含夾矸薄煤層機械化開采工藝設(shè)計應(yīng)用范文

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摘要：本文首先對含夾矸薄煤層特征與有關(guān)開采方法展開論述，并探討含夾矸薄煤層綜合機械化開采工藝設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用方法，希望能起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：含夾矸薄煤層；綜合機械化；開采；工藝設(shè)計

相較于厚煤層開采技術(shù)而言，當(dāng)前國內(nèi)的薄煤層開采技術(shù)仍有較大進步空間，而且在開采薄煤層時也出現(xiàn)開采盲目、管理粗放等情況，導(dǎo)致不必要的煤炭資源浪費。所以必須要采取有效措施來提高薄煤層采出率以及生產(chǎn)效率的提升。

1含夾矸薄煤層特征與有關(guān)開采方法

通常而言，薄煤層主要指的是厚度不超過1.3m的煤層，該類煤層具有儲藏量巨大、質(zhì)量優(yōu)良等特點。不過在具體開采該類煤層過程中對技術(shù)有著較高要求，且開采效率不高，如果在實際開采時采取盲目冒進的方式來實施作業(yè)則極易會引發(fā)各種生態(tài)問題，一方面會使得開采效率下降，一方面還會影響到資源利用效率。這幾年來我國科技水準(zhǔn)不斷提高，并且在很大程度上改善了煤礦薄煤層工藝，使得產(chǎn)煤量有所增加。而含夾矸薄煤層主要指的是有夾矸存在于所開采的煤層當(dāng)中，如若遇到該類煤層往往會影響到采煤作業(yè)的開展，所以要求工作人員能夠根據(jù)實際特征來確定有效的采煤技術(shù)。如果采取普通的炮采法，則實際作業(yè)量巨大，且生產(chǎn)效率不高，對采煤效率產(chǎn)生較大影響。而且因為相較于普通煤層來說，含夾矸薄煤層厚度大，而且生產(chǎn)條件復(fù)雜，會對采煤作業(yè)計劃的執(zhí)行造成許多困難。而結(jié)合薄煤層生產(chǎn)特征能夠發(fā)現(xiàn)將長臂工作面的自動化水平提高能夠有效確保含夾矸薄煤層開采的效率，并且具有勞動強度小、采煤效率高、機械化程度高等優(yōu)勢。

2含夾矸薄煤層綜合機械化開采工藝設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用措施

2.1優(yōu)化與創(chuàng)新裝煤工序

通常是利用工作面的刮板輸送機來輸運采煤工作面的煤炭，通過集中輸送機前后的煤炭到輸送機上來完成裝煤作業(yè)。而炮采工作面有著極大的作業(yè)強度，其中攉煤工序耗時極長，其占據(jù)了整體炮采工作面循環(huán)時間的1/2。所以為了有效解決該類問題，需要對裝煤工序進行優(yōu)化與創(chuàng)新，降低裝煤勞動強度以及時間，進而實現(xiàn)生產(chǎn)效率以及煤炭回收率的提升。具體可從以下幾方面著手：

2.1.1輸送機后擋裝工藝輸送機后煤指的是完成爆破后，爆破力拋擲到輸送機后部的煤炭，并將其擋入到輸送機內(nèi)來達到擋裝的效果。而要想有效進行擋裝，第一需要合理選用可以將煤擋住的擋煤板，該類板要求彈性與強度良好，不但能夠?qū)⒚簱踝。以谠獾脚趽艉罂梢约皶r恢復(fù)形狀。而經(jīng)過大量實踐發(fā)現(xiàn)，廢舊膠帶是一個較好的選擇，其不但方便實用，而且價格較低。將其分別設(shè)置于擋煤板的上下部位，穩(wěn)固連接刮板輸送機后護管架和擋煤板底部，圍繞著下?lián)趺喊澹鶕?jù)采高來實現(xiàn)上擋煤板上下調(diào)節(jié)，上部與頂板接觸，擋煤板后部以支柱為牢固支撐點。采取圓環(huán)鏈來連接與緊固擋煤板，防止因為在炮擊力的影響下發(fā)生變形，從而影響到操作的順利進行。在爆破工作面過程中運用起擋住沖往輸送機后部的煤，讓其能夠進入到輸送機內(nèi)。

2.1.2輸送機前煤鏟裝工藝輸送機前煤主要指的是完成爆破后有輸送機至煤壁間的煤對于該類煤則能夠采用裝煤設(shè)備來將其運送至機內(nèi)，或是將其裝置于輸送機后的推移千斤頂讓輸送機往前移動，運用煤的自然堆積角來擠煤至輸送機內(nèi)從而達到鏟裝煤的效果。然而在進行鏟樁過程中往往會產(chǎn)生輸送機上漂與鉆底等問題，在向前移動過程中彎曲劇烈，嚴(yán)重的還有脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生。還有就是大大增加了輸送機的運轉(zhuǎn)阻力。而要想有效解決以上問題，筆者認為可以對其鏟樁工藝進行以下改進：

