大采高大倾角综采工作面高产
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浅谈如何提高综采工作面的产量浅谈如何提高综采工作面的产量工作六年多以来我认识到影响综采工作面的产量的因素有很多,除了地质条件、工作面布置外,还有采煤设备的使用、维修管理情况和顶板支护质量,以及人的素质和劳动组织。
下面我从这三个方面浅谈如何提高综采工作面的产量:一、加强机电设备维修管理,提高机械设备的开机率:机械设备是综合机械化采煤的重要工具,因此设备管理的好坏直接影响工作面产量和效率。
设备管理主要是指设备投入生产后的使用、维护、配件补充这一系列过程。
这是因为综采工作面安装完成后,其机电设备就随之固定,采煤队没有选择的余地:另外同类型设备生产厂家多,设备标准不一,这对使用单位而言,确实带来了许多麻烦。
综采队必须管好、用好、维护好、维修好使用的各种机电设备。
一台设备不管他的技术性能如何先进,机械结构如何完善无缺,投入运转后就会发生磨损,他的性能和效率就会逐渐下降。
由于设备结构、质量、设备所处的使用环境不同,其性能和效率的下降速度也不同。
要管理好设备,就必须深入探索研究有关设备使用和管理的规律,提前更换易损配件,将事故消灭在萌芽状态。
作为生产区队,面临的根本问题就是如何检修保养好、使用好综采机电设备,保证机电设备的正常运转。
⑴提高综采工作面产量的关键在于提高机电设备的管理,增强检修人员检修检机电设备的责任意识,生产班人员要维护好机电设备,自觉地将本职工作投入到机电设备管理中去。
⑴制定严格的机电设备检修、操作使用的规章制度及相关的奖罚制度。
要求职工认真填写机电设备的检修记录、运转日志及事故分析处理记录,对机电设备维修、使用认真负者的人员进行奖励:对于造成设备失检、漏检、操作马虎、人为损坏机电设备的人员进行惩罚。
⑴认真抓好检修班的设备检修工作,做到设备检修具备超前性、细致性、全面性。
超前:及时处理,防止事故发生;细致性:问题、隐患彻底排查,不留后遗症;全面性:详细了解设备的运转情况,及时记录、汇报机电设备存在的问题,使检修做实做细。
1.概况近年来,随着大采高综采设备配套技术的成熟,大采高工艺得到广泛推广应用,但该工艺在地质条件简单、煤层倾角较小的情况下效果较好,在软煤层、大倾角、复杂地质条件下尚不多见。
平煤十三矿开采己15~17煤层,煤层厚度2.12~7.53m,平均厚度5.88m,煤层倾角18°~47°,平均32°,硬度系数f=0.42~0.67。
己15.17-12051工作面2007年初回采以来,平均月产8万吨,最高月产10万吨,取得了良好效果。
该工作面位于己二采区东翼第三区段,煤层倾角为26~35°,平均倾角32°,煤层平均厚度5.88m,硬度系数f=0.42~0.67,直接顶为砂质泥岩,局部为砂岩与泥岩互层,不稳定,厚度为0.8~2.2米,老顶为中粗粒砂岩,厚度6.2m。
直接底为薄层泥岩,局部为泥岩与砂质泥岩互层,厚度0.25m,老底为细粒砂岩与砂纸泥岩互层,平均厚度8.15m。
机巷、风巷以锚网支护为主,局部受断层影响顶板破碎地段采用工字钢棚子支护。
该采面在掘进过程中共揭露大小断层35条,其中落差大于2.5m的有12条,正、逆断层均有发育。
该采面采用ZY4000/17/37型液压支架,M XG-300/700D型交流电牵引采煤机,SGZ764/500型刮板输送机,SZ Z764/200型转载机,M RB-315/31.5型乳化液泵站。
2.回采工艺己15.17-12051工作面采用走向长壁分层后退式综合机械化采煤工艺,设计采高为3.4m,循环进度为0.7m。
采用“二九一六”、“二采一准”的作业方式,即二班采煤,一班准备检修。
落煤:该采面采用M XG—300/700D型电牵引采煤机落煤,双向割煤,斜切进刀方式,其程序为:(1)采煤机下行(或上行)割煤到终端,其尾部剩下20~25m输送机不推。
(2)将采煤机前滚筒下降,后滚筒上升,沿输送机的弯曲段反向切入煤壁,直至全部进入直线段后停止。
浅谈综采工作面大采高采煤方法应用综采即综采机械化采煤,指采煤工作面上的生产全过程,主要包括破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理及回采巷道运输、掘进等。
由于煤层的每层的自然条件和所用机械有所不同,所以完成回采工作的各工序的方法也就因此有所差异。
按照采煤工艺分,采煤方法有:爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法。
在煤层倾角大,只能自下而上移架;采高大,滚筒直径小,不能一次采全高;采煤机装煤效果差,需单独安排装煤行程的地方,比较适合采用综采工作面进行操作。
以下就综采工作面大采高采煤方法应用的采煤要点进行分析,以供借鉴参考。
