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綜合采煤機(jī)械化技術(shù)論文
綜合采煤機(jī)械化技術(shù)論文【1】
【摘要】 本文總結(jié)和分析了影響綜合機(jī)械化采煤的幾點(diǎn)因素,并介紹了綜合機(jī)械化采煤的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】 綜采機(jī)械化 綜合采煤 采煤機(jī)械化
1、影響綜合機(jī)械化采煤的因素
1.1、地質(zhì)構(gòu)造
綜合機(jī)械化采煤一般是用在地下煤井對(duì)煤礦進(jìn)行開采，因此地質(zhì)構(gòu)造對(duì)綜采的影響很大，從土質(zhì)、巖層構(gòu)造等各個(gè)方面都不同程度地影響綜采的效率和安全，目前，影響綜采工作的地質(zhì)條件主要有以下三個(gè)方面。
(1)斷層的落差一致的情況下，逆斷層比正斷層影響程度大。
(2)支架下限高度過低導(dǎo)致一般綜機(jī)難以通過斷層。
(3)斷層面傾角過小對(duì)綜采技術(shù)也有影響。
由于地質(zhì)構(gòu)造因地而異，因此礦井地質(zhì)構(gòu)造表現(xiàn)形式是很復(fù)雜的，要規(guī)劃設(shè)計(jì)好綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，就要對(duì)礦井的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分析，針對(duì)不同情況，對(duì)綜合機(jī)械化采煤技術(shù)進(jìn)行全面規(guī)劃。
1.2、煤層厚度
綜合機(jī)械化采煤面向的對(duì)象就是煤層，因此煤層的特性直接影響綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的產(chǎn)量，效率，綜合機(jī)械化采煤所用的采煤機(jī)有自身的工作性能和適應(yīng)范圍，比如支架的最小高度和伸縮量等。
較薄煤層和較厚煤層的處理方式要區(qū)別對(duì)待。
較薄煤層狹小的空間使人員和機(jī)械的活動(dòng)范圍受制約;而較厚的煤層空間寬敞，有利于機(jī)械和人員的活動(dòng)。
而針對(duì)厚薄不均的煤層，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)后制定出科學(xué)合理的開采方案。
1.3、煤層頂?shù)装?/p>
頂?shù)装宓姆�(wěn)定決定了綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的穩(wěn)固程度，因此要根據(jù)頂板和底板的穩(wěn)定性和冒落性選擇綜合機(jī)械化采煤技術(shù)架型，以此為依據(jù)制定相關(guān)技術(shù)管理措施。
采煤機(jī)最適宜用于2～3h內(nèi)，允許暴露寬度0.6m以上的中等穩(wěn)定頂板，且煤不粘頂，否則，要采取分段刨煤或縮小移架步距。
頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性也影響綜采工作的進(jìn)行，比較穩(wěn)定的頂?shù)装鍘r石有利于流利、順暢地進(jìn)行綜采工作。
而頂?shù)讓訋r性也決定了綜機(jī)是否能順利通過斷層，綜機(jī)通過泥巖或炭質(zhì)泥巖質(zhì)的頂?shù)装鍘r石較為輕松，但在面臨堅(jiān)固的砂巖或者礫巖時(shí)較為困難。
在這種條件下要使用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，必須采取預(yù)處理措施，對(duì)頂板進(jìn)行加工，因此易冒落的頂板有利于綜采機(jī)械的工作。
1.4、斷層
斷層可以分為兩類，根據(jù)落差等因素分為大中斷層和小斷層。
大中斷層的落差較大，因而在地質(zhì)勘探中較容易發(fā)現(xiàn)，在確定采區(qū)或者工作面的自然邊界時(shí)，通�？梢砸源笾袛鄬幼鳛楦鶕�(jù)來設(shè)計(jì)采區(qū)或者工作面，確定采區(qū)的大小、范圍。
小斷層不容易被發(fā)現(xiàn)，但是在工作面中不可避免地要遇到這類斷層，小斷層的斷層落差大小決定了對(duì)采掘工作影響的大小。
