重大機電事故和安全隱患，產量由最初的幾千噸逐漸提高，最終于2010年10月首次突破10000噸。

投入產出不成比例，薄煤層開采隊的員工怎么也高興不起來。該隊黨支部一班人認真總結經驗，決定還是從標準化建設和激勵制度上下手改變現狀。全隊在落實打造“零事故現場、零事故環境”安全目標任務的同時，將質量標準化與工資掛鉤，從勞動定額管理下手，把每刀煤的分值分解成三份，包括生產任務、標準化建設、安全（人身安全和設備事故），其中把標準化定為硬性指標固定，實行動態驗收制度。其次實行每班交接日清制，堅決做到未解決的問題不留給下一班，實行復查手拉手交班制度。為了保證全年產量任務的順利完成，全隊90多名干部員工不懼艱險，頑強奮戰，生產中開展了生產班組勞動競賽活動，空間小，衣著笨重，他們脫了棉衣進工作面，就在這樣的條件下，靠摸爬滾打，靠著這種精神，這支隊伍創造了一個又一個薄煤層生產的全新紀錄。2012年3月份突破20000噸，4月20日，日產割煤12刀共1480噸，創出建隊以來日產最高水平，4月份原煤生產達到30140噸，創大斗溝煤業公司薄煤層月開采新紀錄，為完成全年生產任務做出重要貢獻，也為十八大的勝利召開送上大煤人的一份厚禮。

(大斗溝煤業公司 宣傳部干事孫蘭芳 7069022)

第二篇：薄煤層開采技術機電總結

薄煤層開采技術機電總結

我礦下水延深工程以來，對于綜采設備的選型需適用于開采11#、12#煤層，11號煤層厚度1.43－1.55m，平均1.49 m，為全區可采的穩定煤層，煤層平均傾角達到6度左右，局部達到16度。首采面布置在11號煤層，11101工作面長度202.2m，沿傾向布置，平均傾角9.5度，煤層平均厚度1.57m，回風順槽為4.5米(寬)×2.5米（高）；運輸順槽為4.8米(寬)×2.5米（高）。

一、工作面設備選型

泰安煤業薄煤層開采屬于第一次，無論從人員、設備、技術方面都屬于薄弱環節，所以設備的選型就尤為重要，工作面設備的合理與否是采煤工作面能否高效高產的決定因素之一。依據地質資料及設計要求，我礦選用采煤機型號為MG2×2×125/560-WD采煤機一臺;安裝ZY4600/12/26D型液壓支架132架，ZY4600/14/28D型過渡支架4架;安裝SGZ764/500刮板輸送機一部；以及配套轉載機、破碎機、自移機尾等成套綜采設備，現已于本11月14日對11101綜采工作面回采結束，本套設備較好的完成首采面的回采任務。

二、回采過程中設備問題

1、在回采過程中，由于地質條件變化，回采時有部分地段存在破底或破底現象，然而頂底板的巖性都屬于白沙巖，硬度較高，以及采煤機功率小等原因，在回采時造成了滾筒磨損問題，針對這一問題，我公司召開專題會討論進行解決，對磨損的截齒、齒套更換為硬度更高的耐磨型截齒、齒套。

2、采煤機兩端頭臥底量不足，最終經過專題會議確定重新訂制兩個采煤機強力滾筒，由原來直徑為1250mm滾筒加大為1400mm，并確定了對刮板機機尾改造方案，將原來刮板機機尾底座降低并縮短機尾過渡槽。

3、由于地質條件變化，割煤過程中存在割頂底巖石現象，并且采煤機總重28噸，重量較輕，在割巖石的過程中采煤機振動幅度非常大，內部有一個非本安模塊電容由于振動容易掉落，造成采煤機故障，最終確定由廠家提供充足的備品備件，并采用專用膠對電氣元件進行固定。

4、廠家免費配套H型電纜夾容易造成鉤掛，從而造成電纜損傷，針對這一問題，我礦現已經將原電纜夾全部更換成O型電纜夾。

三、加強設備設備的管理

加強設備的管理是提高開機率的關鍵。在對機械設備管理中，要嚴格實行機電設備崗位責任制，增加機電人員的維護的責任心。樹立起他們主動對設備的勤檢查、維護和保養得意識，把隱患消除在起始點，最大限度降低事故的發生，提高開機率。此外，還需要加強職工的安全操作知識技能的培訓，全面提高職工的安全意識，最終建立一支技術強、操作熟練、善于維修和管理的綜采隊伍，最終為薄煤層高效高產打下基礎。

第三篇：開采薄煤帶煤層煤質管理辦法探索

綜采工作面過薄煤帶煤層煤質管理探索

王章鋒尹叢領

河南永錦能源有限公司云蓋山煤礦一礦 4616070，摘 要：煤炭是一種不可再生資源，提高難采煤炭資源的回收率就成為煤炭企業可持續發展的有效途徑之一。因此，儲量可觀的薄煤層越來越受到煤礦企業的重視，云煤一礦通過采取分采分出等措施的有效實施，有效保證了煤質的均衡穩定，樹立了公司煤質品牌形象，實現了產銷平衡。文章以云煤一礦為例，論述了探索薄煤綜采新途徑。

