煤矿综采技术论文

煤矿综采技术论文（共12篇）

煤矿综采技术论文 篇1

在煤炭行业中,生产设备、生产效益以及生产工艺技术,不仅是影响煤矿生产能力的三大重要因素,而且还有利于降低生产成本,节约人力、物力、财力,为我国社会经济的发展提供重要支持,促进我国社会和谐的发展。提高煤矿综采工艺技术主要目的在于提高采煤设备的使用功能以及利用率,促进煤矿开采朝着现代水平和工艺技术的方向发展,拓宽机械设备的生产能力,从根本上保障煤矿企业实现现代化生产目标。

1煤炭综采工艺技术的发展历程

煤炭综采工艺技术具有重大的战略意义,对煤炭业的发展有着巨大的影响,改变了世界煤炭开采业的局面。20世纪七十年年代后,几乎所有的产煤国家基本上实现了综合采煤技术在采煤作业中的应用,并实现了向集中化生产和大型化矿井的目标。在八十年代,比较发达的产煤国家改变了生产方式,采用的是“一井一面”和“一井两面”的生产方式,具有较高的可靠性和功率大等特点,提高了工作面的功效和单产,从而为国家带来了巨大的经济效益和能源效益。从目前来看,采煤技术逐步想安全集约化、综合机械化、机电一体化的方向发展,有利于扩大矿井规模、简约化系统、集中生产。我国在20世纪七十年代采用了第一套全综采设备,在实验后,便进入了正式的运行之中。在采煤工艺快速发展的阶段中,高效高产的综采设备和矿井数量不断增加,采煤质量也在一定程度上得到了提高。在1997年,我国的高效矿井已经到达了360处左右。近几年,随着我国低碳经济的发展,成功研制了更加高效的全综采成套设备,这标志着我国的煤矿综采技术已经取得了显著的成就,在国际煤矿开采业中,树立了良好的形象。但是与发达的产煤国家相比,我国还存在着很大的差距,这主要是由于科学技术水平的限制,这些差异主要表现在:首先综采设备的差距,如装机功率偏低、可靠性较差、工作性能差、使用期限较短等;其次,是综采技术方面的差距,发达产煤国家的工作面普遍具有产量大、宽度大、走向长、储量大、综采技术向超级工作面发展等特点,这是目前我国无法比拟的;最后,客观因素的影响。我国幅员辽阔,地质条件复杂,煤层厚度不均匀,煤层坡度大,这为综采作业带来了很大的难度,影响了综采设备作用的发挥,从而加大了与发达产煤国家的差距。

2煤矿综合机械化采煤工艺

随着我国科学技术的不断提高,我国采煤行业已经逐步实现了机械化。从煤矿开采的实际情况来看,综合机械化的煤矿开采具有庞大的生产规模,生产连续性强、生产效率高,量多等特点。因此,需要根据矿井的实际情况设计开采设备,并进行机械化开采工作的优化,对煤矿的储存量进行科学合理的预测和估算,而这些需要高水平的工艺作为支持。随着现代开采机械化水平以及开采机械设备功率的不断提高,采煤工艺发生了巨大的变化。

2.1短壁综合机械化开采工艺技术

短壁综合机械化开采工艺是一种比较常见的煤矿开采工艺,主要是在恶劣环境条件下的煤矿开采或者是煤层工作面比较复杂而制定的一种技术,适用于形状不规则的煤层开采。短壁综合机械化开采工艺的特点主要包括以下三点:首先,采煤的工作面比较短,而且采用的是后退式开采手段;其次,采用的机械是双滚筒采煤机,在运行过程中从中部斜切进刀且单向割煤方式,除此之外还需要根据煤矿的实际情况,加大开采深度,以此促进采煤作业的正常运行;最后,煤矿开采设备需要为运输和整理提供方便,随着我国综采设备与综采技术的不断发展,煤矿开采设备在会对开采效率产生一定的影响,因此需要采用轻型化的机械和设备,这样不仅可以便于运输,而且还可以提高开采效率。

2.2长壁综合机械化开采工艺技术

长壁综合机械化开采工艺适用于比较沉稳,断层较少,顶板状态良好,坡度缓的煤层,在开采工艺设计过程中,都会采用超长的采煤工作面,并配置两台采煤机。此外,针对刮板输送机的设计,一种是在同一个采煤层面上设置刮板输送机,分别对煤层的上下部分的煤层进行切割;另一种是将中间巷道作为运输巷道,在煤层的上下部分配置一台刮板输送机,形成相向运输。与短壁综合机械化开采工艺相比而言,存在以下两方面的区别:首先,煤层开采层面较长,需要在开采中增加单刀切割煤炭的开采量,其主要目的在于减少开采工作面的复杂工序带来的不良影响,提高煤炭的开采量以及效率;其次,长壁综合机械化开采工艺对于煤层工作面的确定,不仅与煤层工作面的输送机长度、地质环境有关,而且还与煤炭的生产能力有关。因此,需要合理的控制煤层工作面的长度,以此提高煤炭的产量和生产效率。

2.3煤炭综采工作面的端头作业和快速搬家

在煤炭工作面的综采过程中,载机的转移工作与上下端口的端头支护工作,这两个工作的效率直接影响着综采工作面的工作效率。随着我国综采工作的快速推进,例如割煤的速度加快,对工作面端头支护工作提出了更高的要求,而端头作业的问题日益加剧,这在很大程度上对采煤工作的开采效率产生了严重的影响,并制约着开采质量。因此,必须要提高综采工作面的端头作业。除此之外,综采工作面的快速搬家一般包括有通道支护、掘进、顶板维护、工作面支架的运输等,其快速搬家的水平严重影响着煤矿综采工作面高效率。由此可知,快速搬家水平是提高煤炭开采产量的重要手段之一,我国在这一方面取得了显著的成就,能够满足不同设备支架搬运车的不同要求,节约搬家时间,提高搬家工作效率,满足综采工作面的生产需求,提高采煤质量,从而从根本上保障综采工作面的快速性和高效性。

3结束语

在现代工业竞争激烈的环境中,煤矿企业想要提高自身的竞争力,取得长远的发展,就需要与时俱进,树立创新意识,对煤矿综采工艺技术进行创新。因此,煤矿企业需要引进先进的工业设备和工艺技术,大胆创新工艺技术,促进自身的健康良好发展。

摘要：采煤工艺直接决定着煤矿的开采效率,是煤矿开采技术的重要组成部分。同时,提高采煤技术的水平能够缓解我国能源紧张的局面,促进我国社会的和谐发展。

关键词：社会经济,煤矿开采,综采,工艺技术

参考文献

[1]张要展.薄煤层煤矿综采装备优化研究[J].中国煤炭,2011,37(10):71-74.

[2]周雪.煤矿综采工艺技术探析[J].科技风,2013,16:204.

[3]贾礼祥.煤矿综采工艺技术[J].技术与市场,2014,6:158+160.

[4]孙万明,等.榆阳煤矿近水平煤层高充填率充填工艺技术研究[J].煤炭技术,2014,33(12):23-25.

[5]刘小明.羊场湾煤矿大采高综采工艺设备确定与应用[D].西安科技大学,2011

煤矿综采技术论文 篇2

煤矿综采机电技术员述职报告我叫罗怡，2011年7月毕业于**省师范大学，专业是计算机科学与技术。现在是同煤集团马脊梁矿综采三队的一名机电技术员。光阴似箭、岁月如梭，转眼间毕业已经快两年了，进入同煤集团也已经快两年时间了。与共和国同龄的同煤集团，成立于1949年8月，64年的风雨历程，走出了一条“从小到大、由弱到强”的企业发展之路。经过改革和专业化重组，企业规模不断扩大，经济效益逐年攀升。目前，大同煤矿集团累计生产煤炭13亿吨，上缴国家利税169亿元，是国家投资的3.4倍，为国家的经济建设和国民经济的发展作出了重大贡献。2011年8月份我们很荣幸加入了同煤这个大家庭，分配到了同煤集团的十矿，也就是马脊梁矿。马脊梁矿号称百年马矿，有着相当不错的煤炭资源，在别的老矿面临没煤可开采的情况下，马矿最亲爱开采完现阶段煤炭的情况还可以延伸到下一个层次的煤层。我是在2012年9月份分到马矿综采三队的，综采三队是一个站在采煤一线的优秀队伍。自我来到综采三队以来，从一个懵懂、迷茫的学生逐步成长为一名合格的员工，完成了人生的一次重要过渡。

