綜合機(jī)械化采煤在地質(zhì)條件下應(yīng)用研究范文

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【摘要】針對(duì)綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，在分析介紹技術(shù)基本概念、生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)其在南方復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，為技術(shù)普及與發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】綜合機(jī)械化采煤；南方復(fù)雜地質(zhì)條件

如今，綜合機(jī)械化采煤正成為我國(guó)采煤事業(yè)首選技術(shù)措施，是提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)安全與減少勞動(dòng)力的有效舉措，但其在我國(guó)南方復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用還需要進(jìn)一步分析、探討，以拓寬技術(shù)應(yīng)用范圍。

1綜采概述

1.1基本概念

綜合機(jī)械化采煤可簡(jiǎn)稱為綜采，主要指包含破煤、裝卸、運(yùn)輸和支護(hù)在內(nèi)的重點(diǎn)工序都實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，是現(xiàn)階段最為先進(jìn)和綜合性采煤技術(shù)。在工作面主要采用以下機(jī)械設(shè)備：雙滾筒采煤設(shè)備、具有彎曲性能的輸送設(shè)備、液壓支架；在兩巷主要采用以下機(jī)械設(shè)備：橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、可自由伸縮的輸送裝置、可自由移動(dòng)的變電站、泵站與相關(guān)的電氣設(shè)備[1]。

1.2生產(chǎn)工藝

1.2.1工藝流程

借助電牽引式雙滾筒采煤設(shè)備進(jìn)行落煤與裝載，其有效截?cái)嗌疃葹?.73m，然后采用輸送機(jī)與皮帶進(jìn)行運(yùn)輸，同時(shí)用液壓支架對(duì)頂板予以有效支護(hù)，規(guī)范施工順序可總結(jié)為：媒體截割→移架→移運(yùn)輸機(jī)。在割煤過程中，前、后滾筒分別處在上、下部。

1.2.2割煤與進(jìn)刀方式

（1）割煤方式利用采煤機(jī)進(jìn)行雙向割煤，當(dāng)完成一次往返時(shí)，視為進(jìn)兩刀。（2）進(jìn)刀方式采煤機(jī)自身開有缺口，利用端頭進(jìn)行斜向切割。正常情況下進(jìn)刀距離應(yīng)保持在23m以上，向上、下行進(jìn)行割煤，每往返一次視為進(jìn)兩刀，在兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行割煤。由采煤機(jī)負(fù)責(zé)割煤、由滾筒與輸送機(jī)負(fù)責(zé)裝煤、由運(yùn)輸機(jī)負(fù)責(zé)運(yùn)煤、由液壓支架負(fù)責(zé)對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，以上重點(diǎn)工序均達(dá)到機(jī)械化。①機(jī)頭進(jìn)刀與割煤：a.由采煤機(jī)進(jìn)行下行割煤到機(jī)頭處后，對(duì)采煤機(jī)上方輸送機(jī)進(jìn)行推移；b.下部滾筒降低至沿底，而上部滾筒提升至沿頂，進(jìn)行反向、斜向切割，長(zhǎng)度按兩個(gè)機(jī)身長(zhǎng)度控制，在切割到設(shè)計(jì)要求的截深以后，完成割煤過程；c.將采煤機(jī)到機(jī)頭的輸送機(jī)不斷推靠到煤壁。下部滾筒提升至沿頂，上部滾筒降低至沿底，進(jìn)行下行割煤；d.割煤到機(jī)頭處，下部滾筒降低至巖底，上部滾筒提升至沿頂，再次進(jìn)行上行割煤；e.上行到吃刀茬以后，對(duì)采煤機(jī)下部輸送帶與機(jī)頭進(jìn)行推移，到煤壁為止，此時(shí)即可完成進(jìn)刀過程。再將下部滾筒降低至沿底，上部滾筒提升至沿頂，進(jìn)行上行割煤[2]。②機(jī)尾進(jìn)刀與割煤：a.由采煤機(jī)進(jìn)行上行割煤到機(jī)尾處后，對(duì)采煤機(jī)和下方輸送機(jī)進(jìn)行推移；b.下部滾筒提升至沿頂，上部滾筒降低至沿底，進(jìn)行反向、斜向切割，長(zhǎng)度按兩個(gè)機(jī)身長(zhǎng)度控制，在切割到設(shè)計(jì)要求的截深以后，完成割煤過程；c.將采煤機(jī)到機(jī)尾的輸送機(jī)不斷推靠到煤壁。上部滾筒提升至沿頂，下部滾筒降低至沿底，進(jìn)行上行切割；d.割煤到機(jī)尾處，上部滾筒降低至沿底，下部滾筒提升至沿頂，再次進(jìn)行下行割煤；e.下行到吃刀茬以后，對(duì)采煤機(jī)下部輸送帶與機(jī)尾進(jìn)行推移，到煤壁為止，此時(shí)即可完成進(jìn)刀過程。再將下部滾筒提升至沿頂部，上部滾筒降低至沿底，進(jìn)行下行割煤[3]。

