单天琦 靳远志 姜辉

摘 要：根据滨湖煤矿16煤层较硬且薄的特点，选定了薄煤层综采远程可视智能化“三机”配套设备，并在滨湖煤矿16108工作面成功进行了应用。该套设备不仅改良了生产环节，而且缩减了工作面生产人员，降低了劳动强度，实现工作面无人值守，大大提高了综合生产能力，实现了利润的最大化。

关键词：薄煤层；自动化设备；无人值守；推广应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.043

薄煤层开采的时候，存在问题较多，比如难度大、空间小、安全性能差、效率差、成本高、产量低等等。这些问题的存在也给煤炭企业持续发展造成了严重的制约。在薄煤层开采的时候，必须重视井下人员的安全、不断的降低工作面的劳动强度、实现综采的自动化水平，这便需要我们重视采煤新工艺和新技术的探究，研发出智能高效的装备，减少井下作业的人数，最终达到井下无人在采煤工作面工作。这也是国内外采煤作业必须解决的重要问题。

1 工作面概况

滨湖煤矿16108薄煤层综采工作面走向长度953米，倾斜长度139米，煤层倾角3°～14°。煤层厚度1.25～1.5米，平均厚度1.35米，采高为1.35米，工作面煤层为上石炭统太原组（C2P1t）16煤。工作面煤层总体稳定，产状平缓，局部略有起伏，工作面三巷断层落差大于1.0m的局部地段，受断层牵引影响，煤层厚度有一定的变化，但变化范围较小。煤层结构简单，个别点含一层夹矸，厚度0.03～0.23m，夹矸为泥岩、粘土岩、砂质泥岩和炭质砂岩，局部含黄铁矿结核。

2 薄煤层开采配套设备选型

2.1 薄煤层综采工作面的主要技术困难

薄煤层综采过程中主要存在以下3个技术困难：①1.25-1.5米煤层作业空间只有正常采高的2/3左右，作业的时候，空间比较小，采煤的时候，工艺施工的难度也比较大，人们操作难度大，进行控制系统的安装也受到空间的限制；②薄煤层中有一定的夹矸、断层，在工作的时候，采煤机需要进行煤层的混割，在空间有限的情况，很难使用那些功率比较大的截割机，这会导致截割的难度比较大，所以，必须突破遗忘设备尺寸较小给功率造成了限制；③薄煤层赋存也不够稳定，煤层厚度本身的变异系数比较大，这要求液压支架必须增加伸缩比，不断的提高工作的阻力，而目前来说，支架本身的结构和适应性都很难达到。

2.2 三机配套设备参数及技术特征

根据16108工作面的具体条件，采用了一系列创新技术，对综采支架、采煤机、刮板输送机配套进行了合理设计，确定配套设备如下。

1）选用MG400/870-WD型交流变频电牵引采煤机，可实现远程遥控。

2）选用选用ZY4000/09/18D型电液控液压支架，支架高度0.9～1.8米，并采用TH12电液控制操作系统，实现了对支架的自动顺序控制。

3）选用SGZ764/500刮板运输机。这种运输机本身是能够在挠性牵引机构中比较适用的机械，能够做到采煤工作面运、装、卸煤的机械化，同时还是采煤机的运行轨道。

2.3 薄煤层综采设备监控系统

滨湖煤矿16108工作面采用了TDECS采煤机记忆截割系统，TDECS采煤机记忆截割系统是天地科技上海分公司出品的部分型号电牵引采煤机电控系统的一个功能选购件。该系统可与天地上海分公司标准版的采煤机DSP 电控系统（简称 TDECS系统）配套，提升采煤机的自动化水平、增强其的操控性能，减轻煤机司机的劳动强度，提高生产效率。液压支架电液控制系统采用矿用本安型操作台TMDCZT（TH12（B）），用于对综采工作面液压支架的远程控制，包括支架单动、支架成组动作以及根机随动功能。该产品具有外形美观、键位布局符合人机工学原理、操作方便、接口丰富、可交互性强等特点。输送机选用SGZ764/500刮板运输机。这种运输机本身是能够在挠性牵引机构中比较适用的机械，能够做到采煤工作面运、装、卸煤的机械化，同时还是采煤机的运行轨道。

3 工业试验

16108工作面采用走向长壁后退式采煤法，一次采全高，全部垮落法管理顶板。具体采煤工艺：双滚筒采煤机双向割煤，在工作面端部斜切割三角煤进刀，往返一次进两刀，螺旋滚筒配合工作面刮板输送机铲煤板装煤，刮板输送机运煤，液压支架支护顶板，全部垮落法处理采空区顶板，为综采工艺。

4 薄煤层自动化开采效益分析

薄煤层综采自动化配套设备在滨湖煤矿试验成功后，在16108工作面开采过程中，在工作面长度139米和煤层平均厚度1.35米的条件下，最高日产4000t，最高月产达到110000t。该套设备不仅改良了生产环节，而且缩减了工作面生产人员，降低了劳动强度，实现工作面无人值守，大大提高了综合生产能力，实现了利润的最大化，是煤炭开采的一次历史性革命。

5 结语

滨湖煤矿的薄煤层综采自动化三机设备本身的功率比较大，能够很好的破岩，采高也比较小，自动化和安全性都比较强，能够很好的进行薄煤层以及中厚煤层的开采，不但能够给山东能源枣矿集团薄煤层自动化开采提供了一个有效的途径，同时也为类似的条件的薄煤层自动化开采提供了技术支持。

参考文献：

[1]乔红兵，吴淼，胡登高.薄煤层开采综合机械化技术现状和发展[J].煤炭科学技术，2006，34（02）：1-5.

[2]田成金.薄煤层自动化工作面关键技术现状与展望[J].煤炭科学技术，2011，39（08）：83-86.

作者简介：单天琦（1989-），男，山东枣庄人，本科，采矿助理工程师，现任技术员，主要从事薄煤层开采与安全方面的研究。