煤矿综采技术论文 篇3

1、前言

目前，我国急倾斜煤层的开采方法主要采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法、伪倾斜分段密集支柱采煤法、台阶式、仓储法、伪倾斜短壁采煤法等，采煤工艺方式主要是炮采和普采，且以炮采为主。急倾斜工作面由于赋存条件的特殊性，各种采煤法都不同程度地存在工作面产量低、工效低、劳动条件差、安全保障程度低等问题，严重制约了急倾斜煤层矿井综合经济效益的提高。综采技术适用于倾角较小（　小于30°）　，　赋存较稳定的煤层。随着综采技术在倾斜煤层应用的发展与成熟　，急倾斜煤层的高产高效机械化开采成为重要的发展方向，并取得了较好的经济技术效果。因此，研究这类煤层的安全高效开采技术具有十分重要的意义。

2、工作面概况

2130煤矿24221工作面设计开采4#煤层，　4#煤层赋存稳定，煤层的厚度在2.6～4.5m之间，平均厚度3.5m，煤层倾角/平均（度）36～43°。伪顶0.5～1.2m，随采随落，难支护。直接顶为0.28米的砂砾岩，硅质胶结坚硬。老顶厚度16.9米，由8.4米厚粗砂岩和8.5米厚中砂岩组成。直接底为0.35米厚黑色炭质泥岩，呈块状薄层状。老底为2.11米厚粉砂岩，节理发育易碎。工作面水文地质条件比较简单，一般为顶板淋水，预计在开采过程中，正常涌水量为4.22m3/h，最大涌水量为22　m3/h，对回采的影响较小。本矿井为高瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量1.78　m3/min。

3、设备参数的确定

3.1液压支架的选型和支护强度的验算

（1）影响支架选择因素：顶板条件、底板条件、煤层倾角及煤层厚度变化、地质构造和瓦斯涌出量等因素对支架的选型影响较大。24221工作面直接顶中等稳定、老顶来压较明显，煤层倾角大等因素影响，24221工作面支架选用支撑掩护式液压支架。

（2）液压支架规格的选择：液压支架的规格的选择依照下式进行计算：

H大=m大-Δh1　=4.5-0.2=4.3m；H小=m小-Δh2-α=2.6-0.2-0.05=2.35m

式中：H大为支架最大高度，mm；H小为支架最小高度，mm；m大为煤层最大厚度，mm；m小为煤层最小厚度，mm；Δh1为支架在最大采高时前柱处顶板下沉量，mm；Δh2为支架在最小采高时后柱处顶板最大下沉量，mm；α为卸载高度，50mm。

（3）液压支架初撑力的确定：液压支架初撑力是由泵站压力决定。为了防止直接顶与老顶之间的离层，初撑力设计为额定工作面阻力的80%。

（4）液压支架工作面阻力的确定：液压支架的额定工作阻力qH必须与支护强度qT相适应。支护强度可用估算法或实测法确定。本设计采用估算法进行计算支护强度。即：

qT=8·M·γZ=8×2.5×27=540KN/m2=0.54　Mp<0.67Mp

支架工作阻力pT是指支架对顶板的支撑力：

pT=S·qT=6.76×540=3601.8KN<4400　KN

式中：S为支架支撑顶板的面积，m2；qT为顶板单位面积所需的支撑力，又称支护强度，kN/m2。M为采高，m；γZ为直接顶质量密度与当地自由落体加速度之积，kN/m3。

（5）液压支架架型选择和额定支护强度的确定：按实测统计法计算工作面顶板压力：P=325M0.21=325×2.40.21=390KN/m2

式中：P-顶板压力：KN/m2；M-工作面平均采高：2.4m；

需要的支架工作阻力：　1922.7KN；支架间距：1989KN<4400KN；支架支护阻力：P=Pmax×K=1989×1.3=2585.7<4400KN。

式中：K－安全系数，取1.3；支撑高度：1.75～2.8m；工作阻力：4400KN；支撑强度：0.75MPa；支架重量：17t；支架规格：长3400×宽1450mm。

经计算所选液压支架的支护强度满足工作面顶板支护的要求。乳化泵站：WRB200/31.5型，泵站工作压力：30MPa。

根据以上参数、生产实践经验和煤层顶板条件，4#煤层直接顶为Ⅳ类坚硬顶板，选用郑州煤矿机械集团有限责任公司制造的ZZ4400/17.5/28型、ZZ5800/18/35型支撑掩护式液压支架（基本支架）和ZZG5800/18/32型支撑掩护式液压支架（过渡支架）。

3.2　采煤机选型：采煤机选型主要考慮其截割功率和牵引力，参考24112工作面采煤机的工作状况，及回采经验，仍选用MG200/500-QWD双滚筒采煤机，其主要技术参数如下：

采高：2.0～3.6m；电机功率：2×200+2×40+1×18.5KW；截深：630mm；截割滚筒：φ1800mm；牵引速度：6～10m/min；下切深度：330mm。

4、采煤方法与工艺

4.1、采煤方法、采高、作业形式

（1）采煤方法：单一走向长壁采煤法；（2）采高确定：根据所选支架高度及煤层厚度等主要技术参数综合考虑，确定采高为2.3～2.5m，平均采高为2.4m（控制采高±10cm）。（3）作业形式：工作面采用四班三运转“三八工作制”、“两个半班采煤半班准备”，循环进尺0.6m，日进度3.0m。

4.2　工艺流程

（1）割煤：严格执行下行割煤。采用MG200/500－QWD型采煤机从端头（65架左右）斜切进刀后，然后下行割煤至机头，上返至65#架后，割三角煤至机尾，每次进刀0.6m。（2）装煤：采煤机自装。（3）工作面运煤：采用SGZ730/2×200中双链刮板输送机运煤，运输巷安装一台SZZ730/110中双链刮板转载机，一台DSJ80/40/2*75胶带输送机运煤。（4）移架：一般要求在采煤机上返清浮煤时距采煤机后滚筒5m处，带压擦顶顺次移架。（5）推溜：严格执行上行推溜。采煤机向上返刀清浮煤15m以后，打开推移千斤顶，把输送机推向煤壁，弯曲段长度不得小于15m，其余部分要求平、直，推输送机时动作不要过猛，推完输送机后及时将操作手把回复零位。（6）移转载机：每一个循环作业完成后，对转载机进行拉移作业。（7）缩跑道、缩皮带：巷道平直的情况下，每推进9m后，对转载机跑道（皮带机尾）进行截缩，巷道拐弯段，可根据巷道情况每3m或6m进行截缩跑道。

5、顶板管理

5.1　工作面回风、运输巷道的超前支护：铰接梁长1.2米，超前支护上帮支柱距上帮0.5m，柱距1.2米，行距2米，相邻两柱之间用防倒绳连接。端头支护支柱如出现钻底≥100mm，则必须穿鞋（200×200×10mm钢板焊接）。靠采空区侧的一排支柱打戗柱加强支护。遇顶板破碎，梁上铺设金属网支护。遇顶板悬顶面积大（悬顶>10m2）时，架木垛进行加强支护。

5.2　工作面顶板管理：工作面最大控顶距为4.51m，最小控顶距3.88m。工作面采用深孔超前预爆破全部垮落法管理顶板，工作面由支撑掩护式液压支架支护顶板，采用及时打开前探梁进行支护，上行追机移架方式，支架端面距控制在拉架到位后梁端距在420mm范围内。端头支护切顶线滞后工作面支架切顶线不得大于1.0m。

6、结束语

2130煤矿煤矿在借鉴国内其他矿区急倾斜综采技术的基础上，结合矿井实际条件，在24221工作面开展了急倾斜煤层综采的试验工作。实践表明，急倾斜煤层综合机械化开采技术进一步提升了2130煤矿的煤炭开采技术水平，提高了煤炭采出率，拓宽了综采技术的适用范围，　解决了困扰综采开采的重大技术难题，　为保持矿井的持续稳定发展意义重大。

作者简介：李玉超，男，专科，新疆乌鲁木齐，现任新疆焦煤集团安全监察局主任工程师，主要从事安全管理工作

浅谈煤矿综采工艺技术 篇4

关键词：煤矿,综采,工艺,技术

0 引言

自20世纪70年代中国煤矿产业引入全综采设备后,煤矿综采工艺技术逐渐发展了起来,在进一步提升采煤效率的同时,煤矿企业的经济效益也在不断稳步增加。可以说,煤矿企业长期综合发展的关键因素就在于其先进的技术设备和生产工艺。目前,中国大多数煤矿的综采工艺都已实现了机械化和机电一体化,并能完成现代化采挖作业,这对于生产成本的大幅度降低和采煤产量的增加都有着重大意义,也为煤矿产业的高产、高效奠定了坚实基础[1]。