1.3工藝要求

1.3.1割

煤沿頂、底板進(jìn)行雙向割煤，當(dāng)往返一次時(shí)視為進(jìn)兩刀，將進(jìn)刀深度確定為0.7m，割煤時(shí)，采煤機(jī)實(shí)際速度應(yīng)保持平衡，確保頂、底板能保持平整，煤壁保持齊直，在沒有特殊要求的情況下，禁止割底與留傘檐。

1.3.2移

架主要采用追機(jī)移架支護(hù)的方法，一般移架應(yīng)滯后后部滾筒三個(gè)架，不能超出五個(gè)；在頂板較為破碎的位置，與前部滾筒緊跟，在停機(jī)移架或?qū)Τ凹苓M(jìn)行拉動(dòng)時(shí)，對(duì)頂板予以有效支護(hù)，對(duì)于移架的步距，一般按0.7m控制。移架順序?yàn)椋海?）操作人員應(yīng)站在臨近支架的底座之前進(jìn)行操作，對(duì)支架與煤幫實(shí)際情況進(jìn)行觀察；（2）通過降柱使頂板和支架頂梁相脫離；（3）如果支架可以移動(dòng)，則應(yīng)停止降柱，確保支架移動(dòng)達(dá)到步距要求，即0.7m；（4）通過調(diào)架使輸送機(jī)和千斤頂能夠保持垂直，且支架不得歪斜，其中心線滿足要求與規(guī)定，工作面上的支架應(yīng)形成一條直線；（5）在升柱的同時(shí)對(duì)平衡千斤頂進(jìn)行調(diào)整，使頂板和頂梁之間接觸3s左右，以此達(dá)到要求的初撐力，即24MPa；（6）將操作把手調(diào)整至零，機(jī)頭位置為過渡支架，在進(jìn)行移架前，收回側(cè)面護(hù)板，然后進(jìn)行正式移架。

1.3.3輸送機(jī)推移跟隨

移架對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行推移，一般輸送機(jī)應(yīng)滯后后部滾筒六個(gè)架，不能超出八個(gè)，彎曲段總長(zhǎng)控制在15m以上，保證過渡的均勻性，同時(shí)保證輸送機(jī)的穩(wěn)定性、平順性。

2南方復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采技術(shù)應(yīng)用

我國(guó)南方地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，采用綜采技術(shù)有很大的障礙，怎樣對(duì)斷層等不同的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行正確處理，是采用綜采技術(shù)能否發(fā)揮應(yīng)有作用的關(guān)鍵[4]。

