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【摘 要】通過介绍七煤公司为薄煤层采煤工作面选择采煤机的实践探索,及取得的良好效果,总结出极薄煤层选择采煤机必须满足机身矮而短、机身横向尺寸窄、装机功率大等必要条件。
【关键词】薄煤层;采煤机;实践范例
0.前言
提高薄煤层单产水平,是众多煤炭企业面临的共同课题。近年来,国内很多煤炭企业在推广薄煤层机采方面都做了大量的有益探索,但是成效都比较有限,究其根源,主要是对如何选择薄煤层采煤机认识得还不够深刻。以七台河矿业精煤集团(以下简称七煤公司)的实践为例,简要论述选择薄煤层采煤机的必要条件。
1.七煤公司的煤层赋存特点
七煤公司所在的七台河矿区地处黑龙江省东部,属勃利煤田,是全国三大稀有保护性开采煤田之一。矿区东西长55km,南北宽15km,井田面积825km’,其中,生产矿井开采权面积245km2。矿区含煤87层,可采或局部可采煤层40层。七台河矿区资源赋存条件差,地质构造复杂:①煤层薄:矿区煤层平均厚度0.86m,其中1.3m以下薄煤层所占比例高达82.4%;正在开采的工作面中0.7m以下薄煤层占30%以上。②断层多:5m以上断层,西部区127条,密度2.76条/km2;东部区236条,密度3.87条/km2,并且受褶皱断层影响,煤层向背斜构造多、起伏大。③倾角大:煤层倾角25°-45°的倾斜煤层占57.4%;倾角45°以上的急倾斜煤层占17.3%。④瓦斯含量高:瓦斯总储量约3亿m3,瓦斯绝对涌出量265m3/min,相对涌出量142m3/t,并且煤层透气性差,瓦斯涌出具有隐蔽性和突发性。
2.七煤公司选择薄煤层机采实践范例
2.1范例1
新建煤矿40081采煤队回采92#层,该煤层厚0.99m,准备煤量24万t,工作面平均长185m,有两条落差0.6m断层,瓦斯绝对涌出量4.14m2/min,相对涌出量11.9m3/t,属于高瓦斯工作面。工作面落煤方式为机采,采用MG80/200-BW型采煤机,工作面选用SGW630-150C型输送机、配套铲挡板、翻转弧形挡煤板和推进器,工作面下巷采用胶泥石墙维护,上巷开设两处瓦斯抽放钻场。该队现有人员120人,行政编制设有队长1人,副队长2人,班长6人;小班打柱人员12人,六段驻守法作业;另设机械化班和机组维修班;作业方式为“三八”制。2007年,该工作面平均单产3.5万t/M,比上年(2006年使用MGl32/310-BW型采煤机)平均月单产增产1.5万t,效率由原来的11.67t/工增加到16.93 t/工,2007年5~7月份产量均突破5万t。
2.2范例2
鉴于各矿开采煤层厚度多为0.65~0.85m,此前国内没有适应此薄煤层采煤工作面的采煤机,七煤公司于2006年-2007年,多次与采煤机生产厂家协商、沟通,提出适应七台河矿区薄煤层特别的采煤机设计方案。2007年,上海创力公司设计生产出第1台MG2x40/120-TBW型超薄采煤机,并于2007年9月份应用于新建煤矿40022采煤工作面。该采煤机适应最低采高为0.65m,较以往国内采煤机适应最低采高0.76m低0.11m,适合在七台河矿区引进应用[1]。
新建矿40022采煤队回采96层右八区段。该煤层平均倾角为10°,平均煤厚0.76m。采用炮采工艺开采时,平均月产量只有6000~7000t,最高月产7500t。使用MG2x40/120-TBW型超薄采煤机后,平均月产量达到11000~12000t,最高月产量达到17000to应用效果对比如下:
2.2.1炮采成本费用
(1)雷管、火药:约20万元/M。
(2)电力:工作面]台刮板输送机,下巷1台刮板输送机、2台皮带输送机2.89万元/M。
(3)工资:定员112人,人均工资按2000元汁算为22、4万元。
(4)直接成本:每月45.29万元。
2.2.2机采成本费用
(1)配件、油脂:约20万元/M。
(2)电力:工作面J台采煤机、1台刮板机,下巷1台刮板机、2台皮带机6.07万元/M。