1 中国煤矿综采工艺技术的发展

煤矿综采工艺技术对于中国有着非常重要的战略性意义,甚至对于世界范围内的煤炭产业也有着颠覆性改变作用。自20世纪70年代以来,各大产煤国基本都已在实际采煤作业中引入了综采工艺技术,初步实现了生产集中化和矿井大型化。截至20世纪80年代,部分先进国家已开始逐渐向“一井一面”甚至“一井两面”的新生产模式过渡,在提高其功率和可靠性的同时,也大大改善了作业面的工效与单产,进而带来了极为可观的经济与能源效益。现阶段,采煤技术的发展在向安全集约化、综合机械化和机电一体化的方向靠拢,这无疑对管理技术与信息技术水平提出了更高的要求。此外,矿井采煤区也会出现规模增大、系统简约、生产集中等现象[2]。可以说,采煤技术的终极目的在于采煤的高效和高产,这必然离不开先进、精密的采煤设备,其伴随着科学技术的进步和发展也正呈现出高功率、高强度、一体化等趋势。

中国最早正式投入使用的全综采设备可追溯到20世纪70年代,随着之后采煤技术工艺的不断发展,产能和效率更高的矿井越来越多,也引进了更多全综采设备,这无疑大大促进了采煤质量的提升。截至1997年,中国建设完成并成功投产的矿井已超过350处。在进入新世纪以来国家大力倡导低碳经济和技术革新的背景下,新的、效能更高的全综采配套设施不断得到研发和投产,在世界范围内也逐渐占据了举足轻重的地位,这对于中国能源产业向集中化、产业化、现代化的方向发展意义重大。

不可否认的是,实际作业过程中中国综采技术的运用和机械设备的操作管理水准依然存在一些问题,这主要是由中国地质构造的特殊性和科技水平的有限性造成的。其具体说来主要包括以下几方面:

虽然中国的综采设备在近几十年来进步巨大、提升明显,但与国际先进水准相比依然有着相当大的差距,如可靠程度和工作性能差、装机功率低、配套能力弱等。同时,中国综采设备的使用年限也远远不如产煤技术相对先进国家的相应设备,在运用采煤新工艺和新技术的过程中差距也相当大,这一点在自动化技术领域体现得尤为明显。

综采工艺和技术也存在着很大差距,如截止2004年,中国尚未建设成功超过300 m的综采工作面,而直到2007年才试验成功第一个400 m综采工作面。反观美国和澳大利亚,在2004年时美国综采工作面大部分已超过300 m,更有甚者能达到4 000 m以上;而澳大利亚在2002年就已达到了长壁工作面平均长度227 m的较高水平[3]。从这些数据可明显看出,产煤技术发达国家的煤矿生产均有着产量大、工作面宽、走向长、采区储量大等特点。

中国地域十分辽阔,有着相当复杂的水文地质条件,由此导致煤层坡度较大、厚度不均,这无疑会造成综采作业难度的提升,也限制了综采设备的展开和使用。

2 煤矿综采工艺技术流程与模式分析

作为危险性和复杂程度均相当高的工作,煤矿企业必须严格依照相关安全规范来进行综采作业。a)综采工艺涵盖了切煤、落煤、装煤、运煤、前移支架、推移输送机、强行放顶等诸多环节,因此在作业过程中必须结合矿井实际情况进行采煤、装煤、运煤等各个工艺流程的优化和调整。同时,对采煤作业面的优化也十分关键,施工技术人员应参考煤层厚度、进刀方式、工作面长度等实际情况来选择最合理的综采工艺,在保障采煤工作持续、不间断的同时,尽可能提升采煤效率;b)很多企业在综采过程中都倾向于采用三八制的工作模式,但也有部分企业青睐灵活性、流动性更强的四六制。实际上,倒班制模式的合理选择对于采煤工作面准备、结合、交接、检修等工序时间的缩短有着重要意义;c)企业还应注重人员的合理调配,安排熟悉不同工种的工人负责相应环节,尽可能做到分工细化和责任明确,通过作业规范程度与工作人员责任意识的提升来为采煤效率与安全可靠性的强化提供有力保障。

3 煤矿综采工艺技术分析

3.1 短壁综合机械化开采

这一工艺相对较为常见,其针对的主要是复杂程度较高或环境较恶劣的矿井和工作面,对煤层形状相对不规则情况下进行的机械化开采意义重大。主要特点如下:a)工作面长度较小,工作方式大多选择后退式开采;b)大多使用双滚筒采煤机,确定其工作模式时主要参考的是滚筒螺旋的方式和次序,且为确保开采作业顺利展开,还要结合煤层实际情况增加开采深度;c)应尽可能确保设备运输与整理的便捷程度,这对于煤矿综采的效率有着很大影响。

3.2 长壁综合机械化开采

长壁综合机械化开采针对的是坡度缓、断层少、稳定程度相对较高、顶板状态良好的煤层,大多数此类工艺的设计都选用的是超长工作面和2部采煤机。同时,刮板输送机的主要设计方案有两类:a)将刮板输送机安放在同一采煤面之上,并分别用于上下两部分煤层采煤面的切割;将中间巷道用于运输,并在上下两半部煤面上分别配备1台输送机,从而构成相向输送体系。与短壁综合机械化开采相比,这一技术主要有两点区别:后者的煤层工作面更长,有利于降低工作面中各类工序引发的负面作用,还能通过单刀切割的增加来提升其产量与工效;b)在确定其工作面时,长壁综合机械化开采与工作面所处的地理环境及输送机长度有着密切关系,同时也要考虑到煤矿日产量的影响,因此必须高度重视其工作面长度的合理把握。只有通过实地调查和客观评估,才能确保其工作面长度的设计足够合理,最终实现生产效率的大幅提升。

3.3 端头作业与快速搬家

在煤矿综采过程中,载机转移和端头支护有着最大的影响,其效率将直接决定综采效率。随着中国煤矿产业综采水平的普遍提升,割矿速度越来越快,端头支护工作的重要性也日益彰显出来。若端头作业出现问题,煤矿综采效率将受到严重抑制,其产量也得不到保障。同时,综采工作面的快速搬家也必须得到高度重视,其水平的高低是综采工艺技术的直接体现。在这一方面中国已有了极为可观的进步和发展,能通过选择合理的设备支架搬运设备来为快速搬家工作提供有力保障,继而大大缩短设备搬家所需的时间,确保综采工作面生产作业的连续性,最终提升煤矿综采的产量与效率。

4 结语

在当今社会工业竞争日趋激烈的大背景下,煤矿企业如果想要提升自身竞争力、更好地生存和发展,就必须高度重视技术的创新。对于煤矿开采来说,其综采工艺技术的整体水平将直接决定企业的工作效率和经济收益。所以,只有着力引入更先进的技术和设备、勇于创新、开拓进取,才能促进和保障企业竞争能力和综合效益的稳步提升,进而更好地为社会主义现代化事业做出贡献。

参考文献

[1]冯涛.煤矿倾斜长壁综采工艺技术探析[J].中国科技纵横,2014(13):344-346.

[2]赵宏伟.浅析煤矿综采工艺技术[J].科技创业家,2013(7):108-109.