關鍵詞：綜采工作面；過薄煤帶煤層煤質；管理；措施

引言

21110綜采工作面井下位置位于礦井-23m水平西翼，開采二1煤層，工作面

走向長1440m，根據采面傾向長變化沿走向分為4段。第一段位于1320皮帶下山以西，走向長度142m，傾斜長度217m；第二段位于1320軌道下山以東，走向長度320m，傾向長133m；第三段走向長290m，傾向長165m；第四段走向長688m，傾向長183m。平均煤厚4.3m，視密度1.4t/m3，工業儲量155.2萬t，回采率93％，可采儲量128.7萬t。東部為主暗斜井、副暗斜井、回風暗斜井等三條主提升、軌道、回風下山，西部為采區薄煤帶，北部為21303采煤工作面及21108采煤工作面采空區，南部為21112綜采工作面。

一、回采過程中對煤質影響因素

1.1地質條件對煤質影響：21110綜采工作面自2011年4月份開始回采至今，共揭露3個地質構造帶，地質情況復雜，煤層變化大。第一個地質構造帶為自開切眼至1320軌道下山處落差為5m的逆斷層，該段斷層走向方位角為45°，走向長180m，傾向長100m，局部地段為全巖，平均煤厚0.6m，影響面積約1.8萬㎡；第二個地質構造帶為距切眼218m處薄煤帶，傾向長105m，其走向長257m，煤層平均厚度0.3～0.8m，影響面積約2萬㎡；第三個地質構造帶為距切眼1000m處薄煤帶，其走向長130m，傾向長160m，煤厚0.3～0.8m，影響面積2.1萬㎡。在地質構造帶中推進過程中，地質變化段底板變化大，部分地段捎砟嚴重，薄煤帶和無煤帶交叉出現，間斷性的半煤巖地段貫穿整個采面，對煤質的穩定性管理帶來極大困難。

1.2.頂底板巖性

21110綜采工作面在推進過程中，直接頂為砂質泥巖，老頂為粉砂巖；工作面局部存在一層100～300mm左右的炭質泥巖偽頂，極易伴隨回采脫落，局部段煤層節理較發育，煤層上覆復合頂在0－1.5米之間，一直處于不穩定狀態，在回采期間工作面易片幫、漏頂，影響原煤灰分；直接底為泥巖；老底為粉砂巖。在回采期間存在碎矸石混入煤流嚴重影響煤質

1.3、水分因素影響：綜采工作面在生產過程中為防止煤壁片幫，降低煤塵，采取煤層注水措施，在注水過程中盡管嚴格按措施施工控制水量，但對煤質仍有一定的影響，經化驗測算，水分每增加1%，發熱量降低66卡/克。

以上因素導致21110綜采工作面在推進過程中，需過薄煤帶5.9萬㎡，如果整體推進平均發熱量僅在4500卡/克左右，不能滿足用戶需求，直接影響礦井收入。為保證煤質，提高發熱量，提高用戶滿意度，實現礦井效益最大化，經礦井研究采取各種措施，保證煤質。

二、在薄煤帶開采過程中采取主要措施

2.1灰分控制

2.1.1組織相關管理人員去向有著相同地質條件，煤質管理比較好的兄弟單位學習先進經驗，從系統上改進煤矸分流設施，培訓員工操作技能。

2.1.2 煤質管理人員通過參加區隊班前會，宣講煤質管理的目的意義，提高員工的煤質意識，并組織區隊管理人員到礦井煤場現場，到用戶（選煤廠）感受用戶對煤質要求，對效益進行測算，深刻認識到原煤中含有大量矸石不僅不會增加礦井收入，反而降低原煤發熱量，減少了礦井效益，給礦井帶來損失。

2.1.3充分利用井下煤矸分流系統，減少煤流中矸石含量。根據21110綜采工作面地質變化情況，采取對采面發熱量情況進行預測，根據預測結果，安排綜采隊合理安排生產，將煤分為優煤、次煤、煤矸石，在井下現場定級，分時段、分批次進行分出分運。為實現煤矸分運分裝，在-23煤倉上口安裝煤矸分離器，將進入膠帶輸送機上的矸石經煤矸分離器分開后，人工裝礦車運出工作面。工作面出矸量大或過于破碎不便于人工揀矸時，采取煤矸分流措施。工作面對煤和巖石采取分采分運，讓矸石集中上皮帶不與煤流混雜。

2.1.4合理控制采高。在工作面捎底地段采高控制在2m范圍內，不得高于2m，對出現采高高于2m的情況，礦井按黃線落實責任人；黃線：被查出屬黃線隱患的，對隊長罰款50元/條，對當班跟班隊長罰款100元/條，對當班班長罰款50元/條，責任人罰款100元/條。

