11綜采工作面開采技術(shù)條件
 
　　綜采工作面布置在主采煤層5-1煤，工作面上覆基巖厚度為80~120m，松散層厚度0~5m.工作面頂板為粉砂，炭質(zhì)粉砂巖，屬較弱巖石類型，很不穩(wěn)定，遇水水解成砂子，頂板的抗壓強度059~9167MPa，底板為砂質(zhì)泥巖。
 
　　工作面共布置3條工作面巷道，其中2條為進風(fēng)巷，1條為回風(fēng)巷，兩巷道之間的凈煤柱為20 m.工作面推進長度為2034m，工作面長300m，煤層平均厚度為51m，回采高度為47~48m.綜采工作面成套設(shè)備主要由采煤機，液壓支架，刮板輸送機，轉(zhuǎn)載機，破碎機及帶式輸送機組成。發(fā)展高產(chǎn)高效綜采工作面的一個主要方面，就是要裝備技術(shù)先進，性能可靠，功率大，自動化程度高的綜采設(shè)備。根據(jù)目前國產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)能力及該礦煤層賦存條件，結(jié)合礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀，著眼礦井未來的發(fā)展，5-1煤層厚煤層綜采設(shè)備選型原則如下：選用國內(nèi)最大功率無鏈電牽引采煤機，截割功率大，牽引力大，速度快，采高大，保證了采煤機生產(chǎn)能力大。工作面刮板輸送機生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機采落的煤全部及時被運出，并留有一定的備用能力。#破碎機為375kW的錘式破碎機，與工作面巷道帶式輸送機搭接方式為自移馬蒂爾。根據(jù)頂板礦壓情況，經(jīng)計算選用工作阻力為8600kN，最大支護高度為50m的兩柱掩護式液壓支架。%根據(jù)支架所需工作壓力和快速拉架要求，選用進口的大流量泵站，工作面采用雙進雙回供液方式。綜采工作面采用二保一的方式，2套綜采設(shè)備保證工作面結(jié)束搬家期間不停產(chǎn)。采用專用搬家設(shè)備進行工作面設(shè)備的回撤與安裝，大幅縮短了設(shè)備回撤與安裝時間，一般一次回撤與安裝時間在7~10d.綜采工作面配套方案及技術(shù)參數(shù)如下：
 
　　1）MG750/1815（1800）型采煤機。采高27 ~53m，總裝機功率1815kW，供電電壓3300 V，滾筒直徑2700mm，滾筒截深865mm，適應(yīng)煤層傾角不大于15&，牽引速度0~12/21m/min，最大臥底量200mm，天地科技上海分公司（或太礦公司）生產(chǎn)。
 
　　2）ZY8600/24-50D支撐掩護液壓支架。支撐高度24~50m，工作阻力8600kN，初撐力為6413kN，支架中心距175m，移架步距0865 m，支架質(zhì)量295，t泵站壓力315MPa，操作方式為PM31鄰架操作，由鄭州煤機集團生產(chǎn)。
 
　　3）SGZ1000/3700刮板輸送機。設(shè)計長度300m，輸送量3000t/h，電機電壓等級3300V，電機功率700/350kW，中部槽長寬高1750mm 1000mm372mm，卸載方式：交叉?zhèn)刃恫�，連接方式：啞鈴連接，由張家口煤機廠生產(chǎn)。
 
　　4）SZZ1200/400轉(zhuǎn)載機。轉(zhuǎn)載機長度38m，鏈速1951m/s，爬坡角度10&，鏈中心距500 mm，電機功率400/200kW，電壓1140V，減速器速比2433（1，輸送能力3500t/h，由張家口煤機廠生產(chǎn)。
 
　　5）PCW4000/375錘式破碎機。電機功率375 kW，電壓1140V，破碎能力4000t/h，最大輸入粒度：1200mm1350mm，機器總質(zhì)量：31，t破碎錘頭個數(shù)：8個，尺寸：5621mm3200mm 1806/1930mm，由張家口煤機廠生產(chǎn)。
 