2.1.3鏟煤板保持刮板輸送機槽幫與鏟煤板具有相同高度，且鏟煤板長度和刮板輸送機一節(jié)長度相等，垂直方向上中心線以上為45°，以下則為30°，使用圓弧形狀來實現(xiàn)中間部位的過濾，鏟煤板下插角1-2°，將原有三角形結(jié)構(gòu)更改。具體鏟煤板示意圖詳見圖1。采取該種做法的目的在于能夠在鏟煤環(huán)節(jié)讓鏟煤板所受阻力的合理位于中心線以上，形成和后部千斤頂力矩反方向的力矩，從而實現(xiàn)力矩平衡，將扎底力降低。而且鏟煤板下部鏟角減小，使得其實際鏟入阻力有所降低。

2.2刮板輸送機

采用SGW-150型刮板輸送機在工作面中，能夠保持之前刮板輸送機的寬度相同，將其厚度加大，采用直徑為22mm的鏈條來替代以往的16mm，采用75kw的電動機，能夠?qū)⒁酝斔蜋C輸送效果差、難以啟動放炮擋煤輸送機等問題進行有效解決。除此之外，可以使用軸銷連接刮板輸送機以避免在前移刮板輸送機時出現(xiàn)脫節(jié)的情況，同時還可對刮板輸送機的端頭進行優(yōu)化，以實現(xiàn)整體輸送機性能的提升。與此同時，還可封閉輸送機底部，以達到傳遞力的平衡以及減少退役環(huán)節(jié)輸送機所受阻力。

2.3增加推進鏟煤裝置

（1）在鏟煤過程中，作業(yè)人員需要聽從班長協(xié)調(diào)與指揮，切實根據(jù)鏟煤推進順序來由機尾逐步推至機頭，并且在此過程中要對輸送機的運行情況和拉煤梁進行密切觀察，一旦有異常問題出現(xiàn)則必須要馬上暫停鏟煤并進行有效解決。（2）每次鏟煤推進20m不但降低了人力成本，提升作業(yè)效率，而且還能夠降低輸送機的彎曲度，實現(xiàn)運輸阻力的減小。（3）移刮板輸送機過程中，需要同時使用不少于兩個一刮板輸送及其抽回或往前移動，避免對設(shè)備造成損壞，同時，各組均安排兩人操作，其中一人負責(zé)對支護與頂板進行觀察與監(jiān)護，一人負責(zé)對輸送機進行作業(yè)來完成鏟煤工作。

2.4科學(xué)選擇采煤工藝

在開展采煤作業(yè)過程中，需要能夠合理確定相應(yīng)的采煤工藝，明確采煤方向，確保采煤作業(yè)計劃得以有效落實。首先，作業(yè)人員要能夠根據(jù)具體工作面情況，分析實際煤層的走向以及特征規(guī)律沒來科學(xué)采用采煤機割煤、炮采、爆破、落煤等工藝，保證能夠高效開展開采作業(yè)。在選用采煤工藝過程中，通常可以選用全部塌落法與全高采煤法兩種。完善采煤準(zhǔn)備作業(yè)后，可以根據(jù)流程：采煤機割煤-機后支護-破落頂煤-裝煤-運輸機送煤來實施作業(yè)。在實際開采環(huán)節(jié)可以采取人機配合的方法來保證作業(yè)計劃得以有效執(zhí)行。

3含夾矸薄煤層機械化采煤技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢

目前，通過對國內(nèi)市場經(jīng)濟情況進行分析發(fā)現(xiàn)，我國對各類能源需求量不斷上升，煤炭資源亦是如此。但是在進行煤炭生產(chǎn)計劃實施時通常會出現(xiàn)污染環(huán)境的情況，從而嚴(yán)重威脅到我國的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。所以，在這樣的時代背景下，結(jié)合國內(nèi)倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，加大宣傳與應(yīng)用含夾矸薄煤層機械化采煤技術(shù)能夠有利于提升煤炭開采效率以及提高其經(jīng)濟效益，所以在今后的發(fā)展趨勢中，煤礦含夾矸薄煤層開采必定是通過提升其機械化的采煤技術(shù)來實現(xiàn)整體資源利用效率的提升。

4結(jié)束語

總而言之，煤炭資源作為一項重要的不可再生能源，如何提升其開采效率與質(zhì)量對于我國的經(jīng)濟發(fā)展而言有著極為重要的意義。尤其是在煤炭資源逐步減少的時代背景下，更要重視探索與優(yōu)化薄煤層的開采技術(shù)。而在薄煤層開采過程中應(yīng)用含夾矸薄煤層機械化采煤技術(shù)效果顯著，不但可以有效提升薄煤層的產(chǎn)煤量，煤炭的開采數(shù)量，而且還能減少了工作人員的勞動強度，有利于工作面作業(yè)環(huán)境的改善以及煤炭企業(yè)效益的提高，所以做好該項工藝的設(shè)計優(yōu)化與應(yīng)用工作有著極為積極的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]白志龍.含夾矸薄煤層機械化采煤技術(shù)實踐探究[J].機械管理開發(fā)，2017，32（6）：92-94.

[2]張偉偉，李紅斌.綜采技術(shù)在厚夾矸薄煤層中的應(yīng)用[J].中州煤炭，2016（5）：75-78.

作者：馬計保 單位：陽煤集團壽陽開元礦業(yè)有限責(zé)任公司