煤矿综采技术论文 篇5

一、总则

1、由分管技术员组织施工作业人员认真学习三机的主要结构、安装工序、质量标准、安全技术措施。

2、按照三机安装工艺流程，核实三机部件的完好和齐全，同时逐件分类装运，对于裸露的部件，应用棉纱胶皮包垫，防止装车运输碰撞，影响安装质量。

3、将三机零部件分类清点装箱。

4、备齐安装所需工器具、材料、油脂。

二、安装技术要求

1、各传动装置的安装，应合理进行，不得硬敲硬撬。

2、安装溜子机头时要用4m长的11#矿工钢沿走向架设一梁四柱起吊抬棚，安装机巷设备时要用4m长的11#矿工钢沿倾向架设一梁四柱起吊抬棚，安装溜槽、电缆槽时用工作面已安装好的支架的顶梁作为起吊装置。

3、按安装工序，编号依次有序的装运。

4、安装质量标准严格执行《煤矿设备安装质量标准》及设备说明书要求。

5、各零部件的连接配合应符合说明书的要求。

6、刮板链、刮板安装无翻扭、蹩卡现象。

7、在安装过程中，要调整好位置、角度，尽量使溜道平直，无过多的弯曲和变坡。

8、各传动部位的注油应准确适量。

三、刮板输送机的安装方法及注意事项

1、刮板输送机的安装顺序为：装机头——铺设底链——安装中部槽——安装机尾过渡支架——安装刮板输送机机尾——安装上链——预紧刮板链。

2、按照端头支架、转载机机尾、刮板机机头底托架三者的衔接位置，将机头底托架、机头架、弯曲过渡槽等依次安装起来。安装溜子机头时要用4m长的11#矿工钢沿走向架设两架一梁四柱起吊抬棚。

3、将刮板链由机头开始依次穿过机头架、机头过渡槽的下链道，使其裸露在过渡槽的下链道之外，再装刮板，并上紧“E型”螺栓。框架和溜槽安装从下向上逐节进行。

4、在安装溜槽时按设计要求，每隔10节普通中部槽安装１节开天窗的特殊槽。

5、工作面基本支架安装结束后安装机尾过渡支架，然后安装采煤机，采煤机安装结束后，完善溜子机尾，连接刮板链后开始试运转。

6、分别刮板输送机机头、机尾电机的控制开关，保证机头、机尾的旋转方向一致，同时检查电机有无阻卡现象。

7、刮板链的预紧

1）、将紧链器安装在机头连接槽的预定位置 2）、将制动器夹钳与制动盘稍稍松动。

3)、断开机尾电机的电源，点动机头电机，使其反转，直至链子拉紧，立即将制动盘钳死，然后断开机头电机电源，依据链条张力的松紧程度，选择合适的调节链，将刮板链闭合连接起来．

4)、缓慢松开制动夹钳，待刮板链完全停止运动时，取下紧链器。

四、转载机、破碎机的安装方法及注意事项

1、安装顺序：铺设封底板——装机尾——铺底链——装溜槽——装挡煤板——安装破碎机——安装桥身段——装转载机机头

2、将转载机尾安装在端头主架的底座里面，刮板输送机底托架溜煤口下面，然后将底刮板链从机尾中板下面穿过并反搭接在机尾链轮上。

3、从机尾逐段摆正封底板，加长底刮板链、铺设中部槽，安装挡煤板，并用螺栓与溜槽、封底板固定，依次逐节安装，相邻挡煤板间均以螺栓连接紧固。

4、同轮式破碎机配套时，破碎机的输入进料槽，输出过渡槽可直接与中部槽端头相接，并用连接销，挡煤板连接完好。

5、安装桥身段封底板、中部槽、挡煤板时，按要求架设木垛支撑随高保护，前后倒换逐段安装，保证支撑平稳可靠。

6、在安装桥身段各部件时，应调整好位置、角度，再紧固螺栓。

7、将机头小车的车架和横梁连接好，安装在胶带输送机尾的跑道上，并将车轮进行固定，防止在安装机头时前后移动，然后安装机头及传动部并与架桥段相接，转载机头与皮带机尾重叠４米左右。

8、将下槽的刮板链从机头中部下面引出，绕过机头链轮并与机尾引过来的上链接好。

9、将破碎机的安全装置安装齐全，调整好皮带的张力。

五、皮带机安装方法及注意事项

1、由地测科按设计要求放好皮带中心线，不得偏斜。

2、平整好安装场地，固定好皮带机头。

3、待皮带机尾安装完毕从机头、机尾相向安装，平行作业 安装顺序为：（1）、机头→储带仓→张紧装置→中间部

（2）、机尾→电气平台→中间部

4、安装皮带可借助绞车拖拉，皮带接头必须保证平直。

5、检查皮带沿线停车开关和信号装置完好后方可进行试运转，试运转时，在各点处都要派人观察情况，发现皮带打滑、跑偏、电气机械部件温升超限或运转声音不正常等异常情况时，必须立即停车，进行处理。

6、皮带要调整到同所有托辊都能平稳接触，防止负荷集中到个别托辊。

7、处理皮带跑偏时，严禁用手、脚及身体其它部位直接接触皮带。

8、在皮带输送机上检修、处理故障时，必须闭锁皮带机的控制开关，并悬挂“有人工作，禁止合闸”标志牌。

9、技术要求：

（1）、机头、机身、机尾的中心线，其偏差为≤2mm。

（2）、机头、机尾各滚筒、托辊、中间架的位置，必须保证与运输机中心线垂直，其轴线偏差≤1/1000。

（3）、皮带接头要垂直于皮带中心线，防止皮带运转时跑偏。（4）、皮带机机身要平缓起伏，起伏坡度要求小于3°～4°。

六、安全技术措施

1、机巷内设备安装总负责：王占军。现场安全负责人为当班班长，严禁违章作业和违章指挥。

2、机巷设备可利用机巷的2#牵引绞车配合挂在端头支架的导向滑轮进行卸车。

3、安装机头架、机尾架、传动装置等大件时，采用钢丝绳扣、导链、连接环、液压支架或一梁四柱所组合的起吊装置。

4、破碎机主机卸车后，借助10T导链牵引就位，机头、机尾中部槽卸车后利用导链、单体柱配合就位。

5、重车在倾斜轨道处卸车时，必须提前预放可靠的阻车器。

6、在卸车、牵引、起吊过程中，严禁其他任何人员在设备附近（尤其是在设备斜下方）行走、站立或作业，起吊人员要站在起吊设备的斜上方的安全地带进行起吊、指挥，同时设专人观察顶板支护起吊装置及用具的可靠性，发现异常及时停止作业，排除不安全因素后方可重新作业.7、在卸车、牵引、起吊过程中，随时注意绞车、钢丝绳、滑轮等器具的完好。

8、牵引、起吊装置必须安全可靠。钢丝绳扣、钢丝绳、卸扣体、连接环、导链、滑轮等设备的承载能力必须与负荷相匹配。连接环连接绳扣、Φ18×64的锚链要用M20×75mm的螺栓封口，并带紧螺帽。

煤矿综采技术论文 篇6

摘要：讨论了北徐楼煤矿21615薄煤层综采工作面在各生产环节中产生的矿井粉尘的来源和分布情况，采取的综合防尘灭尘办法，对采取防尘办法前后的粉尘质量浓度情况进行了测量比较。

关键词：煤矿 综采工作面 粉尘监测 粉尘治理

随着地方煤炭资源整合和矿井机械化水平的提高，综采工作面的粉尘浓度也明显提高，影响井下安全生产、加快设备磨损、危及煤矿工人的身体健康。山东丰源远航煤业股份有限公司北徐楼煤矿结合矿井生产现状，在矿井薄煤层综采工作面21615面应用了多种综合防尘技术，安装了GCG1000型在线式粉尘浓度传感器，充分利用了矿井现有防尘设施，使工作面降尘效率达到90%以上。

1 21615综采工作面粉尘的成因及分布

21615工作面为16煤工作面，工作面走向长度均约594m，倾斜长度均约156m；采用单一煤层走向长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。工艺顺序为割煤—移架—移刮板输送机，风量为435 m3/min。

根据实际测量结果显示，在矿井中，连续产尘强度最大的作业场所主要是综采工作面21615面。进行综采时，各道工序都会产生不同程度的煤尘和岩尘，尤其是采煤机，在工作过程中（割煤、装载、移架、运输）都会产生大量的粉尘。其中，最主要的尘源是采煤机割煤。

1.1 采煤机作业粉尘成因及分布

采煤机在工作的过程中，由于滚筒对煤体进行切割，以及螺旋叶片对煤体进行破碎，在这一过程中会产生大量的煤尘。通常情况下，煤尘的来源主要包括：①进行截割煤时，将截齿刀尖前的煤压实成压固核，当压固核接触应力达到极限时就会破碎，进而产生煤尘。②煤体被采落后，由于后面截齿切割厚度的减少，进而导致产尘量的增加。③煤被割下，以及被滚筒抛出后，在弹性恢复的过程中，会被分离成小煤块，并伴有大量的煤尘产生。④经过长时间的工作，截齿磨钝后，各刃面形成弧面，通过与煤进行碾压和摩擦，进而产生煤尘。⑤煤体在截齿的冲击下，进行二次破碎，同时生成煤尘。