　　6）4SD-SMS帶式輸送機。運輸能力為2500 t/h，電機功率3400kW，帶寬1400mm，電壓為1140V，改向滾筒直徑1030，630mm，帶速40m/s，傳動滾筒直徑1024，1056mm，由天地科技上海分公司生產(chǎn)。
 
　　7）K25050M三泵一箱乳化液泵站和K13060M二泵一箱噴霧泵站。乳化泵：K25050M，三泵一箱，375MPa，318L/min，7900L，3250kW，1140V；噴霧泵：K13060M，二泵一箱，143 MPa，423L/min，7900L，2132kW，1140V，由德國KAMAT生產(chǎn)。
 
　　8）KBSGZY-2000/10/12kV，KBSGZY- 315/10/12/069kV移動變電站，鹽城中聯(lián)生產(chǎn)。
 
　　9）KJZ3-1500/3300-9，KJZ-1500/1140- 9組合開關(guān)，由常州聯(lián)力生產(chǎn)。
 
　　12主要生產(chǎn)系統(tǒng)
 
　　主運輸系統(tǒng)全部實現(xiàn)輸送帶運輸，主輸送帶單部長達6850m，創(chuàng)亞洲最長連續(xù)運輸距離。礦井運輸路線為：工作面割煤）刮板輸送機）轉(zhuǎn)載機，破碎機）巷道帶式輸送機）東運大巷帶式輸送機）
 
　　南北大巷帶式輸送機）西運大巷帶式輸送機）主井帶式輸送機）韓家村選煤廠。
 
　　輔助運輸系統(tǒng)實現(xiàn)全部膠輪化，采用無軌膠輪車（型號為TY6/20FB），從井口直接運達工作面。
 
　　礦井輔助運輸線路為：輔運平硐）輔運大巷）東輔運大巷）輔運巷道）聯(lián)絡(luò)巷（靠近工作面））運輸巷道）工作面。工作面采用全負壓U型通風(fēng)方式，工作面配風(fēng)量為1150~1600m 3 /min.新鮮風(fēng)流線路：地面新鮮風(fēng)）輔運平硐）輔運大巷）
 
　　東輔運大巷）輔運巷道）聯(lián)絡(luò)巷）工作面運輸巷道）工作面；乏風(fēng)風(fēng)流線路：工作面）回風(fēng)巷）東回風(fēng)大巷）5-1煤總回風(fēng)大巷）風(fēng)井）地面。
 
　　2國產(chǎn)重裝綜采設(shè)備取得的成效和經(jīng)驗
 
　　21主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)分析與評價
 
　　2006年7月，國家科技部和國資委選擇該礦作為國產(chǎn)化成套綜采設(shè)備試點，經(jīng)過優(yōu)化選型，從井下回采工作面至巷道運輸，主運大巷，主提升斜井及地面均采用國產(chǎn)化帶式輸送機連續(xù)運輸?shù)姆绞�。綜采工作面除乳化液泵站（德國KAMAT）
 
　　外，綜采液壓支架，采煤機，刮板輸送機等均采用國產(chǎn)設(shè)備；2007年5月29日，礦井技術(shù)改造項目基本完成，煤炭科學(xué)研究總院上海研究院DTL160/ 350/3710+710型帶式輸送機在該礦主運大巷投入使用，該輸送帶長度為6850m，運輸能力3500 t/h，標(biāo)志著礦井主運和主提升能力由原來的150萬t/a提升到500萬t/a，達到了國產(chǎn)化成套綜采設(shè)備生產(chǎn)能力的匹配要求。2007年的前半年以技改為主，后半年以生產(chǎn)為主，當(dāng)年計劃生產(chǎn)原煤500萬，t2次搬家倒面，杜絕二類以上機電事故；萬噸煤停機時間控制在05h以內(nèi)；2007年實際完成原煤生產(chǎn)6146889萬，t提前61d完成年生產(chǎn)任務(wù)；全員工效為336t/工，實現(xiàn)利潤5834萬元；全年安全生產(chǎn)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)被評定為神華集團特級標(biāo)準(zhǔn)。主要經(jīng)濟指標(biāo)分析與評價如下：工作面人數(shù)/人75工作面長度/m300連續(xù)推進長度/m2034煤層厚度/m52回采高度/m47煤層傾角/（&）1~3工作面回采率/%875采煤機截深/m086采煤機開機率/%87循環(huán)產(chǎn)量/t1625日循環(huán)個數(shù)/個20工作面作業(yè)形式三八制日產(chǎn)量/萬t325最高日產(chǎn)量/萬t395月產(chǎn)量/萬t8124萬噸掘進率/（m萬t-1）158回采工效/（t工-1）524設(shè)備故障率/（h萬t-1）05 22主要生產(chǎn)管理經(jīng)驗
 