一、大采高采煤法的概述大采高采煤法是大采高一次采全厚采煤法的简称,是指采用机械一次性开采全厚在3.5~6米的采煤法,受工作面准备稳定性限制,用于倾角较小的煤层,受采高的限制,所采用的采煤方法。
大采高采煤方式相对于放顶煤方法而言在煤层厚度上适用范围较薄,更符合我国煤炭开采现状,因此大采高技术是今后研究与发展的重点。
在综采工作面中,大采高技术需要运用到多种机械设备,如转载机、刮板运输机、液压支架以及大功率采煤机等。
其中对于大功率采煤机而言,在我国相关研究者经验与时间的结合下已经极大程度的提升了工作效率,同时我国在大功率采煤机方面已经成为了出口国,向印度、波兰、俄罗斯等国家出口我国自主研发的液压牵引型采煤机。
二、综采工作面大采高采煤方法的特点当前大采高采煤工艺已经实现了双向割煤,极大提高了工作效率。
同时在综采工作面中,大采高工艺具有以下特点。
1、采煤较均匀。
煤机在采煤过程中,由于滚筒运作时前后均处于上下变化过程,采煤机的滚筒负荷以及摇臂负荷在力度上分配趋近于平均状态,因此割煤比较均匀。
2、运行方便。
在大采高采煤方式下,双向割煤能够确保支架工与煤机司机完成割煤动作为单行程,有效提升了劳动效率,减轻了双行程产生的时间浪费以及劳动强度。
在回采过程中,大采高方式下支架跟进快,对顶板起到较好的支护管理作用。
大倾角综采工作面安全管理技术探析1.引言1.1 概述大倾角综采工作面是煤矿开采过程中的一种特殊工作条件,其特点是工作面倾角较大,通风条件差,存在较高的安全风险。
为了确保这种工作面的安全运行,需要采用一系列的安全管理技术措施。
本文将从概述、重要技术要点和安全管理措施等方面,对大倾角综采工作面的安全管理技术进行深入探析。
首先,我们将介绍大倾角综采工作面的概念和特点。
大倾角综采工作面是指倾角在25~45之间的煤矿工作面,具有工作面倾斜、顶板松软、煤层厚度薄等特点。
由于工作面的倾斜和松软的顶板,该类工作面易发生顶板下垮、支架失稳等安全事故,对于工作人员的安全造成极大威胁。
为了确保大倾角综采工作面的安全,需要采用一系列的管理技术措施。
首先,我们需要进行合理的工作面设计,包括确定工作面的倾角、布置支架、通风系统等。
其次,需要加强对顶板岩层的预测和治理,采取适当的支护措施,确保顶板的稳定性。
同时,需要完善通风系统,保证工作面的供氧和防尘能力。
此外,对于工作面的瓦斯、煤尘等有害气体的监测和防治也是非常重要的。
另外,还需要进行员工的培训和教育,提高其安全意识和操作技能。
在应急管理方面,需要建立完善的应急预案和逃生通道,以应对突发事故。
总之,大倾角综采工作面的安全管理技术是保障煤矿工作人员安全的重要保障措施。
本文将通过对其概念、特点和安全管理措施的探析,旨在提高对该类工作面安全管理的认识和理解,为煤矿生产安全提供一定的参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式撰写:2. 文章结构在本文中,将按照以下结构进行探析大倾角综采工作面安全管理技术:2.1 第一个要点首先,我们将介绍大倾角综采工作面的背景和概述。
我们将讨论大倾角综采工作面的定义、特点以及在煤炭开采中的重要性。
同时,我们也将探讨大倾角综采工作面面临的安全挑战和风险。
2.2 第二个要点其次,我们将深入探讨大倾角综采工作面安全管理技术。
我们将介绍当前已有的安全管理技术和措施,包括传统的瓦斯抽放、通风系统设计以及安全监测装置等。
大倾角大采高工作面超前支护技术发布时间:2022-11-30T03:40:03.695Z 来源:《新型城镇化》2022年22期作者:林勇1 邓聪明2 杨开安2 李世劲2 [导读] 为了提高煤炭资源回收率、改善采掘接替紧张局面,采用大倾角大采高(厚煤层)成套设备开采。
1.川煤集团公司安全生产技术委员会办公室2.华荣能源有限责任公司小宝鼎煤矿摘要:大倾角、大采高形成的巷道净宽约4.5m,两巷的上帮高度都在4.8m以上,无法采用单体支护;采用超前液压支架,巷道宽度更宽,宽度约6-7m,上帮高度在6.2m以上,为了保证安全回采,采用了锚杆、钢筋托梁、金属网等组合的超前支护,使其支护可靠,安全高效。
关键词:大倾角、大采高、超前支护1概述为了提高煤炭资源回收率、改善采掘接替紧张局面,采用大倾角大采高(厚煤层)成套设备开采。
由于运输巷超高,软底,端头支架移动困难、超前支护费时较长,影响正常生产,月产量为2.5万吨左右。
综采工作面常见的超前支护:单体液压支柱+铰接顶梁或木帽;超前支架。
但大倾角大采高综采工作面两巷需要的巷道净宽约4.5m,两巷的上帮高度都在4.8m以上,无法采用单体支护;采用超前液压支架,巷道宽度更宽,宽度约6-7m,上帮高度在6.2m以上。
掘进时间长,资金投入大,而且顶板控制难度大,性价比太低。
2超前支护技术对采煤工作面超前支护的研究非常多,目前,主要有单体液压支柱、超前液压支架,其中更有履带式的超前液压支架,然而从大倾角煤层开采以来都是沿用的近水平煤层的单体液压支柱作超前支护,未根据大倾角煤层的围岩特点,研究方便安全高效的超前支护。