在工作时，由于采煤机的本体或滚筒都是移动的，进而在一定程度上决定了工作面煤尘浓度分布的不均匀性，随采煤机的位置变化，导致工作面任一位置的煤尘浓度在时间和空间上将会不断变化。

根据实测数据显示，煤机顺风进行切割时，煤尘浓度沿着顺风方向，从前滚筒急剧增高；反之，煤尘浓度沿顺风方向不断减小，煤尘浓度在离开滚筒两个支架的位置后达到最低值；之后，沿着顺风方向煤尘浓度逐渐增加。通过上述分析可知，不论通过何种方式切割煤体，煤尘浓度最低位置出现在后滚筒的四周，与前滚筒位置煤尘浓度相比，其值约为50%-60%，其原因是采煤机喷雾降尘作用所致。

1.2 移架粉尘成因及分布

液压支架支护作业时产生的粉尘也是工作面尘源之一。由移架所产生的呼吸性粉尘占采煤机司机位置的31%。移架产尘量的大小受多种因素影响，但最主要的直接顶板条件。

移架产尘量的多少与顶板强度成反比、与工作面所在区段的上覆顶板岩层厚度成正比。在移架的过程中，每一操作步骤所产生的粉尘量都不相同，在破碎顶板和，实测粉尘为45～214mg/m3，而在稳定顶板条件下仅为24～49mg/m3。通过数据对比，对具有不稳定的或破碎顶板的工作面，采取有效的降尘措施更为重要。

1.3 工作面通风对粉尘分布的影响

当工作面运输系统采用逆向风流，即工作面煤流方向与工作面风流方向相反，工作面的进风流有扬尘作用，产尘较多；反之顺煤流通风则产尘较少。同时，工作面进风扬尘程度还与风速有关，风速大，扬尘多，反之则少。

21615工作面在设计之初就考虑到了通风降尘的作用，采用顺煤流通风。经过通风系统调整，风速严格控制在1.8m/s。通风降尘效果已经无潜力可挖。

综上所述，造成21615综采工作面大量产尘的主要原因是：采煤机割煤、工作面移架及工作面的通风状况。

2 21615综采工作面采用的综合防尘措施

针对21615综采工作面粉尘形成的原因，矿井设计并实施以下综合防尘措施。

2.1 煤层注水

采用浅孔动压注水每个工作面必须安设不得少于2台ZAF－16型快速注水器，且每班安设2名专兼职注水工，进行煤层注水作业。工作面必须安设专用的Φ19×10高压胶管作为煤层注水主管路（兼防尘管路），分水管规格为Φ10×5高压胶管，其额定耐压强度均不小于35MPa。配备专用的煤层注水泵，保证煤层注水水压在8～10MPa。工作面采用短臂注水，注水孔深度为1.2m，眼距2.2m。ZAF－16型快速注水器与分水管相连接，注水器插进注水孔后，先关闭卸载阀，然后缓慢开启截止阀，注水2min左右，待注水钻孔附近煤壁、顶板出现渗水后，先关闭截止阀，然后缓慢打开卸载阀，卸载后，取出ZAF－16型快速注水器。

2.2 采煤机使用内、外喷雾

MG210/485-PWD双滚筒采煤机喷雾系统采用内、外喷雾相结合的措施，内喷雾水雾粒径在200um以下，水雾的扩散角小，喷嘴距尘源距离为0.5m，喷嘴距截齿100-150mm。外喷雾采用GCMJPW-1风水喷雾，水由安装在截割部的固定箱上的风水喷雾器喷出，形成水雾覆盖尘源，从而使粉尘湿润沉降。采用风水喷雾的原因是，喷出的水雾粒径小，粒径的运动速度高，水雾的覆盖面积大，水雾密度大，可以提高粉尘湿润的效果。安装风水喷雾器有效射程为2-3m，满足采煤机工作时的基本降尘要求。

2.3 工作面支架内和运输转载点使用联动喷雾

在工作面支架中每隔10架安装联动喷雾进行降尘，支架喷雾供水主管路安装电磁阀，当转载机和刮板输送机工作或停止时设备开停传感器发出控制信号传输至多功能控制驱动器，通过驱动器控制电磁阀的开闭，实现喷雾联动。转载点联动喷雾同理。

2.4 回风流中设置捕尘网

在工作面回风巷中共安装两道全断面捕尘网，捕尘网主体采用20目304L不锈钢纱网制作，第一道固定在超前支护外20m，第二道固定在超前支护外35m，捕尘网为可移动式，随工作面推采移动。捕尘网由采煤工区专人负责定时冲刷，确保降尘效果和风流畅通。

3 GCG1000型在线式粉尘浓度传感器监测数据

21615工作面的主要粉尘测量方式是GCG1000型在线式粉尘浓度传感器进行在线监测，辅助测量方式为粉尘采样器测量。测量地点为工作面回风侧端头外10m和捕尘网外。测量顺序为采煤机开机、采煤机喷雾开启、支架喷雾开启、转载点喷雾开启、捕尘网外，各测点每天分别进行2次测量，测量时间为2014年2月17日至2014年3月11日。测量结果取24天测量结果平均值见下表1。

4 结论

4.1 通过计算可知，应用了各种防尘技术后，21615工作面有效降尘率为93.5%，达到较高的降尘效果。

4.2 捕尘网外最终粉尘质量浓度仍然较高，需要进一步加强尘源控制和降尘效果。如何减少喷雾水珠的表面张力，来提高降尘效率，将是未来综合防尘的研究方向之一。

4.3 在测量过程中，GCG1000型在线式粉尘浓度传感器在高浓度粉尘环境中容易受到干扰，需要经常清理进风口和光源，否则测量误差较大。

参考文献：

[1]山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿21615工作面作业规程[S].

[2]王兆喜.矿粉尘在线监测及智能喷雾降尘技术[J].煤矿安全，2008(07).

[3]赵栋.矿井综合防尘措施[J].矿业安全与环保，2003(z1).

[4]俞辉.综采工作面粉尘运移规律的研究[J].中国煤炭，2008(09).

endprint

摘要：讨论了北徐楼煤矿21615薄煤层综采工作面在各生产环节中产生的矿井粉尘的来源和分布情况，采取的综合防尘灭尘办法，对采取防尘办法前后的粉尘质量浓度情况进行了测量比较。

关键词：煤矿 综采工作面 粉尘监测 粉尘治理

随着地方煤炭资源整合和矿井机械化水平的提高，综采工作面的粉尘浓度也明显提高，影响井下安全生产、加快设备磨损、危及煤矿工人的身体健康。山东丰源远航煤业股份有限公司北徐楼煤矿结合矿井生产现状，在矿井薄煤层综采工作面21615面应用了多种综合防尘技术，安装了GCG1000型在线式粉尘浓度传感器，充分利用了矿井现有防尘设施，使工作面降尘效率达到90%以上。

1 21615综采工作面粉尘的成因及分布

21615工作面为16煤工作面，工作面走向长度均约594m，倾斜长度均约156m；采用单一煤层走向长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。工艺顺序为割煤—移架—移刮板输送机，风量为435 m3/min。

根据实际测量结果显示，在矿井中，连续产尘强度最大的作业场所主要是综采工作面21615面。进行综采时，各道工序都会产生不同程度的煤尘和岩尘，尤其是采煤机，在工作过程中（割煤、装载、移架、运输）都会产生大量的粉尘。其中，最主要的尘源是采煤机割煤。

1.1 采煤机作业粉尘成因及分布

采煤机在工作的过程中，由于滚筒对煤体进行切割，以及螺旋叶片对煤体进行破碎，在这一过程中会产生大量的煤尘。通常情况下，煤尘的来源主要包括：①进行截割煤时，将截齿刀尖前的煤压实成压固核，当压固核接触应力达到极限时就会破碎，进而产生煤尘。②煤体被采落后，由于后面截齿切割厚度的减少，进而导致产尘量的增加。③煤被割下，以及被滚筒抛出后，在弹性恢复的过程中，会被分离成小煤块，并伴有大量的煤尘产生。④经过长时间的工作，截齿磨钝后，各刃面形成弧面，通过与煤进行碾压和摩擦，进而产生煤尘。⑤煤体在截齿的冲击下，进行二次破碎，同时生成煤尘。

在工作时，由于采煤机的本体或滚筒都是移动的，进而在一定程度上决定了工作面煤尘浓度分布的不均匀性，随采煤机的位置变化，导致工作面任一位置的煤尘浓度在时间和空间上将会不断变化。

