向陽煤礦采煤工作面無人作業(yè)工藝試驗成功

向陽煤礦采煤工作面無人作業(yè)工藝試驗成功

急傾斜薄煤層如何實現(xiàn)安全？向陽礦采煤工作面使用截煤機技術(shù)解決了這個問題。

高效向陽煤礦組建于2005年9月，組建初期采煤工作面主要是“走向長壁分帶仰斜采煤法”和倉儲采煤法兩種，為了促進(jìn)安全生產(chǎn)，推廣新技術(shù)，提高產(chǎn)能， 2016年5月份引進(jìn)兩臺截煤機，先后在二井99#煤層和六井71#煤層六井71#煤層進(jìn)行試驗，實驗過程中引進(jìn)牽引機變頻器，安裝絞車人車信號系統(tǒng)，研制了固定滑子支架、機身外噴霧、機身爬犁腳等，先后進(jìn)行了15項設(shè)備改造，經(jīng)過一年摸索與經(jīng)驗總結(jié)，采煤工作面使用截煤機無人作業(yè)采煤方法試驗成功，既保證了安全生產(chǎn)，又提高了經(jīng)濟效益。

截煤機采煤法是把采煤工作面布置成正傾斜，上巷安裝回柱絞車，采用鋼絲繩牽引割煤機沿煤層底板對煤層切縫，切縫深度0.8米至1.0米，單刀切縫高度0.1m，雙刀切縫高度0.5米，懸浮煤幫在重力和頂板壓力作用下片落，自溜至煤倉，下巷倉口放煤礦車親嘴裝車，串車運輸?shù)狡P車場，使工作面實現(xiàn)無人作業(yè)。

截煤機采煤法一般適用于低瓦斯工作面,煤層傾角大于45°，煤層厚度0.6米-1.5米，煤層硬度系數(shù)小于4,煤層中等穩(wěn)定。

截煤機采煤工作面實現(xiàn)無人作業(yè)，極大減少了工傷事故?？啥嗫诜琶?，倉內(nèi)可存有部分煤量，生產(chǎn)得到緩沖，搬家跳面方便，尤其適應(yīng)地質(zhì)條件變化復(fù)雜塊段的急傾斜薄煤層的開采，回采工藝簡便靈活、噸煤成本降低、產(chǎn)量大幅度提高、回采率提高。

割煤機使用采用兩根直徑18.5鋼絲繩牽引割煤機，主牽引繩和輔助牽引繩，輔助牽引繩在距離割煤機距離大于工作面長度的位置與主牽引繩用卡子擰固在一起，實現(xiàn)了主輔牽引繩同步運行。用一寸半橡膠管套在10平方電纜上，并用10號鐵線與輔助牽引鋼絲繩固定在一起，實現(xiàn)電纜與割煤機同步運行，減輕了對電纜的直接摩擦和砸擊，杜絕了人力拉電纜受電擊危險。安裝了機身外噴霧，在機身尾部安裝向工作面和采空區(qū)方向噴霧頭，用4分高壓膠管與靜壓水系統(tǒng)連接，高壓膠管用鐵線與輔助牽引鋼絲繩固定在一起，實現(xiàn)同步噴霧。在機身下焊接20mm厚鐵板做爬犁腳，兩頭翹彎高度為牽引位置的高度，使割煤機能通過底板不平或工作面出現(xiàn)不超過500mm的小錯層，增強機身運行的穩(wěn)定性。上巷沿采空區(qū)打設(shè)兩排間距1m呈三花型布置的木柱，上方交錯鋪設(shè)長度3m的金屬防墜網(wǎng)，上口配備兩條安全帶，人員在此區(qū)域工作時佩帶好安全帶并系在附近牢固物上，杜絕了人員在上口處工作發(fā)生墜落危險。上巷用采內(nèi)注式單體液壓支柱打設(shè)20m超前支護(hù)和端頭加強支護(hù)。上口處用40kg/m工字鋼做兩個立人和矩形底座，用4棵液壓支柱壓實底座的4個底腳，用錨鏈將頂板錨桿和立人鏈接，用螺絲將3m長橫梁與兩個立人擰固在一起，架子的穩(wěn)定性強，能實現(xiàn)三刀移一次掛滑子支架。上巷回柱絞車安裝在平板車上，平板車上用槽鋼焊四個底腳，將平板車用錨鏈與鐵道環(huán)繞在一起并用4棵液壓支柱戧實平板車的四個底腳。把4臺控制開關(guān)安裝在平板車上，與回柱絞車相鄰安放，搬家移動便捷安全可靠。牽引部安裝變頻器使割煤機運行速度控制在不大于1.3m/min范圍以里，適應(yīng)各種硬度煤層對截割強度不同時速度的調(diào)整。上巷安裝絞車聲光信號系統(tǒng)，用手持機發(fā)射開停機信號，并能進(jìn)行信號工、下巷人員和絞車司機之間的對話溝通。引進(jìn)50kw大功率雙刀割煤機，有效增加了產(chǎn)量，加快了割底煤后懸露煤壁的片落。制做小高度幫輪，適應(yīng)上巷走向發(fā)生小角度改變，降低了鋼絲繩和電纜的磨損。用3mm厚鐵板砸制焊造600mm直徑的輔助牽引滑子，降低了電纜的折曲度，增加了滑子運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)可靠性。用軟控按鈕控制可逆開關(guān)和割煤機開關(guān)，軟控按鈕安設(shè)在回柱絞車側(cè)，人員能夠便捷操作機器的開停和隨時觀察牽引鋼絲繩受力運行情況。對鏈條上截齒的角度改變，更適合切割此類型煤層，降低割煤機下放時跳動幅度。上口處打設(shè)板壁，有效控制工作面有效風(fēng)量，防止人員進(jìn)入采空區(qū)。