本项目通过数值模拟,理论分析、相似模拟、运用在线监测等手段,运输巷出现超高巷道无法采用传统的超前支护技术。
设计以锚索支护为重点,锚杆、钢筋托梁、金属网等结合的超前支护,使其支护可靠,安全高效。
3 工作面概况3.1 工作面简介6231大倾角大采高工作面为位于+1030m水平六采区,该工作面回采23#层煤,上止标高为:+1379.74m,下止标高为:下起+1299.87m。
大倾角厚煤层综采一次采全高采煤工艺【摘要】本文针对煤层埋藏深、倾角大、煤层厚的特点,通过采用先进的开采技术、合理的采煤工艺、可靠的综合配套设备以及精心的组织和科学的管理,实现了矿井高产稳产。
【关键词】倾斜厚煤层;防到技术;大采高采煤工艺0 地质概况3200采区布置在工业场地煤柱西侧,采区范围北起3 煤层-1000m 底板等高线,南至3 煤层露头,西起39426000 线采区边界,东到工业场地西侧煤柱线。
采区东西长1.6Km,南北宽0.7~7.5Km,面积1.34Km2,煤层倾角29~32°,可采储量559.2万t1)煤层:3200采区3煤层为合并区,3(3上)煤层厚度在3.60~6.46m。
3(3上)煤层直接顶板为细砂岩、粉砂岩和泥岩,厚1.35~17.32m,一般在2~8m之间。
粉砂岩抗压强度为17.0~35.1MPa,细砂岩抗压强度为67.6~173.9MPa,属较稳定~稳定顶板;泥岩则属于不稳定顶板。
3(3上)煤层底板为泥岩、粉砂岩或砂质泥岩,厚度一般1~3m,其抗压强度为7.80~51.2MPa,属不稳定~稳定底板。
3(3上和3下)煤层的煤类主要为焦煤(JM25),个别1/3焦煤(1/3JM35),煤质以低中灰分、中挥发分、强粘结性、成焦率高、特高热值、低硫低磷低氯等有害元素含量低为主。
2)采区构造:为向北北西倾斜的单斜构造,伴有部分断层和宽缓褶曲,地层倾角一般在29°~32°之间;受区域断层单县断层以及终兴断层的影响,主要发育有近东西向断层和北东向两组断层,均为高角度正断层,其中以北东向断层为主,区内发现11 条断层,落差均小于10m。
3煤层水文地质类型为以裂隙、岩溶含水层充水为主的简单—中等类型。
3)瓦斯与煤尘:区内煤层瓦斯含量较低,属低瓦斯矿井;煤尘有爆炸危险;3 煤层不易自燃。
4)地温与地压:本井田主采(3上)煤层埋藏深(-650~-1200m之间),3煤层底板深度750m以深为大于37℃的二级高温区,即本井田可采煤层基本上都处于二级高温区内。
136大采高大倾角综采工作面采用一次采全高回采工艺效果会更要一些。
本文的研究中,以具体的工作面作为对象,分析巷道布置情况,研究巷道布置情况,提出防止大倾角窜歼的有效措施。
1 工作面的基本介绍某综采工作面所在的位置具体是处于3采区域。
从这个综采工作面情况来看,风巷煤层底板的标高地下487.64~518.63m;从机巷的煤层底板情况来看,其标高是地下554.35m至571.16m之间,平均走向的长度为1198.lm,平均倾斜的角度是143.5°。
仔细观察工作面老顶,这里的岩层是中细砂岩,也有石英砂岩,0.74m~21.54m的厚度,平均厚度是9.53m;直接顶的岩层主要是砂质泥岩和泥岩,4.2m至9.78m的厚度,平均厚度是是8.35m。
直接底的岩层是泥岩为主,为5.76m至6098m的厚度,平均厚度是6.98米。
在工作面煤层的底板下面大约4.2,米的位置,会有一层厚度大约为0.74m的煤层。
这个工作面区域处于逆冲断层带,在这样复杂的地质构造环境中,对工作面回采工艺技术有很高的要求。
正常的涌水量是10~180m 3/h,涌水量的最大值是74m 3/h。
工作面所在的煤层经过鉴定之后,被确定为瓦斯突出煤层,这就意味着这个工作面是存在较高的风险度的,需要强化管理。
工作面的瓦斯涌出量是20.69m 3/h [1]。
2 巷道的具体布置情况从巷道的具体布置情况来看,工作面风巷采用了支护技术,主要的支护是工字钢梯形棚,支护的规格是:梁4.1m,腿2.6m;部分位置所采用的支护是锚网索支护,支护的规格是:中高2.6m,中宽4.2m。
机巷全部的支护都是工字钢梯形棚,支护的规格是:梁4.2m,腿2.6m [2]。
3 采用的回采工艺技术工作面采煤的过程中所使用的方法主要是2种采煤方法的结合,即单一走向长壁式的采煤方法与后退式采煤方法的结合,沿着煤层顶板开采,使用的设备是综合机械化设备,在管理工作中使用了全部垮落法对顶板实施管理。
大倾角工作面开采方案及注意事项大倾角工作面开采方案及注意事项一工作面基本情况二大倾角工作面管理2.1 端头支护在工作面上、下端头采用了ZT56000/17/32型过渡支架支护,增加了工作面支护阻力,改善了端头支护的受力状况,解决了上端头北三角煤的维护问题,增加了下端头工作面面工作阻力。