根据实测数据显示，煤机顺风进行切割时，煤尘浓度沿着顺风方向，从前滚筒急剧增高；反之，煤尘浓度沿顺风方向不断减小，煤尘浓度在离开滚筒两个支架的位置后达到最低值；之后，沿着顺风方向煤尘浓度逐渐增加。通过上述分析可知，不论通过何种方式切割煤体，煤尘浓度最低位置出现在后滚筒的四周，与前滚筒位置煤尘浓度相比，其值约为50%-60%，其原因是采煤机喷雾降尘作用所致。

1.2 移架粉尘成因及分布

液压支架支护作业时产生的粉尘也是工作面尘源之一。由移架所产生的呼吸性粉尘占采煤机司机位置的31%。移架产尘量的大小受多种因素影响，但最主要的直接顶板条件。

移架产尘量的多少与顶板强度成反比、与工作面所在区段的上覆顶板岩层厚度成正比。在移架的过程中，每一操作步骤所产生的粉尘量都不相同，在破碎顶板和，实测粉尘为45～214mg/m3，而在稳定顶板条件下仅为24～49mg/m3。通过数据对比，对具有不稳定的或破碎顶板的工作面，采取有效的降尘措施更为重要。

1.3 工作面通风对粉尘分布的影响

当工作面运输系统采用逆向风流，即工作面煤流方向与工作面风流方向相反，工作面的进风流有扬尘作用，产尘较多；反之顺煤流通风则产尘较少。同时，工作面进风扬尘程度还与风速有关，风速大，扬尘多，反之则少。

21615工作面在设计之初就考虑到了通风降尘的作用，采用顺煤流通风。经过通风系统调整，风速严格控制在1.8m/s。通风降尘效果已经无潜力可挖。

综上所述，造成21615综采工作面大量产尘的主要原因是：采煤机割煤、工作面移架及工作面的通风状况。

2 21615综采工作面采用的综合防尘措施

针对21615综采工作面粉尘形成的原因，矿井设计并实施以下综合防尘措施。

2.1 煤层注水

采用浅孔动压注水每个工作面必须安设不得少于2台ZAF－16型快速注水器，且每班安设2名专兼职注水工，进行煤层注水作业。工作面必须安设专用的Φ19×10高压胶管作为煤层注水主管路（兼防尘管路），分水管规格为Φ10×5高压胶管，其额定耐压强度均不小于35MPa。配备专用的煤层注水泵，保证煤层注水水压在8～10MPa。工作面采用短臂注水，注水孔深度为1.2m，眼距2.2m。ZAF－16型快速注水器与分水管相连接，注水器插进注水孔后，先关闭卸载阀，然后缓慢开启截止阀，注水2min左右，待注水钻孔附近煤壁、顶板出现渗水后，先关闭截止阀，然后缓慢打开卸载阀，卸载后，取出ZAF－16型快速注水器。

2.2 采煤机使用内、外喷雾

MG210/485-PWD双滚筒采煤机喷雾系统采用内、外喷雾相结合的措施，内喷雾水雾粒径在200um以下，水雾的扩散角小，喷嘴距尘源距离为0.5m，喷嘴距截齿100-150mm。外喷雾采用GCMJPW-1风水喷雾，水由安装在截割部的固定箱上的风水喷雾器喷出，形成水雾覆盖尘源，从而使粉尘湿润沉降。采用风水喷雾的原因是，喷出的水雾粒径小，粒径的运动速度高，水雾的覆盖面积大，水雾密度大，可以提高粉尘湿润的效果。安装风水喷雾器有效射程为2-3m，满足采煤机工作时的基本降尘要求。

2.3 工作面支架内和运输转载点使用联动喷雾

在工作面支架中每隔10架安装联动喷雾进行降尘，支架喷雾供水主管路安装电磁阀，当转载机和刮板输送机工作或停止时设备开停传感器发出控制信号传输至多功能控制驱动器，通过驱动器控制电磁阀的开闭，实现喷雾联动。转载点联动喷雾同理。

2.4 回风流中设置捕尘网

在工作面回风巷中共安装两道全断面捕尘网，捕尘网主体采用20目304L不锈钢纱网制作，第一道固定在超前支护外20m，第二道固定在超前支护外35m，捕尘网为可移动式，随工作面推采移动。捕尘网由采煤工区专人负责定时冲刷，确保降尘效果和风流畅通。

3 GCG1000型在线式粉尘浓度传感器监测数据

21615工作面的主要粉尘测量方式是GCG1000型在线式粉尘浓度传感器进行在线监测，辅助测量方式为粉尘采样器测量。测量地点为工作面回风侧端头外10m和捕尘网外。测量顺序为采煤机开机、采煤机喷雾开启、支架喷雾开启、转载点喷雾开启、捕尘网外，各测点每天分别进行2次测量，测量时间为2014年2月17日至2014年3月11日。测量结果取24天测量结果平均值见下表1。

4 结论

4.1 通过计算可知，应用了各种防尘技术后，21615工作面有效降尘率为93.5%，达到较高的降尘效果。

4.2 捕尘网外最终粉尘质量浓度仍然较高，需要进一步加强尘源控制和降尘效果。如何减少喷雾水珠的表面张力，来提高降尘效率，将是未来综合防尘的研究方向之一。

4.3 在测量过程中，GCG1000型在线式粉尘浓度传感器在高浓度粉尘环境中容易受到干扰，需要经常清理进风口和光源，否则测量误差较大。

参考文献：

[1]山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿21615工作面作业规程[S].

[2]王兆喜.矿粉尘在线监测及智能喷雾降尘技术[J].煤矿安全，2008(07).

[3]赵栋.矿井综合防尘措施[J].矿业安全与环保，2003(z1).

[4]俞辉.综采工作面粉尘运移规律的研究[J].中国煤炭，2008(09).

endprint

摘要：讨论了北徐楼煤矿21615薄煤层综采工作面在各生产环节中产生的矿井粉尘的来源和分布情况，采取的综合防尘灭尘办法，对采取防尘办法前后的粉尘质量浓度情况进行了测量比较。

关键词：煤矿 综采工作面 粉尘监测 粉尘治理

随着地方煤炭资源整合和矿井机械化水平的提高，综采工作面的粉尘浓度也明显提高，影响井下安全生产、加快设备磨损、危及煤矿工人的身体健康。山东丰源远航煤业股份有限公司北徐楼煤矿结合矿井生产现状，在矿井薄煤层综采工作面21615面应用了多种综合防尘技术，安装了GCG1000型在线式粉尘浓度传感器，充分利用了矿井现有防尘设施，使工作面降尘效率达到90%以上。

1 21615综采工作面粉尘的成因及分布

21615工作面为16煤工作面，工作面走向长度均约594m，倾斜长度均约156m；采用单一煤层走向长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。工艺顺序为割煤—移架—移刮板输送机，风量为435 m3/min。

根据实际测量结果显示，在矿井中，连续产尘强度最大的作业场所主要是综采工作面21615面。进行综采时，各道工序都会产生不同程度的煤尘和岩尘，尤其是采煤机，在工作过程中（割煤、装载、移架、运输）都会产生大量的粉尘。其中，最主要的尘源是采煤机割煤。

1.1 采煤机作业粉尘成因及分布

采煤机在工作的过程中，由于滚筒对煤体进行切割，以及螺旋叶片对煤体进行破碎，在这一过程中会产生大量的煤尘。通常情况下，煤尘的来源主要包括：①进行截割煤时，将截齿刀尖前的煤压实成压固核，当压固核接触应力达到极限时就会破碎，进而产生煤尘。②煤体被采落后，由于后面截齿切割厚度的减少，进而导致产尘量的增加。③煤被割下，以及被滚筒抛出后，在弹性恢复的过程中，会被分离成小煤块，并伴有大量的煤尘产生。④经过长时间的工作，截齿磨钝后，各刃面形成弧面，通过与煤进行碾压和摩擦，进而产生煤尘。⑤煤体在截齿的冲击下，进行二次破碎，同时生成煤尘。

在工作时，由于采煤机的本体或滚筒都是移动的，进而在一定程度上决定了工作面煤尘浓度分布的不均匀性，随采煤机的位置变化，导致工作面任一位置的煤尘浓度在时间和空间上将会不断变化。