截煤機牽引是由上巷設(shè)一臺JH-14型回柱絞車，截煤機的切鏈在煤層底部旋轉(zhuǎn)，使煤層底部懸空自動落煤。頂板管理方法：不放頂。上巷割完每刀后必須打兩排直徑不小于12cm的木柱支護(hù)，間排距1.0米，呈三花型布置。在木柱上方搭設(shè)防墜網(wǎng)設(shè)施。下巷采用錨桿、鋼帶、錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，支護(hù)間距1.0米一組。                 片采煤工作面割煤后，煤自動滑下到倉，下巷放倉裝車，工作面煤柱留設(shè)及采后管理采煤工作面下巷留有5m（寬）*5m（高）的煤垛。護(hù)巷煤垛之間留設(shè)1.2米的立眼，用來行人及當(dāng)放倉口。若工作面來壓需跳面時，工作面與超前上山之間留設(shè)5m的煤柱，當(dāng)采后大面積來壓時留設(shè)10m的煤柱。割完煤后，上巷打設(shè)二排護(hù)巷支護(hù)，在護(hù)巷支護(hù)的上方安設(shè)防墜措施，隨工作面前移而移動。采煤工作面放完倉，回采完畢后，倉口封堵采用在采用兩道封堵倉口，原有倉口上部留浮煤，封堵第二層倉口打設(shè)木柱，剎板，用鐵釘將木板頂緊，保證采后倉口不漏風(fēng)，下部打設(shè)兩組錨索進(jìn)行加固，錨索的打設(shè)以倉口為中心向兩側(cè)20cm各打一組，剎直徑不小于10cm的新鮮硬質(zhì)圓木。保證倉口不發(fā)生片落、跑倉。、采后距離割煤機放倉口20米外風(fēng)水管路及鐵道、鐵道木必須立即回撤，回收鐵道過程中，必須用扳手手工拆卸，嚴(yán)禁放炮崩鐵道。回撤完畢后立即打設(shè)一道板壁，嚴(yán)禁人員入內(nèi)。

向陽煤礦通過一年來的摸索實踐取得了一定的成效，自2016年5月采用割煤機采煤法以來，保證了安全生產(chǎn)，杜絕了輕傷以上事故，產(chǎn)量從單產(chǎn)3000噸提升到單產(chǎn)6000噸，噸煤平均可節(jié)約火工品、坑木等材料12元左右。

    在截煤機使用過程中，龍煤集團(tuán)經(jīng)理孫成坤 、七煤公司董事長梁德、總工程師王戈、副總經(jīng)理劉輝現(xiàn)場指導(dǎo)，河北、吉林遼寧、等地煤礦來參觀學(xué)習(xí)。