當(dāng)有斷層存在時(shí)會(huì)導(dǎo)致綜機(jī)通過工作面底板的標(biāo)高突然變化，如果不能及時(shí)監(jiān)測(cè)到斷層的存在并采取相應(yīng)的措施，采煤機(jī)械會(huì)受到阻礙，輕者影響機(jī)械壽命和生產(chǎn)效率，重者會(huì)導(dǎo)致需要搬遷綜機(jī)。
1.5、瓦斯的影響
綜合機(jī)械化采煤技術(shù)采用機(jī)械化設(shè)備，具有推進(jìn)速度快、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，因而會(huì)導(dǎo)致大量瓦斯涌出，在瓦斯治理措施跟不上綜采的速度的情況下，瓦斯大量的涌出量極易造成安全生產(chǎn)事故。
2、綜合機(jī)械化采煤工藝
2.1、長壁綜采。
長壁綜采的工作面長度較長，巷道僅設(shè)置有回風(fēng)平巷、運(yùn)輸平巷和開切眼，具有較為良好的通風(fēng)系統(tǒng)。
通常情況下，綜采工作面長度越長，采煤機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的割煤量就能相應(yīng)地升高，在作業(yè)量不變的情況下能獲得較高的產(chǎn)量。
但是工作面地質(zhì)條件和刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長度制約了工作面長度的延伸。
工作面的推進(jìn)長度也決定了機(jī)械的遷移次數(shù)。
綜合機(jī)械化采煤工作面可以根據(jù)工作面日產(chǎn)量最高或噸煤成本最低來確定合理的長度。
2.2、短壁綜采。
在回采巷道實(shí)現(xiàn)機(jī)械化快速推進(jìn)，綜采工作面上、下端頭的快速作業(yè)的情況下可以使用短壁綜采技術(shù)，這種采煤工藝適用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井，不適宜布置長壁綜采工作面開采的煤層。
2.3、短長壁綜采。
這種采煤工藝應(yīng)用在已經(jīng)進(jìn)行掘進(jìn)開采工作的巷道巷柱式工作面，通過在開發(fā)區(qū)內(nèi)布置長壁工作面來用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備對(duì)煤柱進(jìn)行采集。
由于我國中小型煤礦還有不少的巷柱式開采工作面，因此這種采煤工藝有較高的實(shí)用價(jià)值和借鑒意義。
2.4、薄煤層綜采。
由于近些年對(duì)老礦區(qū)的挖掘和開采，煤資源儲(chǔ)量日益下降，易于開采的厚煤層逐漸被開發(fā)殆盡，在我國煤礦中，薄煤層的儲(chǔ)量占煤炭可采儲(chǔ)量比例較大，要想進(jìn)一步提高我國煤礦的產(chǎn)煤能力，就必須研究開采薄煤層的綜采工藝。
一直以來，薄煤層的地質(zhì)構(gòu)造和煤資源分布使得薄煤層綜采一直是一個(gè)老大難問題，傳統(tǒng)的打眼放炮落煤采煤工藝安全性差、產(chǎn)量低，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的需求，因此，積極研究薄煤層采煤工藝，是新時(shí)代煤井技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
3、應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)
采煤過程中對(duì)生產(chǎn)工具的要求較高，特別是現(xiàn)代綜合機(jī)械化采煤，更加依賴先進(jìn)的生產(chǎn)工具，科技的進(jìn)步也推動(dòng)了生產(chǎn)工具的高速發(fā)展，從最初的原始的綜合開采工藝和簡單的工具，到現(xiàn)在的高產(chǎn)采煤機(jī)和多種綜采工藝，綜合采煤機(jī)械化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)新階段。
在實(shí)際應(yīng)用中證明了綜采技術(shù)的優(yōu)異性，不僅能擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，而且大幅度降低了成本，提高了效率。
因此各國都積極投入科研力量研發(fā)綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，大大提高了綜采技術(shù)的水平。