大倾角综放回采工作面,运输巷沿煤层顶板布置在+735m标高,回风巷沿煤层底板布置在+770m标高,运输巷与工作面采用圆弧缓慢过渡,这种布置方式改善了下端头支架的受力状况,解决了下端头支护难度大的问题,确保了工作面下出口的安全畅通,同时通过圆弧缓慢过渡布置在一定程度上限制了前后部运输机的下滑,解决了因运输机下滑造成的搭接不合理问题,还减缓了工作面倾角。
具有特殊结构的端头、端尾支架,很好的解决了上、下端头的顶板维护问题,确保了前、后部运输机与运输巷转载机的合理搭接。
工作面上、下顺槽端头区域的顶板维护问题一直是大倾角工作面上、下端头管理的难点,为了从技术管理角度上解决这一技术难题,在设备选型和研究设计时,上、下端头配备了专用支架支护,而且下端头运输巷与工作面采用圆弧缓慢过渡布置,使端头支架与基本支架间实现了平滑过渡,消除了台阶;在上端头配备带有可互换型侧护结构的端尾支架,解决了回风顺槽与工作面上端头顶板北三角区支护难题,支护效果良好。
2.2优化巷道布置运输巷沿煤层顶板布置,回风巷沿煤层底板布置,运输巷与工作面间采用圆弧缓慢过渡方式,通过先进、合理的“三机”配套选型,彻底解决了设备的防倒、防滑技术难题2.3工作面支架的防倒防滑、防甩尾在液压支架的防倒装置上,摒弃了原液压支架单架防倒的方案,采用5架一组的防倒、防滑方案。
既是:利用5架液压支架为一组,利用防倒、防滑千斤顶,使5架液压支架连成一组,组成防倒、防滑一个单元。
每隔5架安装一组。
通过安装在液压支架中梁上的防倒装置、安装在液压支架底座上的底推装置和安装在液压支架底座上的防滑装置。
大倾角、大采高条件下支架稳定性探讨[摘要]介绍了大倾角、大采高条件下综采液压支架与围岩关系,给出了大倾角、大采高条件下支架失稳的类型和影响因素,提出了防止大倾角、大采高条件下综采液压支架失稳的措施。
[关键词]大倾角大采高支架与围岩关系稳定性防倒防滑中图分类号:tu998.14 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)10-0301-01引言我国国有重点煤矿厚煤层储量占44%,产量占45%以上,绝大多数高产、高效矿井是在以厚煤层开采为主的生产条件下实现的。
在厚煤层储量中大倾角煤层又占有很大比重,研究大倾角、大采高综采技术对建设高产、高效矿井、减少煤炭损失、减少巷道掘进量、集中生产和提高自动化水平具有积极的作用。
1 大倾角、大采高矿压显现规律和直接顶、基本顶与支架的相互作用论文[1~2]通过砌体梁模型得出了大倾角、大采高开采矿压显现规律和直接顶、基本顶与支架的相互作用。
1.1 大倾角、大采高开采矿压显现规律(1)大倾角厚煤层长壁开采工作面沿走向的矿山压力显现特征,具有初次来压和周期性矿压显现,来压强度大,规律性强。
由于岩层顶板的分层垮落特性,原直接顶岩层垮落后不能充满采空区时,一定厚度的下位老顶岩层将作为规则垮落带来弥补采空区充填的不足,直接顶的厚度增加,但直接与支架作用的仍是完整的直接顶岩石,具有较好的传力效果,因而矿压显现明显增大。
矿压显现呈现“先中部”、“次上部”、“再下部”的基本特征;工作面支架的工作阻力利用率变化幅度大,且呈中部区域高、向两边延伸逐渐降低的趋势,在工作面上部区域,由于支架与围岩接触条件多变支架工作阻力利用率最低;工作面中、上部区域岩层活动剧烈,支架受载状态多变,有时可能出现局部冲击。
(2)大倾角厚煤层煤层走向长壁工作面开采初次来压和周期来压强度取决于顶板岩层中老顶的岩性、厚度、上覆岩层荷载、采高、“结构”极限稳定跨距以及老顶形成的层位等。
与缓倾斜厚煤层开采时相比,在顶板条件相同时,老顶来压的步距较大,持续时间较长,但来压强度较同样岩性及生产技术条件下的缓倾斜厚煤层要小。
60205综采工作面大倾角、大仰角开采安全技术措施60205回采工作面顺槽长度1300米,工作面长度180米,现已推进300米,剩余推进960米,由于受褶曲构造影响,目前工作面从60架至机尾大倾角坡度在22度左右,预计前方工作面仰角在10度-25度之间,为防止工作面煤壁片帮、顶板漏顶及支架“防倒防滑”,刮板输送机“上窜下滑”,两端头顶板维护安全管理等,保证工作面安全顺利生产,特制定安全技术措施如下:一、工作面概况60205工作面煤层平均厚度1.4m,采高1.6-1.8m,工作面长度180m(平距),运输顺槽标高+660—+886m,回风顺槽+644—+918m,两顺槽最大高差71.2m。
工作面最大斜长193.5m。
平均最大倾角22度。
工作面从初采至本月12月27日已推进310m。
工作面呈“V”型地质构造,工作面从机头至60架倾角-2︒左右,从60架至机尾128架,平均倾角22︒现工作面斜长192米,若该地质构造在推进过程未有进一步变化,机尾处最大倾角可达43︒。