2.1.5加強頂板管理。綜采隊在21110采面半煤巖段沿傾向堅持帶壓移架，防止頂板矸石落入后部溜進入煤流。改竹笆為荊笆，減少矸石冒落進入煤流。采面下部及時抬溜子，減少割矸量；在全巖地段，進行單獨割矸，經-23拉砟溜子巷裝礦車排矸，每班不低于50礦車，煤質員現場緊盯，防止矸石混入煤流中。

2.1.6抓運輸環節管理，要求機電隊皮帶司機、煤倉放煤工嚴格按照調度室指揮，煤質員在煤倉蹲點，在煤種轉換時皮帶出凈，煤倉放空。

2.1.7抓平地篩選樓螺旋篩管理。加密改進平地螺旋篩，煤質員每天對螺旋篩孔進行檢查，出現掉撐的情況及時焊補，以嚴格控制超標大矸石進煤場煤堆。

2.1.8在出原煤、次煤和碴期間調度室負責全面協調和指揮，及各時間段的信息傳遞工作。由煤質員監督，綜采隊必須安排值班干部專職全程指揮和監督整個出原煤、次煤和碴過程，各相關單位密切注意皮帶上拉出的是原煤、次煤和碴，嚴禁確認失誤造成混出。特別是機電隊主井煤倉，及時放空煤倉或-81煤倉停止放碴，保證各煤種質量。

2.2水分控制

2.2.1在21110采面抬煤地段，為防片幫、煤墻注水要求嚴格按照規程操作，定量定壓注水，禁止過量注水；到頂板淋水或底板涌水，采取引水溝、集水坑或其他方式將水及時引出，禁止入煤流。

2.2.2抓各轉載點水分管理，要求各轉載點噴霧隨著煤流大小，及時調整大小，減少原煤中的水分。各轉載點噴霧裝置在皮帶運輸設備停機后及時停水。

2.2.3各損壞的噴霧管路及管路密封要及時更換，防止煤濕或無煤時漏水影

響煤質。

2.3雜物管理

2.3.1抓采煤工作面雜物管理，要求采煤工作面皮帶司機發現竹笆條、礦泉水瓶及時撿出，并根據每班撿雜量進行考核。

2.3.2在21110上下機巷距工作面30m遠以外地點每隔100m放置一個垃圾箱，雜物要全部收集裝入垃圾簍，并及時將垃圾箱內的垃圾清理干凈，嚴禁其混入煤流。

2.3.3抓煤場雜物管理，要求煤場管理人員經常巡視煤場，發現木頭、矸石塊等雜物時及時撿出和清理，出現積水時積極采取措施進行排水處理，在裝車時檢查車廂底，及時清理雜物，防止外帶雜物對煤質的影響。

通過以上措施的實施，煤質管理人員有效監督，2013年元月份至2014年4月份累計現場檢查問題146條，罰款21600元。有效保證了發熱量的均衡、穩定。

三、達到的效果：

通過采取分采、分出、分運、分儲措施的實施，并不定時組織綜采隊相關負責人到礦井煤場查看措施執行效果，研究探討措施中存在的不足及改進辦法，從而有效保證了煤質的提升，使發熱量在采取措施前不足4500卡/克，2013年底達到4860卡/克，提高了386卡/克，2014年1-3月份累計完成5006卡/克，最大限度滿足了客戶需求，取得了良好的效果，特別是以據發熱量結算貨款客戶，按每百大卡10元計算，采取措施前售價為450元/噸，采取措施后可達到486元/噸，每噸售價高出36元。同時經過分出的矸石單獨銷售，滿足了一部分客戶的需求，2013年礦井產量70萬噸，增加銷售收入2520萬元，取得了良好的經濟效益。

四、結語

云煤一礦通過在21110綜采工作面在地質變化帶進行分采、分出、分儲、分銷的煤質管理方法，能夠使優、次煤徹底分離，進行分銷，有效穩定了商品發熱量，實現了效益最大化，樹立了煤質品牌形象，對于今后出現類似的地質情況，將在管理好煤質方面做出進一步探索研究。

第四篇：急傾斜薄煤層開采技術研究與應用

急傾斜薄煤層開采技術研究與應用

王業常

周生偉

（福興集團有限公司

山東棗莊

277000）

摘要

本文對急傾斜薄煤層的開采技術進行了綜合分析，根據本礦井實際，研究實施了四邊形掩護支架開采技術，該技術的成功實施為急傾斜薄煤層運用四邊形掩護支架開采積累了成功經驗，同時為其它礦井開采提供借鑒。

關鍵詞

急傾斜

薄煤層

四邊形掩護支架

開采技術

一、概述

福興集團有限公司位于山東省南部的韓臺煤田中偏西部，地處棗莊市嶧城區古邵鎮，礦井核定生產能力30萬t/a，井田東西長約0.996km，南北寬約1.71km，井田面積1.706km2。近幾年，由于煤炭市場較好，礦井超強度開采，中厚煤層的儲量已基本枯竭，剩余部分儲量受水威脅嚴重，面臨無煤可采的局面。伴隨著礦井開采深度的加深，薄煤層受采動影響的范圍也逐漸加大，基于此，我礦多次派工程技術人員外出調研、考察急傾斜薄煤層開采技術，并成立專門薄煤層開采隊伍，通過對14上煤層開采方案進行嘗試性研究及可行性論證，目前已成功應用四邊形掩護支架進行薄煤層回采。

