綜合采煤機械化技術論文

　　綜合采煤機械化技術論文【1】

　　【摘要】 本文總結和分析了影響綜合機械化采煤的幾點因素,并介紹了綜合機械化采煤的技術和經驗。

　　【關鍵詞】 綜采機械化 綜合采煤 采煤機械化

　　1、影響綜合機械化采煤的因素

　　1.1、地質構造

　　綜合機械化采煤一般是用在地下煤井對煤礦進行開采，因此地質構造對綜采的影響很大，從土質、巖層構造等各個方面都不同程度地影響綜采的效率和安全，目前，影響綜采工作的地質條件主要有以下三個方面。

　　(1)斷層的落差一致的情況下，逆斷層比正斷層影響程度大。

　　(2)支架下限高度過低導致一般綜機難以通過斷層。

　　(3)斷層面傾角過小對綜采技術也有影響。

　　由于地質構造因地而異，因此礦井地質構造表現形式是很復雜的，要規劃設計好綜合機械化采煤技術，就要對礦井的地質構造進行詳細的勘察和分析，針對不同情況，對綜合機械化采煤技術進行全面規劃。

　　1.2、煤層厚度

　　綜合機械化采煤面向的對象就是煤層，因此煤層的特性直接影響綜合機械化采煤技術的產量，效率，綜合機械化采煤所用的采煤機有自身的工作性能和適應范圍，比如支架的最小高度和伸縮量等。

　　較薄煤層和較厚煤層的處理方式要區別對待。

　　較薄煤層狹小的空間使人員和機械的活動范圍受制約;而較厚的煤層空間寬敞，有利于機械和人員的活動。

　　而針對厚薄不均的煤層，應對其進行詳細的勘測后制定出科學合理的開采方案。

　　1.3、煤層頂底板

　　頂底板的穩定決定了綜合機械化采煤設備的穩固程度，因此要根據頂板和底板的穩定性和冒落性選擇綜合機械化采煤技術架型，以此為依據制定相關技術管理措施。

　　采煤機最適宜用于2～3h內，允許暴露寬度0.6m以上的中等穩定頂板，且煤不粘頂，否則，要采取分段刨煤或縮小移架步距。

　　頂底板巖石的穩定性也影響綜采工作的進行，比較穩定的頂底板巖石有利于流利、順暢地進行綜采工作。

　　而頂底層巖性也決定了綜機是否能順利通過斷層，綜機通過泥巖或炭質泥巖質的頂底板巖石較為輕松，但在面臨堅固的砂巖或者礫巖時較為困難。

　　在這種條件下要使用綜合機械化采煤技術，必須采取預處理措施，對頂板進行加工，因此易冒落的頂板有利于綜采機械的工作。

　　1.4、斷層

　　斷層可以分為兩類，根據落差等因素分為大中斷層和小斷層。

　　大中斷層的落差較大，因而在地質勘探中較容易發現，在確定采區或者工作面的自然邊界時，通常可以以大中斷層作為根據來設計采區或者工作面，確定采區的大小、范圍。

　　小斷層不容易被發現，但是在工作面中不可避免地要遇到這類斷層，小斷層的斷層落差大小決定了對采掘工作影響的大小。

　　當有斷層存在時會導致綜機通過工作面底板的標高突然變化，如果不能及時監測到斷層的存在并采取相應的措施，采煤機械會受到阻礙，輕者影響機械壽命和生產效率，重者會導致需要搬遷綜機。

　　1.5、瓦斯的影響

　　綜合機械化采煤技術采用機械化設備，具有推進速度快、強度大的特點，因而會導致大量瓦斯涌出，在瓦斯治理措施跟不上綜采的速度的情況下，瓦斯大量的涌出量極易造成安全生產事故。