二、防止工作面刮板输送机“上窜下滑”安全技术措施(一)工作面“上窜下滑”原因分析:60205综采工作面现阶段,回风顺槽标高+663m , 运输顺槽标高+698m ,两巷高差为:35m,工作面从60架至机尾平均倾角22︒造成下滑原因主要有以下4点:1、刮板机由于重力导致下滑。
当煤层倾角大于15°时,因重力作用,就有可能由于重力与摩擦力的不平衡而下滑。
2、刮板机机头与转载机机尾铰接不当,导致刮板输送机拉回煤,从而导致底链与底板摩擦阻力过大,负荷增大,引起刮板输送机下滑。
3、操作不当。
推移刮板输送机方式不当,支架与刮板输送机不垂直等引起刮板输送机下滑。
4、由于工作面伪斜掌握欠妥。
(二)防止工刮板输送机“上窜下滑”技术措施1、将工作面采成伪斜,是防止工作面“上窜下滑”主要方法,即使下端头(运输顺槽)超前上端头(回风顺槽)一定距离,根据经验,伪斜角一般设计为切眼坡度角(真倾角的)1/3~1/5间。
大倾角中厚煤层综采工作面开采技术大倾角煤层”的说法是我国煤炭行业在上个世纪90年代前后提出的。
这是采煤机械化由缓倾斜向倾斜再向更大倾角煤层发展的必然结果。
而至于究竟什么是大倾角煤层,目前还没有公认的很明确的解释和统一的定义。
从检索到的文献来看,大倾角煤层一般多指30°~55°倾角的煤层,而在此煤层内布置的工作面叫大倾角工作面,实际上通常把45°以上煤层定义为急倾斜煤层。
一、大倾角煤层开采的现状:35°以下倾角的倾斜煤层、60°以上的急倾斜8m以上的厚煤层综采技术成熟,设备选型合理,工作面单产高。
35°~60°倾角的中厚煤层被国内外视为难采煤层,开采这种煤层时,职工劳动强度大,安全性差,煤炭回收率低,产量工效低,万吨掘进率高。
综采工作面“三机配套”选型困难,工作面液压支架防倒防滑、运输机防滑、工作面下出口的可靠支护和防护、防止煤矸下滚下窜伤人等一系列重大难题不好解决。
由于大倾角急倾斜中厚煤层倾角大、地质条件复杂等因素影响,采煤机械化的发展远较缓倾斜煤层缓慢,因此,国内急倾斜煤层目前仍以炮采为主,主要的采煤方法:倒台阶式采煤法;仓储采煤法;钢丝绳锯采煤法;伪倾斜柔性掩护支架采煤法等。
二、采煤工艺及主要问题工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法,主要设备有采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机、破碎机、乳化液泵站、喷雾泵站等组成。
其主要特点是需要正确处理采煤机、刮板输送机和液压支架沿工作面下滑,以及液压支架倾倒的问题,同时还应该防止工作面飞矸伤人的问题。
三、大倾角综采工作面回采采取措施:1、采煤工艺的措施:1)工作面伪斜推进。
人为使工作面的下端头超前上端头,工作面呈伪斜推进,可有效的防止输送机与支架的下滑,一般情况下伪斜角度一般不超过6°。
2)上行顺序推移输送机。
无论采煤机是上行还是下行割煤,推移输送机都必须依上行顺序推移。
采煤机在大倾角工作面的强制防滑设计摘要:重型采煤机在大倾角工作面时,采煤机自重产生的下滑力使采煤机沿工作面倾角方向向下滑动,这严重威胁着井下工作面的安全生产。
在采煤机适当部位上安装强制防滑机构,可强行制止采煤机的下滑。
关键词:采煤机防滑大倾角工作面在我们追求高产、高效矿井的今天,采煤机作为综采工作面的主要机械设备之一,发挥着不可替代的作用,而安全问题更成为高产、高效的前提保证。
在大采高,大倾角的工作面中,由于采煤机自重比较大,因重力作用产生的下滑力会使采煤机沿工作面倾角方向向下滑动,如若这种滑动不能被制止,将发生非常严重的跑车安全事故,轻则设备损坏,工作面停产,更有可能发生人员伤亡,造成无法弥补的损失。
一.概述现有电牵引采煤机的制动大多是通过在牵引机构高速轴上安装液压制动器对采煤机的下滑进行制动,而当制动器在频繁使用磨损后,制动力矩小于采煤机下滑力时,或者采煤机行走机构扭矩轴发生断裂后,这种制动就不能有效的对采煤机制动了。
通过在采煤机适当部位上安装强制防滑机构,在采煤机检修和发生异常跑车下滑时,强行制止采煤机下滑,从而保证工作面的安全生产。
二.设计原理采煤机强制防滑机构安装在采煤机牵引部(根据工作面倾角方向设计)耳子上,能够以牵引部耳子为中心在一定角度范围内旋转,同时在采煤机行走箱上安装一个油缸座,用液压油控制防滑机构动作。
采煤机正常割煤时,通过油缸支撑使防滑机构撑起,防滑齿头离运输机销排有一定距离,采煤机能正常行走;当采煤机检修或者发生向下滑动时,通过油缸控制,使防滑机构下降插入运输机销排中,从而强行阻止采煤机下滑(如图1所示)。
这种防滑机构大大提高了采煤机在大倾角工作面制动的可靠性。
三. 理论依据采煤机在防滑机构制动时,受力分析如图2所示。
在实际的采煤工作面中,经常会发生运输机水平弯曲的现象,而当运输机发生弯曲时,采煤机防滑齿头与行走轮在一条直线上,这时就有可能发生防滑齿头不能顺利插入销排进行制动的情况。
提高综采工作面产量的措施探讨综采工作面产量计算我国综采技术起步较晚,但是经过多年的发展,绝大部分煤矿均采用了综采技术。