二、地質條件

福興集團有限公司141101工作面位于第一水平北二采區14上煤北翼，北起井田邊界保護煤柱線，南至顏莊保護煤柱線；工作面走向長175m，傾斜長39m。⑴ 煤層賦存情況：該工作面設計開采煤層為14上煤，煤層厚度0.51m～1.92m，平均1.22m；煤層結構簡單，煤層傾角61～69°，平均65°。

⑵ 煤層頂底板情況：14上煤層頂板為八層灰巖，厚度2.0～4.2m。一般4m左右，致密堅硬，有時含黑色燧石結核，屬堅硬頂板。底板為黑色泥巖，厚約2m左右，抗壓強度值較低，為中等堅硬巖石。

⑶ 地質構造：工作面內無較大斷層和褶曲發育。

⑷ 14上煤為低瓦斯煤層，煤塵不具有爆炸危險性和自燃傾向性。⑸ 水文地質情況:對該工作面回采有影響的直接充水含水層為太原組的三灰、五灰、八灰；這三層灰巖均為薄層灰巖，巖溶裂隙發育程度較差，各含水層露頭均接受第四系補給，但補給條件較差，補給量較少，富水程度由弱到中等，以靜儲量為主。涌水形式為煤層頂底板滲水、淋水，對正常回采有一定影響。

三、防治水工作方案 1.灰巖水 ⑴ 疏水降壓

疏水降壓層為距14上煤層較近，且對14上煤層開采有直接突水威脅的太原組三灰、五灰、八灰。對上述灰巖，通過打鉆放水人工強制性疏放其地下水，使其水位（水壓）降至開采安全值以下。

⑵ 探放水鉆孔布置及出水情況

在-43m水平開拓石門探巷揭露三灰、五灰，最大涌水量25m3/h，現已疏干，其余地段未見出水。在-123m水平開拓石門揭漏14上煤層時最大涌水量20m3/h，一年后減至12 m3/h，現已疏干，其余地段未見出水。

雖然在掘進工作面回風、運輸平巷揭漏八灰后無涌水或涌水量較小，但回采后仍有可能出現較大出水現象，這表明灰巖水的防治有一定難度。因此決定在-123m水平布置疏水孔，約50m一個，疏水孔總數為4～6個。疏水孔初期總涌水量在15 m3/h左右，并逐漸衰減疏干。

2.泄水眼

急傾斜煤層開采時煤靠自重自溜至溜煤眼，一但煤層頂底板淋水較大，工作面出煤就很難自溜，這無形之中就增大了工人的勞動強度，行人，運料的安全系數也會降低，當運輸巷內的積水較多時，不僅影響煤質，而且還會造成運輸設備損壞。

為了減少淋水通過頂底板進入工作面，決定采取提前施工和采后留設泄水眼的措施。即工作面在回采前提前掘進泄水眼，每隔20m掘進一個，垂高為33m，同時還做為工作面的超前溜煤眼使用。在架尾平段出水點下方，將原來的三個小眼保留其中一個做為泄水眼，隨著工作面的推進，每隔20m留設一個泄水眼，泄水眼的高度取5m。并盡可能的避免煤水混流。

3.架面

由于工作面長度達到近60m，如果工作面推進速度較慢，必然造成工作面架內積水較多，影響煤炭自溜，工人的勞動環境也會很惡劣。采取分段爆破時，工作面分兩段回采，中間留有不少于10m的空段，這樣推進度明顯加快，不僅解決了積水較多的問題，工作面煤質及產量也得到了保證。

四、薄煤層開采技術 1.采煤方法的選擇

⑴ 急傾斜煤層采煤的主要特點：

① 采煤工作面采的煤能靠自重下滑，從而簡化了工作面的裝運工作，但下滑的煤塊和矸石容易沖倒支架，砸傷人員，給生產帶來不安全因素。

② 急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架上的壓力比緩斜煤層要小，而沿傾斜作用的分力要大，煤層頂底板都有可能沿傾斜方向滑動，支護穩定性差，因而增加了回采和支護工作的復雜性。

③ 采煤工作面的行人、運料、落煤、支護、采空區處理等各項工序的操作都比較困難，增加了機械化采煤的難度。

④ 一般在急傾斜煤層開采中均要布置一組上山眼，以溜煤眼代替運輸上山，以運料眼代替軌道上山，另為了安全要分段設行人眼，出矸石時要另設溜矸眼。

㈡ 采煤方法的選擇

根據急傾斜薄煤層開采實踐，倉儲式采煤法、臺階式采煤法和掩護支架采煤法是三種行之有效的采煤方法。但根據國家有關規定，從2008年1月1日起，嚴禁使用倉儲式采煤法，所以只能從后兩種采煤法中選擇。倒臺階采煤法適合急傾斜薄煤層的開采，但由于其采煤工藝復雜，風鎬落煤和支架工作繁重，對支架操作技術高，煤塊滾落煤塵大，工作面人員上下困難,工作面木材消耗量大，所以也不能選用。本礦井2、3煤自2005年以來，一直采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法進行開采，技術已相當成熟，加之本工作面的14上煤平均厚度在1.22m，1.0m四邊形掩護支架完全適合其開采，因此選取偽傾柔性掩護支架采煤法。