(3)工资:定员110人,人均工资按2000元计算为22万元。
(4)直接成本:每月48.07万元。
2.2.3效益对比
(1)炮采效益:7000tx0.07(万/己/t)—45.29万)c;=444.7l万元/M。
(2)机采月效益:11000tx0.07(万元/t)-48.07刀元=721.93万元/M。
(3)每年净增效益:(721.93-444.71)x12=3326.64万元。
3.超薄采煤机要素分析
(1)机身主体是“四箱合一”整体箱式结构,结构非常紧凑,机身短、窄、薄,是我国内机身最矮、最小的机型,对于薄煤层的适应性大。
(2)采用多电机横向布置方式,机械传动系统各自独立,而且由于托架、机身无对接面,避免了对接螺栓松动的问题,故障率低。
(3)液压马达油缸进行分体设计,便于故障查找、维护、检修和更换。
(4)主泵和马达富裕系数大,液压元件采用成熟可靠的MG系列产品,可靠性高。
(5)行走减速末级采用两级行星传动,结构紧凑、体积小。
(6)采用弯摇臂设计,加大过煤空间,提高装煤效果。
(7)截割部设有机械离合装置,检修安全方便。
(8)外接管路尽可能布置在机壳内部,防护性好。
(9)导向滑靴采用分体式、便于更换。
(10)电气系统简单、可靠、保护功能齐全。除上述性能外,该采煤机还有一个突出特点,就是装机功率较大,有一定的破岩能力。
4.结论
综合实践范例和上述两种采煤机特点,得出选择薄煤层采煤工作面的3个必要条件:①机身矮而短,以适应采煤工作面空间狭小和煤层起伏的变 化,同时保证工作面有足够的过机、过煤空间。具体以采煤机机身高度低于开采煤层平均厚度10%以上为宜。②功率大,有较强的割煤、割岩和装煤能力。③尽量减少机道宽度,以减少工作面机道上方支护操作困难程度,同时尽可能实现工作面自开缺口进刀。 [科]
【参考文献】
[1]杜计平,汪理金.煤矿特殊开采方法[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003,10.
[2]陶驰东.采掘机械[H].北京:煤炭工业出版社,1999,6.
【关键词】薄煤层;采煤机;实践范例
0.前言
提高薄煤层单产水平,是众多煤炭企业面临的共同课题。近年来,国内很多煤炭企业在推广薄煤层机采方面都做了大量的有益探索,但是成效都比较有限,究其根源,主要是对如何选择薄煤层采煤机认识得还不够深刻。以七台河矿业精煤集团(以下简称七煤公司)的实践为例,简要论述选择薄煤层采煤机的必要条件。
1.七煤公司的煤层赋存特点
七煤公司所在的七台河矿区地处黑龙江省东部,属勃利煤田,是全国三大稀有保护性开采煤田之一。矿区东西长55km,南北宽15km,井田面积825km’,其中,生产矿井开采权面积245km2。矿区含煤87层,可采或局部可采煤层40层。七台河矿区资源赋存条件差,地质构造复杂:①煤层薄:矿区煤层平均厚度0.86m,其中1.3m以下薄煤层所占比例高达82.4%;正在开采的工作面中0.7m以下薄煤层占30%以上。②断层多:5m以上断层,西部区127条,密度2.76条/km2;东部区236条,密度3.87条/km2,并且受褶皱断层影响,煤层向背斜构造多、起伏大。③倾角大:煤层倾角25°-45°的倾斜煤层占57.4%;倾角45°以上的急倾斜煤层占17.3%。④瓦斯含量高:瓦斯总储量约3亿m3,瓦斯绝对涌出量265m3/min,相对涌出量142m3/t,并且煤层透气性差,瓦斯涌出具有隐蔽性和突发性。
2.七煤公司选择薄煤层机采实践范例
2.1范例1
