一次采全高工艺在3上1007工作面的运用

胡 强 朱涛涛

（枣庄矿业（集团）付村煤业有限公司，山东 微山 277600）

1 工作面概况

付村煤矿3上1007工作面位于东十采区中东部，东为欢城断层，南为3上1008工作面，西为f2、f3、f4、f5断层组，北为3上1001工作面采空区。该工作面比较规则，材、运巷呈直线型分布，材巷、运巷的总长分别为1006m、1035m，工作面内切眼总长170m，材巷、运巷可开采长度分别为730m和720m，该工作面的可采面积为129000m2，本面开采二叠系山西组3上煤层，结构简单，厚度较稳定，可采性好，煤厚5.36～5.78m，煤层倾角在4°～8°之间，平均厚度为5.5m。工作面回采率为95%，可采储量90万t。

2 3上1007工作面主要设备的选取

3上1007工作面在选取配套设备时首先要保证配套设备的生产能力大于工作面的设计产能，并且单个设备的使用寿命、产能、可靠性均大于配套设备的寿命、产能和可靠性，辅助设备的配套产能大于工作面主体设备的产能。工作面主要设备的选型如下：

2.1 采煤机选型

（1）采煤机生产能力

式中：

H-采高，取5.5m；

B-截深，取0.8m；

Y-实体煤密度，1.34t/m3；

VC-采煤机平均牵引速度，取3m/min。

将各参数代入式中

（2）采煤机生产能力验算

按日产4901t计算，两个班共生产12h，75%生产能力为：Q=4901/(12×75%)=544.6t/h。

由于要求采煤机生产能力QC＞Q，因此本工作面采用了MG750/1915-GWD双滚筒采煤机。

2.2 刮板输送机选型

（1）输送机的最大运输能力

（2）输送机单位长度上的货载重量

式中：

QY-刮板输送机运输能力，QY=1220.5t/h；

V1-刮板链链速，V1= 1.3m/s。

（3）单位长度刮板链的重量：118.8kg/m。

（4）刮板输送机电机功率

式中：

η-传动装置效率，取η= 0.9；

K-电动机备用功率系数，K= 1.15～1.3，取1.3；

K1-刮板链绕过两端链轮时附加阻力系数，本文取K1=1.1；

L-工作面轮送机铺设长度L=175m；

β-工作面倾角，平均7°；

f1-刮板链在槽中运行阻力系数，f=0.25～0.35，取f1=0.3；

f2-煤在槽中运行阻力系数，f2= 0.6～0.8，取f2=0.7；

q0-单位长度刮板链的重量，q0=118.8kg/m；

q-运输单位长度上货载重量，q=260.8kg/m；

V1-刮板链轮速，V1=1.3m/s；

代入具体数值则：

计算功率为1006kW，选功率为1400kW输送机即可，为此，本工作面的输送机使用输送能力2500t/h 的SGZ—1000/1400型刮板输送机。

2.3 转载机设备选型

由于工作面煤机平均生产能力为1061.3t/h。通过调研，同时考虑设备的系列化使用，选用SZZ-1000/400型转载机，该机设计长度为70m，输送量为2600t/h，满足了工作面的运输要求。

3 工作面巷道布置方式

3上1007工作面两巷及切眼为规则布置，材巷靠近3上1001面采空区布置，沿空掘巷与材联、东十采区单轨吊车场、北翼轨道大巷连接；运巷与东十采区回风联巷相连、运巷溜煤眼连接；切眼沿欢城伴生断层保护煤柱线布置。3上1007工作面两巷布置示意图见图1。

图1 3上1007工作面两巷示意图

3.1 3上1007工作面材巷布置

材巷沿煤层顶板掘进，采用锚网梯（索）支护方式，巷道为矩形断面，高度为4.4m，宽度为4.2m，断面面积为18.48m2。安设单轨吊用于辅助运输。材巷主要用于该工作面的进风、运料和行人。

材巷内非工作面侧布置4趟管路，分别为供软化水管路、注浆管路、防尘管路、供风管路，其中供软化水管路、注浆管路采用2寸管，防尘管路、供风管路采用4寸管。在距工作面切眼200m处非工作面侧布置移动设备列车。

3.2 3上1007工作面运巷布置

运输巷沿煤层底板掘进，巷道支护方式、横截面积均与材巷相同。安设单轨吊和胶带运输机，主要用于该工作面的回风、行人、运料和运煤。

运巷非工作面侧布置3路管路，分别为防尘管路、供风管路、排水管路，其中防尘管路、供风管路采用4寸管，排水管路采用6寸管。

3.3 3上1007工作面切眼布置

切眼沿底板掘进，支护方式与材巷、运巷相同，巷道高度降为3.5m，宽度增加至8.5m，仍为矩形断面。主要用于安装工作面设备（支架、运输机、采煤机等）。

4 采煤工艺

落煤方式采用双滚筒电牵引采煤机割煤，进刀方式采用两端头斜切进刀方式。端头自开缺口斜切进刀，进刀长度不少于31.5m，进刀深度0.8m。具体操作如下：

（1）采煤机向下割透端头煤壁后，向上推移刮板输送机，使得刮板输送机弯曲段不少于31.5m，将两个滚筒的上下位置进行调换，继而反向割煤，使得采煤机达到正常截深后（截深0.8m），按要求推移弯曲段的刮板输送机至平直状态。

（2）煤机将两个滚筒的位置调换，反向割三角煤至割透端头煤壁。

（3）割完三角煤以后，将两个滚筒的上下位置调换，采煤机空机返回，进入正常割煤状态。无论是煤机端头进刀还是正常割煤，煤机前滚筒必须割顶煤，后滚筒割底煤。

（4）工作面推采时，调整好层位，沿顶、底板推采。工作面局部煤层较厚，超过采煤机最大挑高量时，可适当撇底煤，沿顶推采。每刀挑顶量不大于100mm。

（5）采煤机正常割煤生产时，弯曲段长度不得小于31.5m。

（6）割煤时，伞檐长度大于1m时，其最大突出部分不超过0.2m；伞檐长度小于等于1m时，最突出部分不超过 0.25m。

5 结束语

3上1007工作面采用了走向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤工艺及其配套设备，在经过不到1个月的试生产后，采煤工艺与设备配合较好，设备运行比较稳定，迅速实现了达产要求，最大日产煤量达5500t，经济效益显著。