焦家寨矿2#煤层综合机械化开采三机配套、技术改造与应用

蒲建军

摘要：2#煤层的开采轩岗煤电公司一直沿用高档普采，综合机械化开采设备配套、改造与应用，在轩煤公司是首次，设备改造使用成功，对轩煤公司合理开发利用2#层煤炭资源及可持续性发展具有深远的意义，本文着重介绍焦家寨矿2#煤层22101综采工作面设备配套与技术改造与应用的具体方案。

关键词：焦家寨矿煤层开采

中图分类号：TD163.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0101-01

目前，轩岗煤电公司各矿生产接续的2#煤层工作面均采用高档普采，生产能力低下且由于地质条件复杂顶板破碎，遇上周期来压还会出现切顶现象，安全管理十分困难，历史上出现过多次顶板事故。根据现有的采区条件及生产接续安排，安全地开采焦家寨矿221扩区煤层的要求和诸多问题逐渐提出，在此之前应用的ZZ5500-22/35液压支架和AM-500采煤机及SGZ-764/400刮扳机成套设备，经2005年至2006下半年一年半的生产经验告诉我们，该套设备不适应我矿2#煤层的开采需求且原煤回采率较低。公司重组以来，随着综合机械化开采设备的陆续上马和刘家梁矿综采中位放顶煤开采的生产经验和技术积累及安全生产的要求，更换淘汰原有设备已势在必行。但我们建局到重组以来2#煤层一直采用传统的普采工艺，综合机械化采煤从未上过马，不论在技术设备上还是生产工艺规程上都是空白。因此，现以焦家寨矿2006年下半年上马的2#煤层22101综机配套设备为基础，针对综采工作面的特殊开采条件进行设备配套、技术改造、回采工艺及作业规程的应用研究，成为当前集团公司安全生产的迫切需要。

1问题的提出

221扩区22101工作面综合机械化采煤存在的问题。

1.1 综采支架无伸缩梁无法控制片邦冒顶问题

在近一年半的生产实践中由于ZZ5500-22/35液压支架没有伸缩梁只适应于工作面坡度在0～7°的性差，同时由于该煤层顶板破碎、断层多，在开采过程中常常因片邦、架前流矸造成顶空现象；这样一来给工作面的正常推进带来了极大的困难，严重影响生产和安全。工作面开采问题的出现，是公司综合机械化采煤安全生产的新课题，根据设备现状，要确保安全生产，必须对焦家寨矿22101工作面现有的设备进行技术改造。

1.2 综采工作面液压支架的防倒防滑问题

综采工作面主要配套设备由液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、泵站和供电设备车组成。其中，液压支架、采煤机、刮板输送机是工作面配套设备中的主导设备，三者之中，液压支架是又最关键的设备，支护着顶板和煤壁液压支架、保证工作面有足够的安全作业空间和通风面积，采煤机、输送机均安装在辅设的液压支架的支护下方，工作面内作业人员的一切安全生产活动都是在液压支架的保护下完成的，因此说液压支架是综采工作面最为关键的设备；采煤机是中心，承担着落煤、装煤工作，可以说整个工作面的配套设备都是围绕着采煤机这个中心来工作的；刮板输送机是保证，它负责将采煤机落下的原煤运出工作面外。三者之间，相互依托，缺一不可。

在焦家寨矿2#煤层工作面中，液压支架的支护作用更为突出，在起到支护顶板作用的同时，还要起到掩护好煤壁防止因顶板破碎造成的架前流矸现象的作用。因此，解决液压支架的防倒和及时支护架前顶板问题显得尤为重要。

1.3 采煤机故障多、零配件购置难和维护问题

1.4 运输机的上、下串问题

综放工作面由于回采工艺的特殊性，在工作面支架的煤帮侧和采空区侧各安装一部输送机（以下简称前溜和后溜），给生产管理带来较大难度。在工作面回采推进过程中，由于种种原因，曾出现前后溜同时上下窜，前部溜子上窜、后部溜子下窜，前部溜子下窜、后部溜子上窜等现象，造成前后溜底槽回头煤量大，增加设备运行阻力、缩短其使用寿命；使支架错茬、倾斜，生产陷入困境，甚至导致工作面停产和安全隐患。

1.5 煤和矸石下滑和人员行走不便问题

当工作面片邦大时，采煤机割下的煤块和冒落矸石会沿着煤邦下滑，如不加以控制，会对人身和设备造成伤害，也会给工作面内的作业人员行走带来困难。更让人揪心的是工作面无法推进，片邦愈来愈严重，有时会造成大面积切顶。安全生产和管理难上加难。

1.6 回采率低下问题

由于该套综采设备采高为最大3.5m，煤层厚度为7m左右，一次采全高不可能，因此原煤回收率很低，给资源造成极大了的浪费。

2焦家寨矿22101综采工作面的设备配套

焦家寨矿22101工作面，工作长度120m，工作面走向长度还剩420m，平均采高5.71m，储量约40万吨，工作面倾角8°。根据公司现有设备及焦家寨矿具体地质自然条件，确定22101综采工作面主要配套设备为。

采煤机：MG-160/380-DW

前输送机：SGZ-630/220

后输送机：SGB-630/150C

支架：ZFS300/16.5/26

上述设备，需要经过对本公司刘家梁矿工作面和无锡盛达采煤机厂的实地考察，结合焦家寨矿的具体情况，对设备提出改造方案。

3设备改造方案

3.1 液压支架改造方案

选用ZFS300/16.5/26型支架80组，端头采用过渡支架，机尾用正常支架。由于该套支架有前探梁，支架稳定性好，可以有效地控制片邦和架前流矸，防止造成顶空和支架倾倒现象的发生，同时采用中位放顶煤支架大大提高了原煤回收率。

液压支架操纵阀闭锁装置：在操纵阀组两侧，装有定位卡板，通过Φ12的U形插销卡住阀柄，实现闭锁，确保不出现误操作。

液压支架改为邻架操作：即在上方支架操纵相邻的下方支架。

3.2 改造方案

跟据考察组考察的情况看，使用自重较轻销排方式牵引的电牵引采煤机为好，选用无锡盛达采煤机厂生产的MG-160/380WD电牵引双滚筒采煤机。该采煤机五台电机均采用横向布置，尤其是行走电机采用了国内技术领先的磁阻电机，大大降低了采煤机的事故率。同时，对采煤机行走轮轴也做了改进，在原销轴上打M16孔两个代替原使原弹簧卡固定，加强了销轴的稳固性和密封性，避免了因煤尘而造成的润滑不良导致销轴与外套烧结影响行走的故障。

3.3 输送机改造方案

前刮板机采用SGZ-630/220，后刮板机采用SGB-630/150C。输送机头与转载机尾为分体式搭接方式，各自推移。后刮板机安装在液压支架随支架移动。同时制作了简易挡煤板，解决了后SGB-630/150C型刮扳机与支架的连接问题。

4结语

随着22101工作面综采设备进行配套、改造与应用，轩岗煤电公司将填补在2#煤层的开采，设备装备及生产工艺上的空白，同时为轩煤公司今后2#煤层工作面综采配套设备，积累了经验。