新建煤矿40081采煤队回采92#层,该煤层厚0.99m,准备煤量24万t,工作面平均长185m,有两条落差0.6m断层,瓦斯绝对涌出量4.14m2/min,相对涌出量11.9m3/t,属于高瓦斯工作面。工作面落煤方式为机采,采用MG80/200-BW型采煤机,工作面选用SGW630-150C型输送机、配套铲挡板、翻转弧形挡煤板和推进器,工作面下巷采用胶泥石墙维护,上巷开设两处瓦斯抽放钻场。该队现有人员120人,行政编制设有队长1人,副队长2人,班长6人;小班打柱人员12人,六段驻守法作业;另设机械化班和机组维修班;作业方式为“三八”制。2007年,该工作面平均单产3.5万t/M,比上年(2006年使用MGl32/310-BW型采煤机)平均月单产增产1.5万t,效率由原来的11.67t/工增加到16.93 t/工,2007年5~7月份产量均突破5万t。
2.2范例2
鉴于各矿开采煤层厚度多为0.65~0.85m,此前国内没有适应此薄煤层采煤工作面的采煤机,七煤公司于2006年-2007年,多次与采煤机生产厂家协商、沟通,提出适应七台河矿区薄煤层特别的采煤机设计方案。2007年,上海创力公司设计生产出第1台MG2x40/120-TBW型超薄采煤机,并于2007年9月份应用于新建煤矿40022采煤工作面。该采煤机适应最低采高为0.65m,较以往国内采煤机适应最低采高0.76m低0.11m,适合在七台河矿区引进应用[1]。
新建矿40022采煤队回采96层右八区段。该煤层平均倾角为10°,平均煤厚0.76m。采用炮采工艺开采时,平均月产量只有6000~7000t,最高月产7500t。使用MG2x40/120-TBW型超薄采煤机后,平均月产量达到11000~12000t,最高月产量达到17000to应用效果对比如下:
2.2.1炮采成本费用
(1)雷管、火药:约20万元/M。
(2)电力:工作面]台刮板输送机,下巷1台刮板输送机、2台皮带输送机2.89万元/M。
(3)工资:定员112人,人均工资按2000元汁算为22、4万元。
(4)直接成本:每月45.29万元。
2.2.2机采成本费用
(1)配件、油脂:约20万元/M。
(2)电力:工作面J台采煤机、1台刮板机,下巷1台刮板机、2台皮带机6.07万元/M。
(3)工资:定员110人,人均工资按2000元计算为22万元。
(4)直接成本:每月48.07万元。
2.2.3效益对比
(1)炮采效益:7000tx0.07(万/己/t)—45.29万)c;=444.7l万元/M。
(2)机采月效益:11000tx0.07(万元/t)-48.07刀元=721.93万元/M。
(3)每年净增效益:(721.93-444.71)x12=3326.64万元。
3.超薄采煤机要素分析
(1)机身主体是“四箱合一”整体箱式结构,结构非常紧凑,机身短、窄、薄,是我国内机身最矮、最小的机型,对于薄煤层的适应性大。
(2)采用多电机横向布置方式,机械传动系统各自独立,而且由于托架、机身无对接面,避免了对接螺栓松动的问题,故障率低。
(3)液压马达油缸进行分体设计,便于故障查找、维护、检修和更换。
(4)主泵和马达富裕系数大,液压元件采用成熟可靠的MG系列产品,可靠性高。
(5)行走减速末级采用两级行星传动,结构紧凑、体积小。
(6)采用弯摇臂设计,加大过煤空间,提高装煤效果。
(7)截割部设有机械离合装置,检修安全方便。
(8)外接管路尽可能布置在机壳内部,防护性好。
(9)导向滑靴采用分体式、便于更换。
(10)电气系统简单、可靠、保护功能齐全。除上述性能外,该采煤机还有一个突出特点,就是装机功率较大,有一定的破岩能力。
4.结论
综合实践范例和上述两种采煤机特点,得出选择薄煤层采煤工作面的3个必要条件:①机身矮而短,以适应采煤工作面空间狭小和煤层起伏的变 化,同时保证工作面有足够的过机、过煤空间。具体以采煤机机身高度低于开采煤层平均厚度10%以上为宜。②功率大,有较强的割煤、割岩和装煤能力。③尽量减少机道宽度,以减少工作面机道上方支护操作困难程度,同时尽可能实现工作面自开缺口进刀。 [科]
【参考文献】
[1]杜计平,汪理金.煤矿特殊开采方法[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003,10.
[2]陶驰东.采掘机械[H].北京:煤炭工业出版社,1999,6.