根据实测数据显示，煤机顺风进行切割时，煤尘浓度沿着顺风方向，从前滚筒急剧增高；反之，煤尘浓度沿顺风方向不断减小，煤尘浓度在离开滚筒两个支架的位置后达到最低值；之后，沿着顺风方向煤尘浓度逐渐增加。通过上述分析可知，不论通过何种方式切割煤体，煤尘浓度最低位置出现在后滚筒的四周，与前滚筒位置煤尘浓度相比，其值约为50%-60%，其原因是采煤机喷雾降尘作用所致。

1.2 移架粉尘成因及分布

液压支架支护作业时产生的粉尘也是工作面尘源之一。由移架所产生的呼吸性粉尘占采煤机司机位置的31%。移架产尘量的大小受多种因素影响，但最主要的直接顶板条件。

移架产尘量的多少与顶板强度成反比、与工作面所在区段的上覆顶板岩层厚度成正比。在移架的过程中，每一操作步骤所产生的粉尘量都不相同，在破碎顶板和，实测粉尘为45～214mg/m3，而在稳定顶板条件下仅为24～49mg/m3。通过数据对比，对具有不稳定的或破碎顶板的工作面，采取有效的降尘措施更为重要。

1.3 工作面通风对粉尘分布的影响

当工作面运输系统采用逆向风流，即工作面煤流方向与工作面风流方向相反，工作面的进风流有扬尘作用，产尘较多；反之顺煤流通风则产尘较少。同时，工作面进风扬尘程度还与风速有关，风速大，扬尘多，反之则少。

21615工作面在设计之初就考虑到了通风降尘的作用，采用顺煤流通风。经过通风系统调整，风速严格控制在1.8m/s。通风降尘效果已经无潜力可挖。

综上所述，造成21615综采工作面大量产尘的主要原因是：采煤机割煤、工作面移架及工作面的通风状况。

2 21615综采工作面采用的综合防尘措施

针对21615综采工作面粉尘形成的原因，矿井设计并实施以下综合防尘措施。

2.1 煤层注水

采用浅孔动压注水每个工作面必须安设不得少于2台ZAF－16型快速注水器，且每班安设2名专兼职注水工，进行煤层注水作业。工作面必须安设专用的Φ19×10高压胶管作为煤层注水主管路（兼防尘管路），分水管规格为Φ10×5高压胶管，其额定耐压强度均不小于35MPa。配备专用的煤层注水泵，保证煤层注水水压在8～10MPa。工作面采用短臂注水，注水孔深度为1.2m，眼距2.2m。ZAF－16型快速注水器与分水管相连接，注水器插进注水孔后，先关闭卸载阀，然后缓慢开启截止阀，注水2min左右，待注水钻孔附近煤壁、顶板出现渗水后，先关闭截止阀，然后缓慢打开卸载阀，卸载后，取出ZAF－16型快速注水器。

2.2 采煤机使用内、外喷雾

MG210/485-PWD双滚筒采煤机喷雾系统采用内、外喷雾相结合的措施，内喷雾水雾粒径在200um以下，水雾的扩散角小，喷嘴距尘源距离为0.5m，喷嘴距截齿100-150mm。外喷雾采用GCMJPW-1风水喷雾，水由安装在截割部的固定箱上的风水喷雾器喷出，形成水雾覆盖尘源，从而使粉尘湿润沉降。采用风水喷雾的原因是，喷出的水雾粒径小，粒径的运动速度高，水雾的覆盖面积大，水雾密度大，可以提高粉尘湿润的效果。安装风水喷雾器有效射程为2-3m，满足采煤机工作时的基本降尘要求。

2.3 工作面支架内和运输转载点使用联动喷雾

在工作面支架中每隔10架安装联动喷雾进行降尘，支架喷雾供水主管路安装电磁阀，当转载机和刮板输送机工作或停止时设备开停传感器发出控制信号传输至多功能控制驱动器，通过驱动器控制电磁阀的开闭，实现喷雾联动。转载点联动喷雾同理。

2.4 回风流中设置捕尘网

在工作面回风巷中共安装两道全断面捕尘网，捕尘网主体采用20目304L不锈钢纱网制作，第一道固定在超前支护外20m，第二道固定在超前支护外35m，捕尘网为可移动式，随工作面推采移动。捕尘网由采煤工区专人负责定时冲刷，确保降尘效果和风流畅通。

3 GCG1000型在线式粉尘浓度传感器监测数据

21615工作面的主要粉尘测量方式是GCG1000型在线式粉尘浓度传感器进行在线监测，辅助测量方式为粉尘采样器测量。测量地点为工作面回风侧端头外10m和捕尘网外。测量顺序为采煤机开机、采煤机喷雾开启、支架喷雾开启、转载点喷雾开启、捕尘网外，各测点每天分别进行2次测量，测量时间为2014年2月17日至2014年3月11日。测量结果取24天测量结果平均值见下表1。

4 结论

4.1 通过计算可知，应用了各种防尘技术后，21615工作面有效降尘率为93.5%，达到较高的降尘效果。

4.2 捕尘网外最终粉尘质量浓度仍然较高，需要进一步加强尘源控制和降尘效果。如何减少喷雾水珠的表面张力，来提高降尘效率，将是未来综合防尘的研究方向之一。

4.3 在测量过程中，GCG1000型在线式粉尘浓度传感器在高浓度粉尘环境中容易受到干扰，需要经常清理进风口和光源，否则测量误差较大。

参考文献：

[1]山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿21615工作面作业规程[S].

[2]王兆喜.矿粉尘在线监测及智能喷雾降尘技术[J].煤矿安全，2008(07).

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煤矿综采技术应用现状与发展 篇7

我国社会体制的改革推动着各行各业的经济发展, 随着发展增速与日益增加的产业需求, 煤炭能源领域的开采利用成为当今能源应用关注的焦点, 煤炭综合开采技术的提出顺应当今需求形势, 对于行业企业提出了新型理念与产能化标准, 发展煤炭巷道掘进以及综采技术成为探究的重点内容, 煤炭综合开采及相关系统、设备逐渐深入能源勘探业, 这也将是煤炭综采技术的必然趋势, 本文将针对煤炭综合开采技术的现状与面临的困难提出建设性的建议, 并且对煤炭综采行业的发展趋势进行分析探讨。

1 煤炭综采技术应用

我国是世界上最大的能源消耗国家, 随着经济不断增长, 对能源的需求也越来越多, 煤炭能源是我国最主要的能源, 在我国储量丰富, 分布广阔, 对于资源的开采有着较大的挑战, 煤炭与石油是我国具有战略性的基础能源, 因此提高对煤炭资源的综采技术有着深刻的意义。

我国在煤炭综采领域的起步较晚, 建立完善合理的综采运作体系需要有强大的国家工业基础, 因此, 我国的煤炭综采还不能跟上经济增长需求的步伐, 为解决这一矛盾, 我国相关部门提出了加快提升煤炭综采和机械设备设计生产的综合性目标。

2 不同地质煤炭综采掘进机的使用

2.1 煤巷道掘进机

适用于F≤6的全煤巷道 (可经济截割:坚固的泥质页岩, 不坚固的砂岩和石灰石、软砾石和部分比较坚固的泥质砂岩、页岩质砂岩, 或少量分布的一般砂岩、铁矿石等。)

2.2 半煤岩系列掘进机

适用于F≤8的半煤岩巷道 (可经济截割:巷道部分分布的坚固的砂岩、石灰岩、大理石、白云岩、黄铁矿、不坚固的花岗岩。)

2.3 岩石系列掘进机

适用于F≤12的全硬岩巷道 (可经济截割:坚固质密的砂岩和石灰岩, 石英矿脉, 坚硬的砾石、很坚硬的铁矿石。)

3 煤炭技术应用现状

据统计, 目前全国采煤机械化程度仅为42%。众多小煤矿仍沿用传统落后的开采方式。大型煤炭井下综合采掘设备等重大专项, 主要是面向煤矿高产、高效集约化生产及其配套的设备和技术。包括年产600万~1 000万t厚煤层综采成套技术装备研制;年产150万~200万t薄煤层自动化综采成套技术装备研制;年产100万t以上短壁综采成套技术装备研制;巷道快速综掘成套技术装备研制等。

有关业内人士指出, 我国发展大型煤炭井下综合采煤设备, 不仅是为了解决煤炭行业发展的设备需求, 也不仅是间接地为提高我国煤机行业技术水平提供难得的发展机遇, 更重要的是, 它将为我国重要能源资源开采提供有力保障。