　　昌漢溝煤礦全部采用國產(chǎn)綜采設(shè)備，年產(chǎn)量突破600萬，t取得了豐富的生產(chǎn)管理經(jīng)驗，主要表現(xiàn)在以下6個方面：
 
　　1）設(shè)備選型大型化及配套合理是保證綜采工作面實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，高產(chǎn)的最關(guān)鍵因素�？紤]工作面的地質(zhì)條件（主要包括煤層頂?shù)装鍫顩r，礦山壓力顯現(xiàn)，煤層厚度，傾角等）及工作面設(shè)計生產(chǎn)能力等因素，綜采工作面采用國內(nèi)最先進的大功率電牽引雙滾筒采煤機，帶有電液控制系統(tǒng)的強力掩護式液壓支架，大功率刮板運輸機，轉(zhuǎn)載機，破碎機，工作面總裝機容量達到了6904kW.
 
　　2）加強設(shè)備日常檢修與保養(yǎng)維護，使設(shè)備始終處于受控狀態(tài)；強化生產(chǎn)管理，勞動組織。
 
　　3）嚴(yán)加管理，注重素質(zhì)的提高；加大考核力度，以激勵約束機制來帶動工人的能動性，促進各項工作的開展。強化操作人員的技能培訓(xùn)，為設(shè)備安全可靠運行提供了保障。
 
　　4）加強預(yù)防性檢修，實現(xiàn)檢修，生產(chǎn)兩不誤，為達到均衡生產(chǎn)，避免因設(shè)備發(fā)生重大事故而導(dǎo)致停產(chǎn)和應(yīng)急搶修，合理安排和協(xié)調(diào)預(yù)防性檢修時間，提高設(shè)備的開機率。
 
　　5）針對工作面出現(xiàn)的不同地質(zhì)特征，采用多種不同的割煤方法。在正常情況下，采用雙向割煤工藝；當(dāng)工作面出現(xiàn)構(gòu)造，沖刷或刮板機運行狀況不好時采用單向割煤工藝。同時由于頂板穩(wěn)定性比較差，在回采時留設(shè)500mm左右的頂煤，有效控制了頂板管理和保證了煤質(zhì)。
 
　　6）全力做好采面收尾的準(zhǔn)備工作，縮短搬家倒面時間。要想實現(xiàn)快速安全收尾，首先要為搬家提供必要的條件。保證工作面切眼，回撤通道的寬度，高度與搬家過程中使用的垛式支架尺寸相適應(yīng)，同時要提前將各種硐室，需要抹角的地方準(zhǔn)備好。在切眼，回撤通道以及其他巷道內(nèi)打混凝土底板時，要保證混凝土質(zhì)量符合要求，防止由于質(zhì)量不好在搬家過程中將底板壓壞給搬家?guī)�來影響�?br />  
　　對主回撤通道進行馬麗散加固，使采場由漏斗式垮落變?yōu)閼冶凼娇迓�。貫通挑梁時必須保證泵站的可靠性，支架挑梁時必須用工作面泵站而不采用臨時泵站，由于臨時泵站流量較�。�125L/min），而且供液管徑細（25mm），工作面升架流量達不到要求，支架達不到初撐力，將導(dǎo)致工作面直接頂下沉。垛式支架的工作阻力應(yīng)盡可能達到10000 kN以上。
 