　　2、綜合機械化采煤工藝

　　2.1、長壁綜采。

　　長壁綜采的工作面長度較長，巷道僅設置有回風平巷、運輸平巷和開切眼，具有較為良好的通風系統。

　　通常情況下，綜采工作面長度越長，采煤機單位時間內的割煤量就能相應地升高，在作業量不變的情況下能獲得較高的產量。

　　但是工作面地質條件和刮板輸送機的鋪設長度制約了工作面長度的延伸。

　　工作面的推進長度也決定了機械的遷移次數。

　　綜合機械化采煤工作面可以根據工作面日產量最高或噸煤成本最低來確定合理的長度。

　　2.2、短壁綜采。

　　在回采巷道實現機械化快速推進，綜采工作面上、下端頭的快速作業的情況下可以使用短壁綜采技術，這種采煤工藝適用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井，不適宜布置長壁綜采工作面開采的煤層。

　　2.3、短長壁綜采。

　　這種采煤工藝應用在已經進行掘進開采工作的巷道巷柱式工作面，通過在開發區內布置長壁工作面來用綜合機械化采煤設備對煤柱進行采集。

　　由于我國中小型煤礦還有不少的巷柱式開采工作面，因此這種采煤工藝有較高的實用價值和借鑒意義。

　　2.4、薄煤層綜采。

　　由于近些年對老礦區的挖掘和開采，煤資源儲量日益下降，易于開采的厚煤層逐漸被開發殆盡，在我國煤礦中，薄煤層的儲量占煤炭可采儲量比例較大，要想進一步提高我國煤礦的產煤能力，就必須研究開采薄煤層的綜采工藝。

　　一直以來，薄煤層的地質構造和煤資源分布使得薄煤層綜采一直是一個老大難問題，傳統的打眼放炮落煤采煤工藝安全性差、產量低，已經不能滿足現在的需求，因此，積極研究薄煤層采煤工藝，是新時代煤井技術發展的重點。

　　3、應用綜合機械化采煤技術的經驗

　　采煤過程中對生產工具的要求較高，特別是現代綜合機械化采煤，更加依賴先進的生產工具，科技的進步也推動了生產工具的高速發展，從最初的原始的綜合開采工藝和簡單的工具，到現在的高產采煤機和多種綜采工藝，綜合采煤機械化技術已經發展到了一個新階段。

　　在實際應用中證明了綜采技術的優異性，不僅能擴大生產規模，而且大幅度降低了成本，提高了效率。

　　因此各國都積極投入科研力量研發綜合機械化采煤技術，大大提高了綜采技術的水平。

　　我國引入綜采技術之初，國內綜采設備技術落后，因此煤礦大多數使用國外進口設備來實現煤井的機械化改造。

　　在我國科研人員的努力下，一大批高產高效的綜采設備被研究出來了，更加符合中國國情的綜采工藝也紛紛被提出，不僅僅擺脫了外國的控制，而且對我國的煤礦現代化具有不可磨滅的推動作用。

　　可以看出，科學技術是第一生產力，只有不斷研究出更加先進的綜采工藝和工具，才能提高煤礦的產煤量和安全系數，才能實現經濟效益的騰飛。

　　在應用綜采技術過程中，總結出了若干條經驗，以供參考。

　　第一在開采煤層之前必須立足超前探查的原則，加大對超前探查的投入力度。

　　第二要根據地質構造的情況合理優化采區和工作面的設計。

　　第三是選擇先進、可靠的采掘設備來提高應對地質構造的能力。

　　第四是加強工作面構造的技術研究，加大構造探明力度，第五鞏固加強采煤信息系統的建設，收集采煤過程中的數據和信息并進行處理，在采煤工作中引入數字化技術。

　　參考文獻

　　[1] 李曉陽,淺談綜合機械化采煤影響因素及使用經驗,科技創新導報[J],2010,(1)

　　[2] 多紅,綜合采煤機械化的設備選型,煤礦機械[J],2008,29(12)