但总体来讲,同世界发达国家相比,我国的煤矿综采工作面的平均年产量还有较大差距。
这虽然与我国煤矿的地质条件普遍较差有直接关系,但是井下综采设备的事故发生较多以及开机率普遍较低等现象却也是真实存在的,并没有充分发挥出综采工艺的机组效能。
影响综采工作面产量的因素有很多,包括地质条件、开机率以及顶板管理等各个方面。
因此,为了能够进一步提高我国综采工艺的开采水平,必须对影响综采工作面产量的因素进行详细分析,找出其中的关键因素,并制定相关的应对措施,以充分发挥综采设备的机组效能,实现综采工作面更进一步的高产高效。
2、矿井的地质条件以及工作面概括矿井的地质构造和水文地质条件相对比较简单,煤层直接顶为灰色含砂泥岩,厚度在0.15~0.45m之间,平均0.36m;老顶为中粗粒砂岩,厚度在5m以上;直接底为1.5~2.7m厚的灰色岩。
煤层赋存状态稳定,厚度为2.5~3.6m,平均厚度为3.2m;煤岩层走向300°,倾向60°。
矿井的设计年产量为1.8Mt/a,采用双立井开拓。
设计工作面长度220m,采煤机截深0.8m,因此,需要两个工作面同时开采才能达产。
第一个工作面走向长度为1650~1655m,开采煤层范围内有1~2层夹矸,平均厚度为0.15m。
第二个工作面走向长度为1460~1468m,条件比较复杂,穿过断层较多,但均为小断层,断层落差最大不超过5m。
3、综采工作面产量的影响因素分析3.1 矿井地质条件提高综采工作面的产量必须充分发挥矿井的地质条件以及水文条件,其中包括煤层的围岩情况、煤层倾角、工作面所处水平等方面,对矿井的地质条件要进行综合分析,合理的布置工作面的走向以及工作面的长度,避开复杂的地质地区,才能提高工作面的产量。
3.2 井下设备条件综采工作面所使用的设备主要有采煤机、刮板输送机以及液压支架,其中最主要的是采煤机。
【1】壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用性壁式体系采煤法:一般以长工作面采煤为其主要标志,产量约占我国国有重点煤矿93%以上。
随着煤层厚度及倾角的不同,开采技术和开采方法会有所区别。
对薄及中厚煤层,一般都是按照煤层全厚一次采出,即整层开采;对于厚煤层,可把它分为若干中等厚度的分层进行开采即分层开采,也可采用放顶煤整层开采。
壁式采煤法较柱式采煤法煤炭损失少。
回采连续性强,单产高、采煤系统较简单;对地质条件适应性较强,但采煤工艺装备比较复杂。
柱式体系采煤法以短工作面采煤为其主要标志,我国国有重点煤矿中采用这类采煤法的产量比重在5%以内。
我国柱式体系采煤法在地方煤矿应用较多。
在国有重点煤矿,大多用于开采条件不正规,回收巷道煤柱或机械化水平较低的矿井。
【2】采煤方法的分类壁式体系采煤法:对于薄及中厚煤层一般都是按煤层全厚一次采出,即整层开采;对于厚煤层可把它分为若干中等厚度的分层进行开采,即分层开采;也可采用放顶煤整层开采。
无论整层开采或分层开采,依据不同倾角,按开采工作面的推进方向,可以分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。
薄及中厚煤层,可采用单一走向长壁垮落采煤法、倾斜长壁采煤法、单一长壁刀柱式采煤法、大采高一次采全厚采煤法。
厚煤层采用分层开采,随着生产技术发展采用综采放顶采煤法、掩护支架采煤法。
柱式体系采煤法包括:房式采煤法、房柱式采煤法;【3】阶段内的再划分有哪几种方式。
各适用何种条件?1采区式划分:在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段,每一块段称为一个采区。
2分段式划分:在阶段范围内不划分采区,而是沿倾向将煤层划分为若干平行于走向的长条带,每个长条带称为分段,每个分段斜长不只一个采煤工作面,这种划分称为分段式。
分段式划分仅适用于地址构造条件简单,走向长度较小的井田。
3带区式划分:在阶段内沿煤层走向划分若干个具有独立生产系统的带区,带区内又划分成若干个倾斜分带,每个分带不仅仅一个采煤工作面。
薄煤层综采工作面高产高效开采方法探究作者:朱伟来源:《中国电气工程学报》2019年第11期【摘要】:本文主要对薄煤层综采工作面高产高效开采方法进行研究,根据开采条件及系统参数进行分析,提出薄煤层大功率开采方法,确定采煤机、刮板输送机及液压支架“三机”的配套关系,从而进一步阐述了薄煤层综采工作面的合理应用。
薄煤层通常是指在 1.3m 以下的煤层,由于薄煤层的工作环境比较恶劣,导致开采难度较大,我国的薄煤层分布地区较广,几乎占整个煤矿开采的 50%。
因此,薄煤层综采工作面高产高效开采方法的研究至关重要。
【关键字】:薄煤层; 大功率;大倾角;高产高效一、引言薄煤层通常指 1.3 m 以下的煤层,而薄煤层工作面开采时,由于煤层厚度小、开采高度低、工作空间狭窄,因此人员操作难度大,特别是伪顶、软底条件下的薄煤层,开采难度更大,造成回采后伪顶极易垮落,加之软底支护的初撑力通常达不到要求,容易因顶板支护系统失稳而造成开采工作面大面积冒顶。