2.1已揭露斷層處理

（1）走向斷層與斷煤交線和煤層走向之間的夾角在30°以內(nèi)的斜交斷層：在預(yù)留隔離煤柱的基礎(chǔ)上，順槽盡量和斷煤交線保持平行，同時(shí)布置相應(yīng)的工作面，防止斷層和工作面之間直接相交。（2）煤層走向和斷煤交線之間的夾角處在30~60°范圍內(nèi)的斜交斷層：如果斷層實(shí)際落差比煤層的厚度小，則可直接進(jìn)行工作面的布置，在回采過程中推過斷層。如果斷層實(shí)際落差比煤層的厚度大，則要根據(jù)煤層的傾角來確定。如果斷煤交線方向上存在的偽傾角在12°以內(nèi)，則按照以上方法進(jìn)行順槽的布置；如果斷煤交線方向上存在的偽傾角在12°以上，則以走向工作面為依據(jù)進(jìn)行順槽布置，在進(jìn)行回采的過程中，另行開出切眼進(jìn)行回采的重新安裝。（3）斷煤交線與傾向斷層和煤層走向之間的夾角超過60°的斜交斷層：通常以走向?yàn)橐罁?jù)進(jìn)行順槽布置。如果斷層的實(shí)際落差比煤層厚度小，則在回采過程中可推過斷層；如果斷層的實(shí)際落差比煤層厚度大，則在進(jìn)行回采的過程中，另行開出切眼進(jìn)行回采的重新安裝。（4）如果煤層的傾角在12°以內(nèi)，則不論斷層的實(shí)際方向，都需要使工作面的實(shí)際方向和斷煤交線保持一直，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工作面合理布置[5]。

2.2未揭露斷層處理

（1）在進(jìn)行工作面的布置過程中，或進(jìn)行巷道的不斷掘進(jìn)時(shí)，先以現(xiàn)有地質(zhì)資料為依據(jù)，判斷工作面及其周圍是否存在斷層與褶皺，并根據(jù)這些情況進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，以此盡可能避開復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。（2）工作面上的進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽在向前推進(jìn)50m后，對(duì)煤層實(shí)際產(chǎn)狀與煤層頂板的實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，以實(shí)際標(biāo)高產(chǎn)生的變化為依據(jù)，對(duì)與工作面相距一定距離的地質(zhì)情況與地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行推斷。（3）作為專職測(cè)量人員，必須做好測(cè)量工作，每一套巷道，尤其是穿過巖層的部分，應(yīng)繪制出相應(yīng)的素描圖，并將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確標(biāo)記在圖紙上，供技術(shù)和施工人員參考借鑒。（4）掘進(jìn)時(shí)，當(dāng)遇到復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，應(yīng)加快測(cè)量速度，掌握斷層實(shí)際產(chǎn)狀，并對(duì)其落差、走向、傾向與傾角進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，在必要的情況下，通過勘探鉆孔進(jìn)行判斷，防止由于判斷錯(cuò)誤而產(chǎn)生技術(shù)失誤[6]。

3結(jié)束語

綜上所述，綜合機(jī)械化采煤在提高采煤效率、保證采收率、提高采煤工作機(jī)械化水平、降低勞動(dòng)強(qiáng)度等方面具有十分重要的作用，目前已在多地礦區(qū)大范圍應(yīng)用，收獲理想的效果。但在我國(guó)南方地區(qū)，因地質(zhì)條件較為復(fù)雜，所以應(yīng)采取合理可行的措施予以處理，以保證綜采技術(shù)得以充分利用，發(fā)揮應(yīng)有的作用效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]柴士彬，關(guān)興華.復(fù)雜地質(zhì)條件綜合機(jī)械化采煤技術(shù)探討[J].中國(guó)科技信息，2010（15）：46.

[3]莊百宏，李榮先，盧正勇.綜合機(jī)械化采煤在堿場(chǎng)煤礦一井煤層開采中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2009（9）：37.

[4]葉仿?lián)恚蠲羧?廣西綜合機(jī)械化采煤技術(shù)推廣應(yīng)用技術(shù)總結(jié)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012（31）：105~107.

[5]陳德豹，張同軍.綜合機(jī)械化采煤在薄煤層中的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2008（5）：72~73.

[6]高建黨，徐守斌，張銀.綜合機(jī)械化采煤過漏頂技術(shù)在特殊條件下的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用[J].山西煤炭，2007，27（3）：37~39.

作者：陳君龍 單位：百色百礦集團(tuán)有限公司