2.巷道布置

如圖1所示，在階段內沿傾斜方向劃分為兩個區段，區段垂高為35m，區段兩端各掘進開切眼與收作眼。工作面長度為55～60m，在開切眼位置，支架逐步調成偽斜。工作面煤經溜煤眼、區段平巷到采區煤倉。

圖1

偽傾斜柔性掩護支架工作面巷道布置 1―收作眼；2―開切眼；3―分段溜煤眼；4―采區上山眼

3.支架結構

支架由四變形鋼梁、鋼絲繩、卡子及螺帽組裝而成。用11#工字鋼熱加工成1.0m四邊形掩護支架。鋼絲繩φ28mm。架子中至中125mm，即每米8架。架子用4根鋼絲繩配合卡子聯成一個柔性整體，見圖2所示。

4.采煤工藝 ⑴ 掩護支架的安裝工作

首先從開切眼位置以外3～5m處，將區段回風巷擴大頂板或底板，并沿走向推進形成安裝工作面，然后在安裝工作面中，沿煤層厚度的中部挖掘倒梯形地溝。地溝挖好后，沿走向在溝兩側放置鋼絲繩，在鋼絲繩上根據煤層厚度沿走向鋪設鋼梁。

在架子安裝長度達到最大控頂距（5～10m）時，就應在架尾處開始回柱放頂，將上方的煤柱和冒落矸石放落到支架上。當支架安裝長度超過15米，在支架上形成矸石墊層以后，即可調整支架下放，將其從近水平狀態調放成偽斜狀態。經調放以后的支架與水平面有25～30°的夾角。調放支架的工作須利用開切眼，進行打眼爆破，逐步將架子調斜。當架尾下放到區段運輸巷時，支架的安裝及準備工作即全部完成，見圖2所示。

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圖2

四邊形掩護支架結構及安裝

1―鋼絲繩；2―支架；3―卡子；4―短木柱；5―單體支柱； 6―墊層；7―鋼棚；8―金屬網；

⑵ 掩護支架下正常回采和支架下放工作

掩護支架下正常回采和支架下放工作，其工序比較簡單，一般采用爆破落煤，支架下的作業主要包括打眼、爆破、出煤和調整架子等工序。

工作面中的炮眼布置成單排炮眼，且一般只打地溝眼，當煤層很堅硬時才打幫眼。工作面上段打眼時下段出煤，下段打眼時上段出煤，嚴禁同時爆破出煤，工作面無論哪段爆破，面內的所有人員都必須全部撤至警戒線外的安全地點。當工作面爆破落煤以后，自下而上逐步鋪設溜槽，煤沿溜槽自溜運出工作面。與此同時，支架在自重和采空區矸石推力作用下就逐漸下落到新的位置，此時支架應基本垂直于頂底板，并保持3～5°的仰角。

⑶ 掩護支架的回收工作

隨著偽斜工作面不斷向前推進，下部放平段將不斷增長，當它達到一定長度以后，放平段尾部多余的支架就需要拆除。

拆除支架之前，應先在其尾部，由地溝向煤層頂底板兩邦擴巷，直到鋼梁兩端露出為止。隨著鋼梁兩端失去兩側煤臺支撐，及時打點柱支撐鋼梁，形成一個水平分層形式的下部回收工作面。回收工作的寬度要稍大于鋼梁的長度，高度不小于1.2米。回收支架的順序是由里往外進行，先卸去螺栓，再逐根卸下鋼梁和鋼絲繩。待所有回收下落的支架材料運出以后，便回柱放頂。

當工作面推進到區段停采線之前，在靠工作面一側開掘兩條收作眼，兩眼相距8～10m，并沿傾斜每隔5m用聯絡平巷連通。掩護支架架頭沿區段回風巷安裝到收作眼處，不再繼續接長，然后利用收作眼將支架逐漸下放，并拆除架頭一段多余的支架，最后使支護架放平到超前平巷底板，再將支架全部拆除。

5.四邊形掩護支架工作原理

當煤層傾角和厚度正常時，架子的兩個主腳直立于工作面兩幫煤體上，此時架子正常下放。當煤層變薄或傾角變緩時，利用點柱調整架子仰角，使架子底板主腳成跪立狀，底板輔腳成滑腳板，輔助架子下放。當煤層恢復正常時，利用點柱將架子頂回原位，使架子能通過變薄帶和傾角變化區，見圖3所示。這種架子的優點是適應煤層傾角和煤厚變化能力強，架子的仰角幅度小，調整支架時靈活方便。支架內的操作空間大，改善了工作面通風和工人的勞動條件。

