新型薄煤层综合机械化开采工艺及配套设备

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邹涛林

贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿 553537

摘要

在现今我国经济建设中,对于煤炭资源的开采可以说是一项重点工作,也是保障我国能源的重要方式。随着近几年来煤矿综合机械化程度的大幅度提高及超强度开采,原煤田中开采条件较好的煤层逐渐枯竭,可采储量占总储量较大比例的薄煤层开采被提到议事日程上来,薄煤层综合机械化开采的课题同样也摆在面前。扩大综采的应用范围,提高综采的经济效益,实现煤矿生产的高产高效,是煤炭工业科技发展的一项重要目标,同时对煤矿的可持续性发展起到至关重要作用。


关键词

薄煤层;采煤工艺;配套设备

正文


主要研究了新型薄煤层采煤工艺(采煤工作面布置、采煤工艺的实现方法),新型薄煤层采煤机及配套设备(新型薄煤层采煤机的采用、与新型薄煤层采煤机相配套的刮板输送机、与新型薄煤层采煤机相配套的液压支架),新型薄煤层采煤工艺的技术进步和发展趋势。

1薄煤层采煤机的发展状况

近年来,我国薄煤层采煤机得到了很大的发展,但与国外采煤机相比,还存在较大的差距,存在的问题及今后的发展趋势主要表现为以下几点。

1)滚简装煤效果问题。影响滚筒装煤的因素较多,应从机械设计的角度不断改进、优化部件。

2)机面高度问题。采煤机的机面高度、输送机高度和过煤空间的选择是决定薄煤层最低采高的因素。需通过科学合理改进和技术难题攻关,降低机面高度,增大过煤空间。

3)主机用原材料、关键零部件轴承、电机等与国外技术还有差距,产品可靠性不高,寿命较低。需改进部件,提高机组可靠性,增强机组耐冲击、耐振动、过断层和适应煤矿井下环境的能力。

4)为了使薄煤层采煤机得到应用和发展,在改进采煤机自身的同时,设计和研发与之相配套的工作面输送机和液压支架也是当务之急。

5)薄煤层采煤工作面应提高设备的自动化水平,完善采煤机自动控制系统与故障诊断系统,实现薄煤层工作面的现代化开采,确保矿井的安全高效生产。

2新型薄煤层采煤工艺

2.1采煤工作面布置

新型薄煤层采煤工作面设备是由MC200/400-BTFD新型薄煤层采煤机、ZY4000/10/23型液压支架、SCB630/220型刮板输送机及配套转载机、破碎机组成。

2.2采煤工艺的具体流程

①进刀方式:采煤机在机尾巷道直接进刀。②割煤方向:采煤机从机尾至机头割上刀,返回至机尾时割底刀并清煤。③拉架方式:采煤机由机尾向机头割煤的过程中,机组截割煤体向机头方向移动后,紧随其后的液压支架即可追机拉架,支护顶板,减少顶板暴露面积和时间,防止顶板超前冒落等事故的发生。④清煤方式:由机头向机尾推移刮板输送机时,斜向下推移,刮板输送机前端铲装余煤。⑤推移刮板输送机方式:采煤机割煤至机头,机组返回至机尾,由机头到机尾顺序推移刮板输送机。

3新型薄煤层采煤机及配套设备

3.1新型薄煤层采煤机的采用

针对目前国内薄煤层采煤机的机面高度需更低、装煤效果需改善、过煤空间需加大等问题,可采用MC200/400BTFD新型薄煤层采煤机,机组采用滚筒截割破煤原理,截割部采用永磁电机驱动。机组采用链牵引方式,避免了牵引电机的使用,可充分利用刮板输送机上方空间,提高装煤效果和降低机面高度。

新型薄煤层采煤机主要特征如下:①采煤机滚筒直径0.8~1.2m,实现采高范围在0.8~1.2m不同煤层厚度的薄煤层开采。②实现工作面现代化、自动化作业。③采煤机在工作面巷道链式传动,在工作面链式牵引,便于安装和检修。④采煤机滚筒采用变频永磁驱动,免维护。⑤适应性强,仅需更换滚筒就能适应不同采高。⑥截割功率大,截割能力强。

3.2与新型薄煤层采煤机相配套的刮板输送机

薄煤层工作面刮板输送机是与新型薄煤层采煤机相配套的工作面运输设备。要根据工艺和采煤机要求,进行技术改造,实现工作面煤炭顺利运输。

3.3与新型薄煤层采煤机相配套的液压支架

新型薄煤层电液控制两柱掩护式液压支架可适应薄煤层工作面开采,是实现薄煤层采煤工艺的核心设备。该支架支护范围大,高度低,支架伸缩比大,自动化程度高,能适应薄煤层厚度变化。采用双前连杆、双后连杆四连杆机构和整体式底座,底座后面敞开,并采用机械防滑方式,增加稳定性。对底板适应性强,排矸性能也好。

4新型薄煤层采煤工艺的技术进步

新型薄煤层采煤工艺所采用的设备技术先进,具有创新性。所采用的MC200/400-BTFD新型薄煤层采煤机具有以下显著特点。

1)采高低。可实现采煤采高下限为800mm,对薄煤层的厚度适应能力强,可适用于薄煤层和极薄煤层综采。在国内外薄煤层采煤机领域,属先进水平。

2)低能耗。截割功率2x100kW,结构设计合理,实现了低能耗。

3)截割效率高。采用滚简截割的破煤原理,截割系统设计科学,比传统的薄煤层刨煤机具有更高的截割效率,适用于由软煤层到坚硬煤层的高效截割。.

4)机械化程度高。由于人员无法进人薄煤层工作面,采用机械化开采,设计了与之相配套的薄煤层电液控制两柱掩护式新型液压支架。支架的高度范围为650~1500mm,适用于薄及极薄煤层的机械化开采。

结语:

在上文中,我们对新型薄煤层采煤工艺及设备配套进行了一定的研究。在实际薄煤层开采工作中,需要能够做好相关技术的把握应用,保障煤层开采质量

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