大同煤矿主煤层机采设备适应性探讨

陈烨

摘要：随着我国社会地位和国际地位的提高以及我国经济的快速发展，我国对能源的需求也越来越来多，但我国的能源结构中以煤炭为主，这给以煤炭业为支柱的大同来说既是发展机遇又是挑战，特别在煤炭生产方面，我国的先进的煤炭开采技术还不是很成熟，论文在机采设备适应性分析研究方面，先从大同煤矿地质开采条件及大同的机采设备适应性的变化两个角度进行探讨，找出了大同矿区对机采设备适应性的主要影响因素，最后提出了提高机采设备适应性的对策或措施。

关键词：大同煤矿 主煤层 机采设备 适应性

山西大同煤矿是我国重要的煤产地之一，煤储量居全国之首，位于山西省北部，储量大、可采煤层多，平均厚度在30-40m。灰分低，硫磷等杂质少，发热量高且煤层稳定，易于开采。是全国最大的优质动力煤供应基地，大秦铁路为其主要外运通道。

1 大同煤矿的地质构造与机采设备适应性影响因素

1.1 大同煤矿地质构造 大同煤田位于山西北部，是我国重要的煤炭基地之一。但要想取得煤炭开采的快速发展，就要详细了解当地煤矿地质资源，地质特征，以找到适合当地煤层开采的设备，主体构造为向倾结构，区域构造位置地处鄂尔多斯稳定变形区和东部伸展变形区之间的区域，大同矿区煤层厚度变化大，在同一个工作面中煤层厚度可能由3.5m变到8m。煤层分叉合并的情况比较多，煤层局部夹石现象较多，硬度较大，有可能对采煤机破煤造成极大困难。煤层节理裂隙发育，在采动压力作用下面壁容易出现断裂。

1.2 大同煤矿的设备适应性影响因素 大同煤田：位于山西省北部，在西石山与口泉断裂之间，跨大同、朔州两市。大同煤田含有侏罗纪和石炭纪两个时代的含煤地层，大同煤田目前以生产侏罗纪煤为主。建成的主要矿区有：云岗矿区、口泉矿区。煤层地质条件度机采设备的影响因素主要包括：煤层厚度、煤层的倾角、顶底板岩稳固性、埋深程度、煤层的硬度、含水量及瓦斯量等。

1.2.1 煤层厚度对机采设备适应性影响。煤层的厚度主要会影响机采设备以下参数的选择：采煤机机身高度及过机高度空间；支架结构高度、伸缩比和支护强度，对于薄煤层还要考虑过煤空间高度的影响。

1.2.2 煤层的倾角和深埋程度对机采设备适应性影响。煤层倾角直接影响支架稳定性。倾角增大，支架倾倒、下滑或输送机下滑发生的机率就会上升，因此在机采设备工作时必须采取有效的采取防滑防倒措施，否则它将给煤炭生产以及安全造成损失。

大同煤矿的地层较为稳定，煤炭储量大，但是经过长时间的开采，浅层煤炭资源已经将近枯竭，对于深层的煤炭开采来说，难度并不小。

1.2.3 煤层硬度和顶底板稳定性对机采设备适应性影响。煤层硬度是影响采煤机械功率的主要因素，顶板的稳定性和煤层硬度同时也是选择采煤机械工作机构形式的主要依据。煤层硬度较大的矿藏，一般来说小号的机械功率就大。所以针对不同的煤层，使用恰当的机采设备，对于节约人力和物力资源，具有很大作用。

1.2.4 煤层的瓦斯含量以及水含量对机采设备适应性影响。瓦斯是矿井的最大安全杀手，因此对于含瓦斯量较高的矿井，必须考虑支架的通风面能否保证有足够的风量通过。特别是产率较高的煤层，由于开采推进的速度很快，瓦斯涌出量较大，如果方法采用不当，必会影响综采生产能力，严重还会导致重大伤亡事故。

但开采面含水性大的煤层容易造成通道中煤泥的积聚，从而使运输系统故障增多，还会出现开采面硬度下降等现象，这些都会使正常得综采生产难于维系。

2 机采设备的适应性分析与解决方法

机采设备的适应性选择原则：机采设备的选择首先要结合开采面的实际情况，要考虑到实际井型的大小，开采面的厚度、倾角以及围岩性质等，做好可行性分析，选择适合的机采设备，再考虑资金方面的问题，并且选择时必须做到详尽的分析。

①煤层厚度对机采设备适应性的分析。在较薄的煤层中，由于受空间狭小的限制，采煤机械化条件比较困难，采煤机可选用爬底板方式，或者用刨煤机。

②煤层的倾角和深埋程度对机采设备适应性分析。煤层的倾角对影支架的制造和回采工艺以及安全生产都会造成影响，倾角越大，对液压支架的支撑能力要求的越高，通常情况下，对综采最有力的倾角是0～12度，现有设备在此条件下正常工作。在一般的干燥情况下，摩擦系数会有增加。我国大量的煤矿开采实践证明，煤层埋藏的越平稳，综采效果越好。特别是对于大同煤矿的特点来说，利用综采工艺比较适合，但在倾斜的煤层中实行综采，机采设备的下滑力很大，需要对机采设备进行防滑处理。

③煤层硬度和顶底板稳定性对机采设备适应性分析。与机采设备选择关系较大的一个因素：煤层的硬度，针对不同的煤层硬度需选择不同机械功率的设备，并且这需要另行分析。另外顶底板稳定性对机采设备的选择关系也很大，在选用采煤机时，若顶板不够稳定，则应采用机身长度较小，输送机宽度较窄的浅截深机组。底板如果较为松软，或者起伏不平，则不宜选用刨煤机，如是底板出现台阶，采煤机械则更宜实现作业。

3 结语

根据大同地区的综采实践效果，针对大同矿区，储量大、可采煤层多，灰分低，硫磷等杂质少，发热量高且煤层稳定等特点。在选择机采时须综合考虑，大同地质特点，主要从煤层厚度、倾角以及围岩性质等，并做到详尽的分析。

参考文献：

[1]钱鸣高，王庆慝.采煤工艺学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1991.

[2]楊世梁.对盘江矿区主要煤层机采设备适应性及挖潜的研究[D].贵阳：贵州大学，2005.9.

[3]刘过兵.采矿新技术[M].北京： 煤炭工业出版社，2002.