我國引入綜采技術(shù)之初，國內(nèi)綜采設(shè)備技術(shù)落后，因此煤礦大多數(shù)使用國外進(jìn)口設(shè)備來實(shí)現(xiàn)煤井的機(jī)械化改造。
在我國科研人員的努力下，一大批高產(chǎn)高效的綜采設(shè)備被研究出來了，更加符合中國國情的綜采工藝也紛紛被提出，不僅僅擺脫了外國的控制，而且對(duì)我國的煤礦現(xiàn)代化具有不可磨滅的推動(dòng)作用。
可以看出，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有不斷研究出更加先進(jìn)的綜采工藝和工具，才能提高煤礦的產(chǎn)煤量和安全系數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的騰飛。
在應(yīng)用綜采技術(shù)過程中，總結(jié)出了若干條經(jīng)驗(yàn)，以供參考。
第一在開采煤層之前必須立足超前探查的原則，加大對(duì)超前探查的投入力度。
第二要根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的情況合理優(yōu)化采區(qū)和工作面的設(shè)計(jì)。
第三是選擇先進(jìn)、可靠的采掘設(shè)備來提高應(yīng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的能力。
第四是加強(qiáng)工作面構(gòu)造的技術(shù)研究，加大構(gòu)造探明力度，第五鞏固加強(qiáng)采煤信息系統(tǒng)的建設(shè)，收集采煤過程中的數(shù)據(jù)和信息并進(jìn)行處理，在采煤工作中引入數(shù)字化技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 李曉陽,淺談綜合機(jī)械化采煤影響因素及使用經(jīng)驗(yàn),科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)[J],2010,(1)
[2] 多紅,綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型,煤礦機(jī)械[J],2008,29(12)
綜合機(jī)械化采煤的安全技術(shù)【2】
摘 要：綜放采煤技術(shù)的推廣應(yīng)用，推動(dòng)了高產(chǎn)高效礦井建設(shè)。
在綜合機(jī)械化采煤取得高產(chǎn)高效成績的同時(shí)，相應(yīng)的安全技術(shù)問題，如瓦斯涌出量增大、工作面煤塵濃度超標(biāo)、自然發(fā)火等安全問題愈益突出。
該文結(jié)合開灤集團(tuán)公司東歡坨礦3088工作面具體情況，談?wù)劜擅哼^程中的安全技術(shù)。
關(guān)鍵詞：綜放采煤技術(shù) 開采 安全技術(shù)
綜合機(jī)械化采煤是采煤工藝的重大變革，其技術(shù)的先進(jìn)性是開采厚煤層及特厚煤層的礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的重要發(fā)展方向。
采用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)一次性采全高，實(shí)行平行作業(yè)，增加了出煤點(diǎn)，較大幅度地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，增加了煤炭產(chǎn)量。
綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與普通開采技術(shù)一樣，尚存在一些缺點(diǎn)，并制約其進(jìn)一步發(fā)展。
1 綜放工作面瓦斯治理
瓦斯是煤礦生產(chǎn)中一項(xiàng)重要不安全因素。
瓦斯事故不僅給煤礦安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，
造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，而且影響礦區(qū)穩(wěn)定和礦井形象。
綜放工作而產(chǎn)量高，工作面瓦斯涌出量有可能增大。
因此，綜放工作面瓦斯治理是項(xiàng)十分重要的工作。