大于45°（a）（b）（c）

圖3 四邊形掩護支架過變化帶示意圖

a―煤層變厚時；b―煤層變薄時；c―傾角變緩時；

五、其它

⑴ 工作面在回采前必須編制合理的疏水降壓方案，經過論證審批后方可施工。

⑵ 工作面在回采過程中嚴禁放架外煤，從而防止采空區垮落帶和斷裂帶向上發展，造成上覆積水涌入。

⑶ 工作面在回采期間，其爆破碴口上方5m范圍內必須設置牢固可靠的擋煤（矸）板，以防止上方煤矸沖入，傷害人員。

⑷ 工作面爆破必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人聯鎖爆破”制度。

⑸ 工作面上段打眼時下段出煤，下段打眼時上段出煤，工作面內嚴禁同時爆破出煤。工作面內無論哪段爆破，所有人員都必須撤至警戒線外安全地點。

⑹ 工作面每30m應設置一道擋矸網，以防止大塊矸石冒落砸壞搪瓷溜槽、單體支柱及小眼。

⑺ 工作面內的小眼應采用鋼盤支護，并班班檢查，發現問題及時處理。

⑻ 工作面爆破必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人聯鎖爆破”制度。

⑼ 工作面架尾溜煤眼除泄水眼外，其它小眼必須用黃泥封堵嚴實，以防止漏水。

⑽ 工作面運輸平巷內的水溝，必須及時清挖，嚴禁水溝淤死造成積水影響正常生產。

⑾ 工作面內嚴格控制裝藥量，防止架內浮煤堵塞工作面影響通風，工作面內還應設置一臺備用局部通風機。

⑿ 工作面內的所有單體支柱必須栓設牢固可靠的防倒繩，損壞的單體必須及時更換，所有單體支設必須正規。

⒀ 工作面內局部煤層變薄時，必須及時調整支架，支架下落軌跡線必須符合規程要求，當煤層低于0.7m時，可根據現場實際選擇破頂板或底板矸石。

⒁ 工作面內支架、鋼絲繩、卡子、螺絲必須班班檢查，發現問題立即整改。

⒂ 工作面在過老巷、小眼期間必須及時拆棚、拆盤，嚴禁架爪懸空，一旦懸空必須腰堵嚴實，以防止竄矸。

六、經濟效益

141101采煤工作面的可采儲量為7950t，實際采出煤量7632t，實際回采率為96%，按本礦區的實際煤價1100元/t計算，創直接經濟效益839.5萬元，凈效益在610.5萬元。

七、結束語

⑴ 急傾斜煤層的開采常常伴有水害的困擾，因此選擇合理的防治水措施不僅可以實現安全開采，而且還能獲得良好的經濟效益。

⑵ 四邊形掩護支架開采技術的成功實施解決了福興集團有限公司薄煤層開采問題，同時也為急傾斜薄煤層開采技術開拓出了一條新路，積累了寶貴經驗。

⑶ 四邊形掩護支架比“八”字型支架的操作空間大，而且還具有架爪不易竄矸、不易切入底板等優點。

⑷ 四邊形掩護支架解決了低于1.3m急傾斜薄煤層不易適用掩護支架采煤法的問題，并且其適用地質變化的能力較強，支架調整方便。

⑸ 煤炭回收率高，采用該種掩護支架，其煤炭回收率達95%以上。并且勞動強度低，工效高，噸煤成本也明顯下降。

作者簡介

王業常，男，2007年畢業于中國礦業大學，現任福興集團有限公司采煤技術員。

第五篇：薄煤層開采中采煤機及優化設計論文

摘要：基于MG110/130-TPD型電牽引爬底板采煤機，就該采煤機的適用范圍、設備組成、主要功能進行了詳細的介紹，并將其應用于某礦的實際工作面中，由現場實踐表明，該采煤機的裝機性能穩定、丟煤少，極大地提高了煤礦工作面的生產水平以及安全性。除此之外，還針對采煤機的防滑、牽引鏈錨固以及電纜收放等問題提出了一定的優化措施，以期望達到更好的應用效果，為薄煤層的開采提供可借鑒的經驗與解決途徑。

關鍵詞：薄煤層爬底式采煤機電牽引大傾角

引言

在我國，薄煤層所占的煤炭資源儲量十分豐富，在進行開采的過程中，由于煤層厚度都在1.3m以下，其開采難度大大增加，尤其是當煤層傾角較大時，若采用傳統炮采的方法，所產生的經濟效益與所投入的人力物力嚴重不符，且工作效率低，因此，大傾角薄煤層的開采一直是一個難點。所以選擇合理的采煤方法、使用合適的采煤機、提高回采效率、增強生產的安全性是煤礦企業的重中之重[1]。