二、薄煤层开采分析1、国外分析国外的薄煤层开采较为先进,主要的研究成就主要集中在德国,在德国的要就汇总,提出以薄煤层刨煤机作为工作的主要设备,通过对设备的不断的更新及应用,从而达到的整个薄煤层开采能力的提升。
2、国内分析而我国在对薄煤层开采进行研究中国结合了德国的研究成果,在 20 世纪 80 年代初。
我国从德国购进了一批专用于薄煤层开采的刨煤机综采设备,在这批设备的投入使用中,却发现会用效果不佳。
由于设备的零件产地、适用环境、维修养护等方面,不能够得到及时的处理与解决,就导致这批德国设备不能够在我国广泛的推广。
虽然近些年来,我国在薄煤层开采有了一定的发展,并就炮采、机采提出了一些理论研究,但是对于大功率的薄煤层开采技术的应用上还存在着诸多的不足,这是也我国相关领域的专业人员在不断探索的方向。
薄煤层采煤层在工作中由于空间狭小、作业面受限、软底、瓦斯含量高等提点,就导致在工作中加强对作业面的支撑工作成为了工作重点,并且支撑空间必须要满足支架长度,维持设备高度。
大采高大倾角综采工作面高产
许楼家
(内蒙古福城矿业有限公司,内蒙古鄂托克前旗016217)
摘要大采高大倾角工作面是现今煤炭行业所面临的新形势,如何提高采出率及达到矿井的高产问题更是值得研究。
该文根据福城煤矿9层煤回采情况分析总结大采高大倾角综采工作面的生产情况,为以后大采高大倾角综采工作面开采积累经验。
关键词大采高大倾角综采工作面高产
中图分类号TD823.97文献标识码C
福城煤矿1901N综采工作面,采用单一走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板。
工作面采煤工艺为综合机械化采煤,采用MG300/ 700-WD型双滚筒采煤机落煤、装煤,采煤机截深0.6m,工作面循环进尺1.2m。
采用SGZ730/400型刮板运输机运煤,ZY6700/20/40型掩护式液压支架支护顶板。
施工顺序为:割煤→移架→移运输机。
割煤方式为双向割煤,往返一次进两刀。
采用跟机移溜的方式,移溜步距0.6m,弯曲段长度不小于15m。
移溜距离采煤机后滚筒不小于15m。
移溜顺序为自下而上或自上而下,不得由两头向中间推移。
采煤机的进刀方式为上下端头自开缺口、斜切进刀,进刀段长度不小于23m,进刀深度0.6m。
1生产组织及相关注意事项
(1)严格按章作业,正规循环作业,执行质量标准化制度,保证工程质量。
(2)强调安全生产,布置工作任务及相关的注意问题,安排好各岗位人员,井下及时交接班,保证生产时间。
(3)交接班后排查安全隐患,发现问题及时处理,皮带机需要拉机尾缩短皮带时,要安全迅速的完成工作,保证系统的稳定运行(包括预先调偏,调整皮带机
*收稿日期:2010-12-29
作者简介:许楼家(1988-)男,本科,毕业于山东科技大学采矿工程专业,现任职于内蒙古上海庙镇福城矿业有限公司。
尾的位置给超前支护留出足够的空间,皮带机尾部位置调节好高度以便保证系统的稳定运行),以便及时开机。
当出现问题及时联系,不得延误生产的进行。
(4)工作面运输机开机前做好检查工作,检查机头、机尾处的支护是否完整,附近5m以内有无杂物、浮尘或浮渣,洒水设施是否齐全无损,电气设备处有无淋水,有淋水是否已妥善遮盖。
检查机头、机尾护罩是否牢固可靠,工作面运输机与转载机的搭接是否符合规定要求。
检查各部螺栓是否紧固、联轴器间隙是否合格、防护装置是否齐全无损;各部轴承及减速器和液力耦合器的油液量是否符合规定、无漏液。
检查链子有无磨损或断裂,调整链子使其松紧适宜。
检查防爆电气设备是否完好无损,电缆是否悬挂整齐,信号装置是否灵敏可靠。
(5)上下端头做好超前支护工作,摘除悬矸危岩,工作面压力大时要及时拉超前架护帮护顶,保证生产空间的安全性。
尤其在断层附近,破碎顶板、煤壁易冒落片落,要及时做好挑顶护帮工作。
及时拉架推溜保证煤机正常运行及工作面的生产安全。
支架工移架做到快、匀、够、正、直、稳、严、净。
分工进行拉架推溜,专业工种追机作业,忌忙乱无序。
(6)煤机司机随时注意煤机及行走机构运行情况,观察采煤机前方有无人员或障碍物,有无大块煤、矸石或其他物件从采煤机通过;发现刮板输送机槽出现死弯脱节或缺插销,刮板、槽、挡煤板损坏变形时要停止移刮板输送机,并妥善处理。
通过表1可以看出,通过卸压孔作用,顶底板移近量可减少410mm,两帮移近量减少300mm。
巷道有效断面得到保证,达到了预期效果。
4经济效益分析
3107
中
工作面上顺槽卸压孔的应用,转移了应力分布,达到了保护巷道的目的。
与以前采取的措施相比,减少了人工维修的工作量,不用再因为扩帮而浪费大量人力物力,巷道面貌的改善,对工作面通风非常有利,促进了安全生产,经济效益显著。
5结论