綜放工作面的通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量的確定是工作面瓦斯治理的基礎(chǔ)。
必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、各工種操作規(guī)程和開灤集團(tuán)公司、礦業(yè)公司的有關(guān)規(guī)定。
工作面上隅角最后一棵單體柱柱頭上掛好便攜式瓦斯報(bào)警儀，并開啟儀器處于檢查狀態(tài)。
上隅角有懸頂時(shí)及時(shí)采取措施掏窩。
上出口備一塊風(fēng)帳，上隅角瓦斯?jié)舛仍?.4%以下時(shí)，可不掛風(fēng)帳，若瓦斯超過0.4%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)班長要及時(shí)布置職工掛好風(fēng)帳，防止瓦斯超限。
如瓦斯超過報(bào)警值1.5%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)班長要立即停止工作面生產(chǎn)并向調(diào)度室匯報(bào)。
使用好瓦斯探頭，瓦斯探頭懸掛距工作面上出口不大于10 m及工作面回風(fēng)巷開口10～15 m處，距上頂不大于300 mm，距煤壁不小于
200 mm，吊掛在巷道中間，保護(hù)好并及時(shí)外倒。
每班瓦斯工要按規(guī)定進(jìn)行瓦斯巡回檢查，做到三對(duì)口，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)匯報(bào)處理。
機(jī)組司機(jī)要隨身攜帶好瓦斯報(bào)警儀隨時(shí)檢測(cè)工作面割煤時(shí)的瓦斯?jié)舛�，若發(fā)現(xiàn)瓦斯超限時(shí)，立即停止作業(yè)。
區(qū)管技人員、現(xiàn)場(chǎng)班長及流動(dòng)電鉗工都必須隨身攜帶和使用瓦斯報(bào)警儀。
如果采面上隅角瓦斯過大，可用編織袋裝煤煤矸以碼墻的方式將采面上端頭和老塘封閉。
在上隅角設(shè)置風(fēng)水噴霧裝置噴向老塘，瓦斯?jié)舛瘸^0.4%時(shí)開啟。
2 綜放工作面粉塵治理
粉塵是煤礦生產(chǎn)五大自然災(zāi)害之―，它不僅能引起職業(yè)病，危害職工身體健康，而且有的煤塵具有爆炸性，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)，持別是近年來隨著采煤機(jī)械化程度的提高，綜采工作面粉塵濃度一直居高不下。
綜放工作而由于其開采工藝自身特點(diǎn)，產(chǎn)塵量比普通綜采大，是目前綜放開采的主要技術(shù)難點(diǎn)之一。
2.1 綜放工作面粉塵產(chǎn)生特點(diǎn)
綜放工作面塵源具體有機(jī)組割煤、放煤、移架、工作而運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載、破碎機(jī)破煤等，除具有普通綜采工作面的產(chǎn)塵點(diǎn)外，增加了放煤口和工作面后部運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)2個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)。
由于頂煤破碎和采空區(qū)冒落產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入工作面空間，其產(chǎn)塵規(guī)律與普通綜采基本相同。
2.2 綜放工作面的粉塵治理措施
由于低位綜放工作面產(chǎn)塵機(jī)理和產(chǎn)塵量與普通綜采并無很大變化，故綜放工作面的防塵措施與普通綜采相比無本質(zhì)區(qū)別，只是針對(duì)綜放開采的特點(diǎn)，進(jìn)―步深化常規(guī)防塵措施，采用更趨合理的防塵技術(shù)和裝備。
防塵技術(shù)措施是一套綜合措施，包括煤層注水、采煤機(jī)防塵、放煤口防塵、破碎機(jī)防塵、液壓支架及轉(zhuǎn)載點(diǎn)防塵等。
(1)供水系統(tǒng)
�、偕巷L(fēng)供水系統(tǒng)：-500南大巷供水點(diǎn)→中央采區(qū)下段回風(fēng)山→二中回風(fēng)石門→3088風(fēng)道→3088工作面。