1礦井概況

本文研究的礦井煤層厚度非常薄，僅為0.5～0.8m，但煤層傾角極大，最大的傾斜角度為45°。在長期的開采過程中，該礦一直采用傳統炮采的方法進行采煤作業，沿走向對工作面進行后退式回采，采用刮板輸送機來運送煤炭，單體液壓支柱來對頂板進行支撐，機械化程度較低。在2007年，該礦采用了單滾筒爬底板采煤機，使用該采煤機后，雖然提高了煤礦的生產效率，但是由于該采煤機的設計功率較低，一旦遇到較堅硬的煤層或者傾角較大的煤層時，運行起來就極其困難；且滾筒的裝煤效果不盡人意，沒有設置安全的制動裝置，無法在危險發生時及時停止滾筒的運動，從而無法保證采煤司機的人身安全。因此該礦對原先的爬底板采煤機進行了優化與改進，采用了MG110/130-TPD型爬底式采煤機，并通過實際應用取得了良好的效果。

2MG110/130-TPD型電牽引爬底式采煤機

2.1適用范圍

MG110/130-TPD型爬底式采煤機可以適應多種地質條件的變化，較大的提高裝煤功率，在與刮板輸送機、液壓支架以及金屬頂梁良好配合作業后，可以很好的實現工作面的落煤與裝煤，減少煤炭資源的浪費。同時該采煤機適合在35°以下的工作面進行作業，所采煤層厚度的范圍在0.5～0.8m之間，且煤質堅硬程度中等，底板不能有過大的起伏。除此之外，該采煤機的所有設備均采用隔爆型，因此井下工作面中的甲烷、二氧化碳、硫化氫等物質的濃度不能超過相關的規定。

2.2機械部分

該采煤機主要由主機體、裝煤部、底托裝置以及冷卻噴霧裝置四部分組成，其中牽引部、截割部以及電控箱、搖臂等都設置在采煤機機殼上。牽引部是用來使采煤機隨著工作面的推進而移動的，主要的動力裝置是電動機，其牽引速度最大可達到1min行走5.84m。截割部是控制采煤機的減速裝置，在其上方設置了一個扭矩離合器，該裝置可以在電動機過載時保護電動機不受損傷。而冷卻噴霧系統則是主要用來降低煤塵濃度的，并輔助減少采煤機各部件在工作時由于摩擦所產生的熱量，對采煤機機身各部分進行冷卻，以確保采煤機的正常運行[2]。

2.3電控系統

該爬底板采煤機設置有本安型電控箱，其型號為KXJ24-130/1140(660)C，并且兼具隔爆的作用，同時采用了PWM變頻調速技術以及PLC控制技術，通過這些先進技術的使用，該電控箱的調速范圍變大、具備較大的牽引力以及較強的防滑能力，并使得采煤機的操作更為簡單，更加方便。

2.4主要功能特點

MG110/130-TPD型爬底式采煤機在進行割煤時，具備較大的截割功率，采用單搖臂雙電動機進行驅動，機身牢固可靠；所采用的交流變頻調速技術，可以很好的實現較大的牽引速度，并且牽引效率較高，具備較大的牽引力，可以實現反向轉動的功能；所適應的地質條件較多，可以由礦井的實際情況來進行變速，變速范圍較大；在一定程度上減輕了采煤司機的工作強度，可以進行遙控作業，即停即開，其采煤機上的顯示器可以實時顯示采煤機的運行情況，一旦出現故障可以及時發現并進行處理；設置有冷卻噴霧系統以及防滑裝置，可以在緊急情況下對采煤機進行制動，防止其出現滑動。

3主要采煤工藝

3.1采煤機進刀方式

使用爬底板采煤機對井下工作面進行割煤時，采取的是雙向進刀割煤的方式，一次進刀的深度為0.8m，在工作面的上端頭通過人工爆破的方式進行施工，造成一個超前缺口，該缺口沿傾斜方向的長度為6m，超出煤壁1.6m，而對于工作面的下端頭來說則不進行超前缺口的施工[3]。

3.2工作面支護作業方式

整個井下工作面采用單體液壓支柱來對煤層頂板進行支護，其支柱的密度極高，其中液壓支架的控頂范圍為3.65～4.45m，放頂步距為0.8m，工作面的循環推進長度為0.8m，而在處理采空區時，采用的是全部垮落法。1）跟機掛梁、支柱：在進行上行割煤作業時，由于煤層傾角較大，每當采煤機向前推進30～50m時，就必須停止采煤機以及刮板輸送機的運行，做好防滑措施，拉緊鋼絲繩，以便工作人員能快速進入到采煤機機道，設置隔離設施，待隔離設施設置好后，再繼續割煤，按照隔離設施的分段來從上到下進行掛梁、支柱作業。而在下行割煤時，掛梁、支柱作業則需要延后采煤機5～15m的距離。2）推移刮板輸送機：在跟機掛梁之后，需通過單體液壓支柱來推移刮板輸送機，在推移過程中，難免會出現彎曲段，此時彎曲段的長度不得超過20m，且每一次推移完成后，必須及時進行支護。3）回柱放頂：在進行回柱放頂作業時，必須從下到上進行，每次回柱的距離不得小于15m。

