超长综采工作面设备选型及回采管理

2021-04-02史殿峰

机械管理开发 2021年1期

史殿峰

（铁法煤业集团大兴煤矿综检车间，辽宁铁岭 112000）

1 背景介绍

铁法煤业集团大兴煤矿从1990 年建矿以来，第一次设计工作面倾斜长度为361 m 的N1202 综采工作面，其工作面所用的综机设备均为现在用综机设备。通过前期大量的调研及不断完善改造，在工作面回采期间得到了良好的效果，平均日推进度3.2 m，日产量达到约6 000 t，实现了高产高效。

2 工作面煤层概况

N1202 综采工作面煤的工业牌号为长焰煤，开采煤层为2 煤层，煤层倾角为5°～26°，煤层厚度在1.0～2.75 m 之间，平均厚度为1.88 m。煤层呈黑色，由亮煤、暗煤组成，灰分较高，条带状结构，玻璃光泽，节理发育。预计工作面原煤发热量为2 610 cal/g。煤的自燃发火期为1～3 个月，煤尘爆炸指数为41.78%。该工作面煤层结构复杂，夹石1～4 层，夹石厚度在0.30～0.80 m，岩性以泥岩和炭质泥岩为主，硬度小，局部有中砂岩透镜体，较硬。

3 设备选型方案

3.1 三机选型方案

1）采煤机。工作面选用MG400/940/3.3WD 采煤机。其采高范围2～4.4 m，摇臂长度7.79 m，最大卧底量0.387 m，机身高度1.531 m，截深0.8 m，牵引力748/440 kN，牵引速度0～8.69 m/min，适应倾角≤15°，煤质硬度 f≤4，最大生产能力3 000 t/h，满足N1202 综采工作面煤层情况，并且在该矿多个回采工作面应用期间保持良好的性能、工作状态。

2）液压支架。ZY6800/15/35 两柱式掩护型支架。工作阻力6 800 kN，最高、最低支撑高度3.5 m、1.5 m，均满足工作面生产期间工作面高度及安装、回撤期间运输、组对条件。支架设有抬柱脚缸、平衡杠、分区侧护板缸在现场防止柱脚前积货、增加接触顶板面积、调整支架扭矩等方面均得到很好的应用。并且支架操纵阀布置在架外顶梁上，更方便人员操作，提高操作人员视野，安全性、操作性、实用性均符合工作面设备选型要求。

3）运输机及转载机部分，超长工作面运输能力是取决工作面能否实现正常生产的关键，N1202 综采工作面选取的SGZ-1000/1400 运输机，其输送能力 2 500 t/h，装机功率 2×700/350 kW（双速），刮板链速 1.1 m/s，电压3 300 V，水冷，配备 Φ42 进口圆环链，1 000 mm 刮板，其机械强度满足运输能力，搭配SZZ-800/525 转载机，PCM160 破碎机，组成完美的工作面运输系统。外部搭配DSJ-100/80/2×160 阻燃胶带输送机，形成整体采煤运输系统，在生产实际中得到良好的运输效果。

3.2 液压系统的设计

N1202 综采工作面采取远距离供电、供液方式。其集中操控系统均布置在运、回顺联络巷，距离工作面700 m 以上，供液方面是保证工作面能否正常移架、推溜、保证初撑力的关键。工作面选取BRW400/31.5 型乳化液泵站，并配备4 泵2 箱。其中2 泵1 箱为工作面前150 组支架进行供、回液，另外2 泵1 箱为工作面后150 组支架进行供、回液，实现分区控制。其设计思路清晰、准确，一是防止一套供液动力满足不了超长工作面这么多支架液压动力，采取分区式。二是每一段支架单独一套供、回液管路、单独一套液压动力，出现问题实现分段式处理。将一个整体的工作面看成两个独立的工作面，解决了生产过程中液压动力不足的难题。

4 超长工作面回采管理

4.1 工作面回采速度管理

工作面回采落煤速度与运输设备速度的搭配管理是关键，如果不能得到调整、控制，一是会造成工作面回采率不足；二是会造成运输机压死等现象制约生产。所以回采过程中必须采取分区域、分段进行管理。以支架数为基准数，以采煤机行进方向为标准，采煤机往机头侧割煤时，前50 架行进速度，100架、150 架、200 架……，分别要规定掌握行进速度，观察好运输机机槽内的货量及运输机电流状态，找好最佳的落煤量与运输量。

4.2 工作面支架管理

工作面距离长，非常容易造成运输机、支架不直等现象，连带着会出现顶板问题。故工作面支架管理也同等重要，其核心就是要设好中间基准架。如取150 号架为基准架，以此架为基准同时向机头、机尾方向拉设基准绳。每次拉架要校核基准架的推移步距，必须等同进刀步距，后向两侧展开，与机头、机尾架取直，将其他支架按照基准绳拉齐。期间及时用侧护板调整支架状态，消除支架扭矩现象，只有工作面支架拉直、拉齐，工作面才能保证平、直，不会出现丢进尺、反复“吃肚”现象。

4.3 工作面两顺管理

工作面能否正常推进，两顺管理至关重要，只有保证两顺满足前、后端头正常推进，工作面才能正常推进。为此要加强两顺管理，每天要确认好两顺巷中，及两帮位移状态，一是防止运输机窜动造成出货口变大或者变小；二是防止两顺端头支架与硬帮之间距离过大或过小。要及时采取开帮、补强措施，合理调整转载机布置位置，加强对底鼓、顶板下沉的管理，防止高度下降造成通风断面变小，设备前移困难等局面。

4.4 工作面顶板管理

N1202 综采工作面顶板虽然状态较好，但也要防止局部顶板抽条、片帮现象。具体的解决方法就是要及时跟进支架，掩护式支架的最大优点就是对顶板有超前问题的现象能够及时进行处理、跟进，这就要求在日常回采过程中加强支架管理，在保证液压系统的前提下，及时对顶板进行支护，给足初撑力，调整好支架接顶状态，及时跟进护帮板。