　　23主要存在的問題和改進方法
 
　　1）目前工作面推進長度基本上維持在2000~ 2200m，可采出煤量一般在380萬t左右，按照年綜采產(chǎn)量640萬t計算，每年搬家倒面次數(shù)為2~3次，若工作面長度能增加到5000m左右，每年可減少搬家倒面1次，節(jié)省費用1000萬元左右，同時綜采產(chǎn)量，回采率會在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進一步增加，可實現(xiàn)工作面的高產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)。
 
　　2）主運輸系統(tǒng)輸送帶線路太長，導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性差。目前井下共有5條輸送帶（工作面巷道，東大巷，南北大巷，西大巷，主斜井輸送帶，總長度為11100m），所有輸送帶全部是串聯(lián)運行，無論哪部輸送帶發(fā)生問題都不能實現(xiàn)正常生產(chǎn)。按照每條輸送帶的系統(tǒng)可靠性98%計算，井下所有輸送帶的總可靠性僅為92%. 3）設(shè)備機械故障比較多，需要進一步提高設(shè)備的可靠性。自從設(shè)備運行以來，煤機存在行走輪組件損壞，行星減速器漏油，導(dǎo)向滑靴損壞等問題；液壓支架存在立柱一級油缸漏液，側(cè)護板和頂梁損壞等問題；刮板機存在齒輪聯(lián)軸器定位螺釘損壞頻繁等問題；西運大巷CST（可控啟動傳輸系統(tǒng)）由于設(shè)計和操作人員使用不熟練等原因一直運行不正常，經(jīng)常出現(xiàn)聲音異常，油溫過高，負荷過載及漏油等問題。
 
　　4）由于15103工作面刮板輸送機為拉上山，運輸能力由3000t/h降低為2500t/h，輸送帶運輸能力的降低限制了刮板輸送機的運輸能力，采煤機的平均割煤速度和落煤能力。下一步要將拉上山調(diào)整為拉下山，一方面可以提高設(shè)備的生產(chǎn)能力，另一方面可以減少刮板輸送機的斷鏈?zhǔn)鹿�，增強設(shè)備的可靠性。
 
　　5）目前工作面煤層厚度51~53m，平均厚度為52m，局部地點達到6m左右。由于支架最高高度為50m，高度相對偏小，在回采過程中的煤層厚度損失給資源回收帶來不利，減少了礦井的可服務(wù)年限。
 
　　6）目前金烽煤炭分公司的綜采搬家倒面工作由神東分公司或萬利分公司承擔(dān)，由于搬家倒面的接續(xù)問題，上述2公司在不影響本單位搬家的前提下才能提供服務(wù)。有時為錯開搬家時間，需要放慢綜采推進速度，設(shè)備的潛能未發(fā)揮到最佳。
 
　　7）由于頂板比較破碎，在掘進時巷道斷面不宜太大（巷道超過5m寬時容易發(fā)生片幫事故），因此給輔運和主運帶來不利因素，因此從15104工作面開始采用機軌不合一的布置方式；同時若在掘進時兩幫不平直，綜采推進時經(jīng)常需要擴幫。
 
　　3結(jié)語
 
　　國產(chǎn)重裝綜采設(shè)備完全能夠替代進口重裝綜采設(shè)備，滿足國內(nèi)對重裝綜采設(shè)備的需求，并可針對我國采煤技術(shù)特點，開發(fā)具有中國特色的系列化重裝綜采設(shè)備。與進口設(shè)備相比，國產(chǎn)重裝綜采設(shè)備制造周期短，成本低，配件供應(yīng)方便，及時，廠家現(xiàn)場服務(wù)保障比較及時到位，具有一定優(yōu)勢。與進口設(shè)備相比，國產(chǎn)重裝綜采設(shè)備事故率相對較高，質(zhì)量與進口設(shè)備還有一定的差距，對生產(chǎn)影響相對較大。國產(chǎn)設(shè)備無論從材質(zhì)，制造工藝，性能和局部設(shè)計上，還有待于進一步提高和完善。