　　綜合機械化采煤的安全技術【2】

　　摘 要：綜放采煤技術的推廣應用，推動了高產高效礦井建設。

　　在綜合機械化采煤取得高產高效成績的同時，相應的安全技術問題，如瓦斯涌出量增大、工作面煤塵濃度超標、自然發火等安全問題愈益突出。

　　該文結合開灤集團公司東歡坨礦3088工作面具體情況，談談采煤過程中的安全技術。

　　關鍵詞：綜放采煤技術 開采 安全技術

　　綜合機械化采煤是采煤工藝的重大變革，其技術的先進性是開采厚煤層及特厚煤層的礦井實現高產高效的重要發展方向。

　　采用綜合機械化采煤技術一次性采全高，實行平行作業，增加了出煤點，較大幅度地提高了勞動生產率，增加了煤炭產量。

　　綜合機械化采煤技術與普通開采技術一樣，尚存在一些缺點，并制約其進一步發展。

　　1 綜放工作面瓦斯治理

　　瓦斯是煤礦生產中一項重要不安全因素。

　　瓦斯事故不僅給煤礦安全生產造成嚴重影響，

　　造成巨大經濟損失，而且影響礦區穩定和礦井形象。

　　綜放工作而產量高，工作面瓦斯涌出量有可能增大。

　　因此，綜放工作面瓦斯治理是項十分重要的工作。

　　綜放工作面的通風系統和風量的確定是工作面瓦斯治理的基礎。

　　必須嚴格執行《煤礦安全規程》、各工種操作規程和開灤集團公司、礦業公司的有關規定。

　　工作面上隅角最后一棵單體柱柱頭上掛好便攜式瓦斯報警儀，并開啟儀器處于檢查狀態。

　　上隅角有懸頂時及時采取措施掏窩。

　　上出口備一塊風帳，上隅角瓦斯濃度在0.4%以下時，可不掛風帳，若瓦斯超過0.4%時，現場班長要及時布置職工掛好風帳，防止瓦斯超限。

　　如瓦斯超過報警值1.5%時，現場班長要立即停止工作面生產并向調度室匯報。

　　使用好瓦斯探頭，瓦斯探頭懸掛距工作面上出口不大于10 m及工作面回風巷開口10～15 m處，距上頂不大于300 mm，距煤壁不小于

　　200 mm，吊掛在巷道中間，保護好并及時外倒。

　　每班瓦斯工要按規定進行瓦斯巡回檢查，做到三對口，發現隱患及時匯報處理。

　　機組司機要隨身攜帶好瓦斯報警儀隨時檢測工作面割煤時的瓦斯濃度，若發現瓦斯超限時，立即停止作業。

　　區管技人員、現場班長及流動電鉗工都必須隨身攜帶和使用瓦斯報警儀。

　　如果采面上隅角瓦斯過大，可用編織袋裝煤煤矸以碼墻的方式將采面上端頭和老塘封閉。

　　在上隅角設置風水噴霧裝置噴向老塘，瓦斯濃度超過0.4%時開啟。

　　2 綜放工作面粉塵治理

　　粉塵是煤礦生產五大自然災害之―，它不僅能引起職業病，危害職工身體健康，而且有的煤塵具有爆炸性，嚴重威脅著礦井的安全生產，持別是近年來隨著采煤機械化程度的提高，綜采工作面粉塵濃度一直居高不下。

　　綜放工作而由于其開采工藝自身特點，產塵量比普通綜采大，是目前綜放開采的主要技術難點之一。

　　2.1 綜放工作面粉塵產生特點

　　綜放工作面塵源具體有機組割煤、放煤、移架、工作而運輸機轉載、破碎機破煤等，除具有普通綜采工作面的產塵點外，增加了放煤口和工作面后部運輸機轉載點2個產塵點。

　　由于頂煤破碎和采空區冒落產生的粉塵進入工作面空間，其產塵規律與普通綜采基本相同。

　　2.2 綜放工作面的粉塵治理措施

　　由于低位綜放工作面產塵機理和產塵量與普通綜采并無很大變化，故綜放工作面的防塵措施與普通綜采相比無本質區別，只是針對綜放開采的特點，進―步深化常規防塵措施，采用更趨合理的防塵技術和裝備。