通过卸压孔在3107
中
上顺槽的应用,解决了上顺槽巷道变形严重,断面小,风速高等一系列问题,改善了作业环境,效果良好。
(7)电缆工随时注意煤机行走情况和电缆的状态,及时处理电缆槽上的大块煤矸,并且要有专门的长柄工具来处理电缆被卡住的情况,且处理时要先停止机组运行。
机组运行中下方严禁有人,人员必须避开下滚矸石的范围。
(8)泵站做好本职工作,听清指令,严格执行“谁停电谁送电”制度,杜绝安全隐患,保证生产安全。
(9)溜头安设挡煤板,防止飞煤飞矸伤人、堵塞人行道、危及人员安全。
(10)做好洒水降尘工作,降低煤尘量,创造好的工作条件。
(11)按章作业严格执行质量标准化工作制度,工作面达到“三直、两平、一净、两畅通”的要求,保证工作质量。
(12)合理利用矿山压力,在保证安全的前提下适当减小支架的初撑力,让压力部分作用在煤体上,使煤体预先受力破裂,减小采煤机截齿受力,方便采煤机割煤。
但是应该注意煤壁片帮,尽量降低煤壁片帮的发生率,减少大块煤的产出率。
煤机司机注意煤机运行时前方煤体情况,发现有大块煤出现应降低推进速度,尽量使大块煤破碎,以防大块煤堵塞转载机,降低劳动效率。
转载机司机发现有大块煤堵塞转载机时,应停止工作面刮板运输机及转载机,用风镐将大块煤破碎后再重新开启转载机及工作面刮板运输机,继续作业。
2大采高大倾角综采工作面工艺探讨
1901N综采工作面采高3.5m,煤层倾角14.7 23.4ʎ,平均19ʎ,属于大采高倾斜工作面,相应的采煤工艺要比同类型小倾角、缓倾斜的煤层复杂。
结合实际工作中所用到的一系列工艺措施,浅谈一下大采高大倾角综采工作面的采煤工艺。
(1)大采高综采工作面容易出现片帮事故,片帮后端面距加大,顶板失去煤壁支撑容易造成冒顶事故。
为此应在采煤机割煤之后快速移架,打开护帮板护帮严防片帮。
工作面倾角大容易出现飞矸现象,要制定严格的防飞安全保障措施,设置柔性防飞网。
(2)煤层有倾角及底板不平,支架更容易歪斜倾倒,从而导致支架顶梁相互挤压,支架向前推移困难或者顶梁间距过大而导致漏矸现象。
为了防止类似的情况出现,注意加强煤机司机的训练和检查指导,尽最大可能的将底板割平。
因为支架的工作状态是否正常主要由煤机司机的操作切割质量决定,底板不平,容易造成支架的歪斜。
其次要把煤壁采直并防止输送机下滑。
支架工前移支架要保证支架垂直煤壁前移,支架保持平衡,防止相邻支架前梁和尾部相互推挤,并严格控制采高和支架高度,使之不超高。
移架时顶梁不脱离顶板,但又必须防止顶梁的过切顶而导致带压移架,以防破碎矸石冒落和支架后倾,当发现小的歪斜时要立即调整,防止进一步恶化,最后导致生产停止。
本煤层地质条件相对简单但是有断裂构造发育,当工作面出现断层地质构造时要制定相应的技术措施,保证工作面的工程质量,保证生产安全。
(3)12ʎ以下的煤层是机采的最有利条件,设备不会因自重而下滑,生产中出现倒架歪架及输送机上下窜动等问题可以较容易的解决,当煤层倾角大于12ʎ时以输送机为支撑和导向的采煤机必须设防滑装置,液压支架及刮板输送机要设置防倒防滑装置,避免因工作面淋水及降尘洒水而导致的底板对设备的摩擦因数降低从而发生输送机和支架因自重而引起的下滑现象。
对于大倾角工作面必须做好防倒防滑工作,从而增加额外工序,导致了高产的困难性。
(4)工作面采煤机为无链牵引采煤机,有可靠的制动器,可以在40ʎ 54ʎ以上的煤层牵引切割而无需其他的防滑装置。
(5)输送机下滑会牵动支架下滑,损坏推移千斤顶,导致输送机机头与转载机不能正常搭接,煤滞留在工作面端头而导致工作面条件恶化。
为防止输送机下滑要防止煤矸等杂物进入底槽,从而减小底链的运行阻力;工作面适当的伪斜,伪斜角随煤层倾角的增大而增加,工作面与皮带运输巷的夹角在96ʎ左右。
调整合适后输送机推移的上移量和下滑量相抵消,但是伪斜角不宜过大,否则会造成输送机上窜,煤壁片帮加剧。
严格把握输送机的推移顺序,当下滑严重时可以双向割煤单向移溜。
安装防滑千斤顶,每隔15m装设于支架底座一个拉拽锚固千斤顶用来固定机槽。
(6)由于煤层倾角较大,液压支架的重力沿煤层倾向的分力大于支架底座和底板之间的摩擦力便会发生侧向移动,当煤层倾角增大到支架重力的作用线超出支架底座边缘时便会发生倾倒现象。
煤层倾角较大,支架必须要增设防滑防倒装置。
为防止支架下滑可以始终由工作面下部向上移架防止采空区矸石冲击支架尾部。
严防输送机下滑带动支架下滑,保证工作面下端头排头支架的稳定性,下端头排头支架的稳定是稳定中间支架的关键因素。
(7)对于大采高大倾角综采工作面,要制定完善的防倒、防滑、防飞矸、防片帮等安全保障措施,严格按章作业,坚持正规作业循环,确保人员安全,保证施工质量。
3结束语
大采高大倾角综采工作面创高产是一项具有挑战性的工作,还需要不断的总结经验,不断的进行学习,深入的研究并将得出的结论在实践中检验,才能不断的改进作业方式,使之得到优化,更加容易的进行回采作业。