�、谙逻\(yùn)供水系統(tǒng)：-500南大巷供水點(diǎn)→中央采區(qū)下段回風(fēng)山→二中回風(fēng)石門→3088運(yùn)道→3088工作面。
(2)防塵設(shè)施安設(shè)及要求
風(fēng)、運(yùn)道供水管路均使用4�水管，禁止用膠管搭接，距工作面上、下出口不小于30 m。
風(fēng)道防塵管路每隔50 m出一個(gè)帶閥門的三通，并安好日常使用的接頭。
備好25 m長的膠管，做為巷道沖刷及消防用。
風(fēng)道安設(shè)兩道水幕。
距工作面上出口不大于30 m處開始安設(shè)第一道水幕，兩道水幕間距不大于50 m。
每道水幕噴嘴不少于5個(gè)，噴霧時(shí)能夠封閉全斷面，霧化好，固定在棚子或巷壁上，與巷幫間隙不大于50 mm，形狀及長度與巷頂一致。
水幕控制閥門必須在行人側(cè)，距離水幕在5m范圍內(nèi)。
風(fēng)道安設(shè)兩道防塵簾，每道防塵簾安設(shè)在對(duì)應(yīng)的水幕下風(fēng)側(cè)。
防塵簾固定在棚子或巷壁上，必須經(jīng)常沖刷防塵簾上附著的粉塵，保持防塵效果。
工作面支架設(shè)自動(dòng)噴霧裝置，移架時(shí)自動(dòng)噴霧。
割煤機(jī)必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置。
割煤時(shí)必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2 MPa，外噴霧壓力不得小于1.5 MPa，噴霧覆蓋滾筒范圍。
內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧時(shí)，外噴霧壓力不得小于4 MPa。
無水或噴霧裝置損壞時(shí)必須停機(jī)。
運(yùn)道防塵管路每隔50 m出一個(gè)帶閥門的三通，并接好長度不小于25 m長的膠管，為巷道沖刷及消防用。
運(yùn)道設(shè)置1道水幕，要求同風(fēng)道水幕一樣。
各處轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)置定位噴霧架裝置。
距工作面上、下出口60～200 m范圍內(nèi)，在風(fēng)、運(yùn)道中開始向外安設(shè)96個(gè)隔爆水槽(30 L/個(gè))。
(3)防塵安全技術(shù)措施：定期對(duì)工作面(包括各順槽)全面沖刷除塵，消除管線、支架、設(shè)備上堆積的煤塵。
機(jī)組司機(jī)、支架工及上出口等回風(fēng)側(cè)作業(yè)人員工作時(shí)佩戴防塵口罩。
風(fēng)道掛兩道防塵簾及水幕，回采時(shí)處于噴霧狀態(tài)。
工作面支架及機(jī)組按設(shè)自動(dòng)噴霧裝置，割煤移架時(shí)自動(dòng)噴霧。
3 綜放工作面防火安全技術(shù)措施
煤炭自然發(fā)火是煤礦生產(chǎn)中的嚴(yán)重災(zāi)害之一，是制約礦區(qū)綜放工作面安全、高效生產(chǎn)的重要因素。
因此，必須高度重視綜放開采時(shí)的防滅火工作。
皮帶機(jī)頭、機(jī)尾、儲(chǔ)油點(diǎn)，要配有干粉滅火器2個(gè)，皮帶機(jī)頭、儲(chǔ)油點(diǎn)增設(shè)(0.2 m3)沙箱和2把防火鍬，一把防火鎬。
干變、移動(dòng)變電站及主要電器設(shè)備點(diǎn)位置配置1個(gè)干粉滅火器和(0.2 m3)沙箱，2把防火鍬，一把防火鎬。
本煤層屬自燃煤層，回采推進(jìn)速度，6.4/d，計(jì)劃開采時(shí)間11個(gè)月，本礦井8煤層未出現(xiàn)過發(fā)火現(xiàn)象。
在回采工作面風(fēng)道、運(yùn)道距順槽口6～10 m處各設(shè)置一道防火墻。
防火門位置附近應(yīng)儲(chǔ)備足夠的磚、砂等封閉材料，以便隨時(shí)封閉。
保持足夠的通風(fēng)斷面，尤其是進(jìn)風(fēng)順槽和工作面;巷道空隙和冒落處必須充填密實(shí)，或用無腐蝕性、無毒性的材料進(jìn)行處理。
保證連續(xù)推采并加快回采進(jìn)度，保證每班按正規(guī)循環(huán)進(jìn)尺，回采時(shí)要少丟浮煤。
工作面回采結(jié)束后，必須在45 d內(nèi)進(jìn)行永久封閉和防火灌漿。
參考文獻(xiàn)
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