4現場應用

4.1現場應用概況

通過對該爬底板采煤機的優化與改進，采用上述采煤工藝后，將MG110/130-TPD型電牽引爬底板采煤機應用于實際礦井中，所應用的工作面情況下：進行開采的煤層厚度為0.46～0.77m，沿煤層走向的傾斜角度平均為23.5°，沿煤層傾向的傾斜角度平均為113.5°，煤層傾角的范圍為13°～43°，其平均傾角為28°，煤層硬度的普氏系數在1～3之間，而圍巖硬度的普氏系數最大為8，最小為6，整個煤層屬于中等穩定程度，所采工作面的開采高度為0.75m，整個工作面長550m，工作面推進寬度為112m。

4.2現場應用效果及優化

在現場應用的初期階段，由于井下作業人員不熟悉該采煤機的性能，所以在一開始的時候出煤效果并不是十分理想，這是由于冷卻噴霧系統的內外噴霧同時使用所導致的，在減少了防塵的出水量后，出煤效果就得到了明顯的改善，而在應用期間，雖然發現該采煤機的運行效果良好，但仍然存在一些問題：沒有選擇合適的刮板輸送機，導致工作面生產的煤不能及時的運出，從而有大量的浮煤堆積在工作面內，影響采煤工作的正常進行；采煤機在運行過程中，機組底板端頭平直，與巷道底板接觸，出現啃底現象，增大了采煤機的負荷；牽引鏈滑動，或者由于過度擠壓，鏈環出現變形，造成斷鏈；由于鏈輪的保護裝置是全封閉的，一旦出現故障時，處理的難度比較大；冷卻噴霧系統發生漏水，當水進入減速箱后，使潤滑油被稀釋變質；由于該類采煤機所開采的煤層厚度都比較薄，在刮板輸送機上不能設置電纜槽，因此電纜都是通過人力拖拽進行的，這對于井下作業人員來說，危險性極大，且勞動強度高，工作效率低[4]。

5改進與優化

針對以上問題，我們做出了下述改進與優化：1）根據工作面生產煤炭的能力，重新選擇刮板輸送機，通過增加運輸部的寬度來增大刮板輸送機的運輸能力，并且優化運煤的路線，提高運煤速度；2）將采煤機的底板制成船形，預防啃底現象的發生；3）為了防止出現牽引鏈滑動以及因過度擠壓，鏈環變形的問題，采用了壓鏈錨固底座，在該底座上設置有柱窩以及鏈槽，以防止支柱打滑，并且對牽引鏈進行固定。在使用過程中，由于鏈槽的存在，牽引鏈僅僅受到了拉力，而不會受到壓力的作用；同時由于柱窩對支柱起到了約束作用，很好的防止了支柱打滑現象的發生；4）隨著工作面的推進以及煤層傾角的增大，在進行上行割煤時，采煤機的牽引鏈常常會向下發生一定的位移，當位移足夠大時，牽引鏈不足以承受這么大的拉力，就會發生斷鏈，此時采煤機就會向下發生滑動。在這種情況下，我們可以在采煤機的下部安裝兩個機械防滑叉，或者是設置一排單體液壓支柱，當采煤機一旦出現下滑時，保險叉可以插入煤層底板以及巷幫，以阻止采煤機繼續下滑；5）重新對冷卻噴霧系統的密封裝置進行設計，以防由噴霧滲水進入減速箱潤滑油中；6）在工作面的順槽上安裝卷纜裝置，實現電纜的自動收放，減輕井下作業人員的負擔，提高工作效率，使電纜較快較安全的到達指定位置，保障工作面安全生產的進行。

6優化效果

在經過大量的實踐探索與優化改進后，爬底板采煤機在進行薄煤層的開采過程中的運行效果得到了明顯的改善，各項指標的應用效果均十分顯著，主要表現為：應用該爬底板采煤機后，減少了炸藥的使用量，提高了開采作業的安全性，減少了炸藥傷人事故的發生；日產煤量達到了390t，大大提高了煤礦的生產效率以及出煤量，并降低了井下作業人員的勞動強度；在采煤過程中，減少了矸石的產量，提高了煤的質量；便于采煤機司機對采煤機進行割煤作業，提高了機械化程度，減少了操作步驟，并很好的解決了電纜收放等問題；增強了采煤作業的安全性，提高了礦井的經濟效益[5]。

7.結語

MG110/130-TPD型電牽引爬底板采煤機在實際礦井中的應用表明，該采煤機在經過優化改進后，裝煤效果理想，性能穩定可靠，不僅提高了礦井的產煤量及工作效率，降低了工人的勞動強度，而且噴霧除塵的效果也非常明顯，其緊急制動裝置也有效地防止了采煤機的進一步下滑，減少了采煤機下滑傷人事故的發生，增強了礦井生產的安全性，因此該采煤機為薄煤層的開采提供了一種新的采煤方法，為相同類型下的礦井開采提供了寶貴的借鑒經驗與解決途徑。

參考文獻

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