　　防塵技術措施是一套綜合措施，包括煤層注水、采煤機防塵、放煤口防塵、破碎機防塵、液壓支架及轉載點防塵等。

　　(1)供水系統

　　①上風供水系統：-500南大巷供水點→中央采區下段回風山→二中回風石門→3088風道→3088工作面。

　　②下運供水系統：-500南大巷供水點→中央采區下段回風山→二中回風石門→3088運道→3088工作面。

　　(2)防塵設施安設及要求

　　風、運道供水管路均使用4�水管，禁止用膠管搭接，距工作面上、下出口不小于30 m。

　　風道防塵管路每隔50 m出一個帶閥門的三通，并安好日常使用的接頭。

　　備好25 m長的膠管，做為巷道沖刷及消防用。

　　風道安設兩道水幕。

　　距工作面上出口不大于30 m處開始安設第一道水幕，兩道水幕間距不大于50 m。

　　每道水幕噴嘴不少于5個，噴霧時能夠封閉全斷面，霧化好，固定在棚子或巷壁上，與巷幫間隙不大于50 mm，形狀及長度與巷頂一致。

　　水幕控制閥門必須在行人側，距離水幕在5m范圍內。

　　風道安設兩道防塵簾，每道防塵簾安設在對應的水幕下風側。

　　防塵簾固定在棚子或巷壁上，必須經常沖刷防塵簾上附著的粉塵，保持防塵效果。

　　工作面支架設自動噴霧裝置，移架時自動噴霧。

　　割煤機必須安裝內、外噴霧裝置。

　　割煤時必須噴霧降塵，內噴霧壓力不得小于2 MPa，外噴霧壓力不得小于1.5 MPa，噴霧覆蓋滾筒范圍。

　　內噴霧裝置不能正常噴霧時，外噴霧壓力不得小于4 MPa。

　　無水或噴霧裝置損壞時必須停機。

　　運道防塵管路每隔50 m出一個帶閥門的三通，并接好長度不小于25 m長的膠管，為巷道沖刷及消防用。

　　運道設置1道水幕，要求同風道水幕一樣。

　　各處轉載點設置定位噴霧架裝置。

　　距工作面上、下出口60～200 m范圍內，在風、運道中開始向外安設96個隔爆水槽(30 L/個)。

　　(3)防塵安全技術措施：定期對工作面(包括各順槽)全面沖刷除塵，消除管線、支架、設備上堆積的煤塵。

　　機組司機、支架工及上出口等回風側作業人員工作時佩戴防塵口罩。

　　風道掛兩道防塵簾及水幕，回采時處于噴霧狀態。

　　工作面支架及機組按設自動噴霧裝置，割煤移架時自動噴霧。

　　3 綜放工作面防火安全技術措施

　　煤炭自然發火是煤礦生產中的嚴重災害之一，是制約礦區綜放工作面安全、高效生產的重要因素。

　　因此，必須高度重視綜放開采時的防滅火工作。

　　皮帶機頭、機尾、儲油點，要配有干粉滅火器2個，皮帶機頭、儲油點增設(0.2 m3)沙箱和2把防火鍬，一把防火鎬。

　　干變、移動變電站及主要電器設備點位置配置1個干粉滅火器和(0.2 m3)沙箱，2把防火鍬，一把防火鎬。

　　本煤層屬自燃煤層，回采推進速度，6.4/d，計劃開采時間11個月，本礦井8煤層未出現過發火現象。

　　在回采工作面風道、運道距順槽口6～10 m處各設置一道防火墻。

　　防火門位置附近應儲備足夠的磚、砂等封閉材料，以便隨時封閉。

　　保持足夠的通風斷面，尤其是進風順槽和工作面;巷道空隙和冒落處必須充填密實，或用無腐蝕性、無毒性的材料進行處理。

　　保證連續推采并加快回采進度，保證每班按正規循環進尺，回采時要少丟浮煤。

　　工作面回采結束后，必須在45 d內進行永久封閉和防火灌漿。

　　參考文獻

　　[1] 趙宏珠，錢建鋼.我國綜合機械化采煤發展30年回顧[J].煤礦開采，2009(4).

　　[2] 萬長慈.煤礦機電安全技術[M].北京：煤炭工業出版社，1990.

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