4 煤炭综采技术发展制约因素

煤机行业的发展并非一帆风顺。在经过多年的低谷期后, 虽然近年来市场逐步转暖, 但在其自身发展中仍有诸多制约因素。诸如基础技术及基础元器件发展滞后、国产原材料不能满足要求、企业数量多规模小且分散重复、科技开发投入少、技术创新能力弱等。目前, 煤机全行业最突出的问题之一就是成套能力薄弱, 市场竞争力不强。据了解, 改革开放以来, 在煤炭专用设备研制和国产化工作上取得了巨大成就。但是, 由于体制和机制的制约, 在煤炭专用设备研制和国产化工作中, 力量主要集中在提高单机的设计制造能力和水平上。因而, 煤炭专用设备的系统开发、系统设计、系统成套及系统服务, 显得十分薄弱。同时, 由于煤炭装备制造业发展滞后, 产品的性能和可靠性难以满足高产、高效矿井要求, 导致企业在市场竞争中缺乏竞争力。

种种制约因素及行业技术创新能力不足, 造成目前我国煤机制造业与国际水平相比存在很大差距。专家建议, 根据目前行业的具体情况, 行业创新路线还需要引进和自主研发相结合。专家指出, 在全球产业结构调整和转移的浪潮中, 以及诸多制约因素前提下, 我国煤炭装备制造业面临着重组和规模经营的新趋势。

5 煤炭综采技术发展

在提出推进重大综采装备国产化, 以洁净煤技术为突破口, 以多联产和综合利用为手段, 开创煤化工的新局面, 已成为我国发展循环经济的重要课题。在实现经济效益的同时力推煤气化多联产系统对于当前我国工业发展面临的能源总量需求压力巨大等严峻挑战, 有专家指出, 发展太阳能、核能等可再生能源尤为重要。面对日益激烈的竞争, 煤炭综采企业需要立志高远、追求卓越、励精图治, 自强不息、稳获商机、持续发展。

重型化、自动化和智能化是煤炭综采机械设备制造业发展的必然趋势, 企业募投项目主要在于液压支架改扩建项目和电液控制系统项目。募集资金投资项目建设的完成, 将进一步开拓高端产品市场, 丰富产品结构, 提高企业核心竞争力与品牌知名度, 为公司未来持续成长提供良好的条件。随着市场对能源需求的不断增加, 煤炭综采产业迎来了大发展时期, 目前煤炭生产企业所需设备基本依靠外购, 据初步测算, “十二五”期间掘进机液压支架需求总量将达到上万套, 因此依托我国区域性煤炭资源开发, 在建设煤炭综采液压支架制造项目, 具备良好的市场发展前景。

6 结语

提高综采工作面生产装备的智能化水平, 是实现最大限度地减少井下人工作业、高效生产、保障煤矿安全的必由之路。煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用将提升煤机企业在高端装备及智能控制方面的研发制造能力, 实现综采工作面机电装备的自动化、集成化, 最大限度地减少采面作业人数, 为安全高效生产提供技术保障。

摘要：煤矿资源的综合开采技术是能源开采领域备受关注的话题, 其涉及较多安全、可持续开采的技术利用, 对能源的开发利用、国民经济的发展、生活基础能源保障都有重要的促进作用。煤炭综采成套装备智能系统的研制为煤炭工业发展、建设安全高效矿井提供了有力的装备保障, 并且针对性的煤炭综采技术能够提高煤炭资源回收率, 有效减少资源浪费。

关键词：煤矿综采,技术现状,应用发展

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煤矿综采工作面支护技术问题分析 篇8

选择适合的综采工作面是煤矿开采工作进行的第一步。要结合不同地形、地质及岩石情况来确定。一般情况下都可以采用液压支架来进行支护。液压支架的优点是强度较高, 通过液压支架就可以衍生出很多种支架组合方式。也可以支撑与掩护相结合进行支护。

1.1 支架类型的选择

液压支护的选择, 首先要依据工作面所采用的采煤工作方式。开采条件主要由煤矿开采层的厚度来决定。一般情况下液压支架适用于薄煤层、中厚和厚煤层。支撑式支架一般用于压强较大, 煤层顶板完整且瓦斯含量较高的煤层。当煤层顶板不是很完整, 且压强比较小瓦斯含量浓度低的时候, 一般采用掩护支架。当顶板条件差, 压强难以测定时, 则可以采用掩护与支撑结合的支架。

1.2 支架规格的选择

支架规格的选择, 通常可以结合煤层工作面的厚度来具体考虑。支架规格也是影响综采工作面能否安全施工的重要因素。一般情况下, 如果支架规格选择不合理, 就会极大程度上威胁到煤矿的安全开采。所以在支架规格的选择上要严格依据标准, 卡紧这条安全线。液压支架中最小高度, 最大高度都不能小于或等于煤矿开采面的最小厚度和最大厚度。

1.3 支架工作阻力的要求

液压支架采用必须要强于煤矿综采工作面所需要的支护阻力, 这样才能确保工作面的安全性。在选择支架规格的时候, 必须要严格计算出工作面的支护阻力, 根据支护阻力来确定支架。

2 巷道两侧的工作面支护

煤矿综采工作面在进行机械工作时, 会对巷道内的构造产生影响, 轻则对巷道形成一定的损失, 重则在巷道出现滑坡现象。长此以往, 会对综采工作面造成伤害。所以, 为了使综采工作面的机械施工不对巷道造成伤害, 必须要进行巷道支护。为了保障巷道的安全性, 一般情况下会在综采机械施工前就对巷道进行支护, 既可以保证巷道内施工的安全性, 又保障了综采工作面的安全施工。根据巷道内安全工作的法律法规, 国家规定了煤矿综采工作面的各个出口应当和巷道的交界处有20cm以上的距离。在20cm内要对巷道进行一定的支护, 保障巷道的安全。并且巷道高度不得低于1.5m, 以确保巷道煤矿开采工作人员的安全出入。巷道日常必须有专人进行维修, 且时常检查巷道内有没有发生梁和柱的折断现象或者巷道变形等现象, 如有以上现象发生, 必须立即对巷道清挖维修。一般情况下, 综采工作面巷道支护的距离应当在20mm~30mm。但实际情况应当根据综采工作面和巷道进行增加或减少。目前, 我国采取的超前支护方式主要有金属拱形支架支护、梯形平巷支护、双向铰接顶梁支护三种。

2.1 金属拱形支架支护要点

在超前支护的时候, 通常情况下会预留长度为3m到5m, 宽度超过0.7m, 高度一般低于1.5m的替棚。替棚是和铰接顶梁金属拱形支架共同支架完成支护。为了保证整体支护结构的安全性, 一定要检查支护和支护材料的稳固性, 可以在空隙部分插入木头桩子, 或者固定一个稳固的支架。当支护距离小于20m的时候, 应当加入铰接顶梁来辅助单体液压支护, 使之更加安全。

2.2 梯形平巷支护要点

超前支护如果要采用梯形平巷支护方式, 必须要满足一系列的条件。应当要结合煤壁和支护距离采用一定的支护措施。如果工作面和巷道内壁距离在10cm以内, 那就要通过单体液压支柱和双排金属交接顶梁支架相结合, 来进行支护。如果工作面和巷道内壁距离处于10cm~20cm中间, 就可以采用单体液压支柱和单排金属铰接顶梁支架结合的方式来进行支护。所以, 具体问题具体分析, 梯形平巷支护要根据不同的情况结合综采工作面和巷道内壁距离进行分类支护。

2.3 双向铰接顶梁支护要点

双向铰接顶梁在超前支护中的应用相当广泛。由于十字顶梁的长度短, 出于安全性的考虑, 十字顶梁铰接点过于多, 在支护的过程中链接点会因受压, 形成很大的侧壁力矩, 安全性大打折扣。所以, 双向铰接顶梁改进了十字顶梁的缺点, 减少了链接点加上了承接力。双向铰接顶梁采用了沿倾向和沿走向两种连接方式, 其中沿倾向连接是对双向铰接沿着倾斜方向连续进行铰接, 沿走向连接同理。所以, 双向铰接顶梁完美地改善了十字顶梁的缺电, 还保留了十字顶梁的优点, 双向铰接顶梁更多地运用于超前支护中。

3 煤矿综采工作面安全问题

煤矿综采工作面顶板是煤矿开采工作安全进行的重点, 对工作面顶板要求必须要严格, 保证顶板符合标准。

3.1 坚硬顶板适用条件

根据煤矿开采时周围环境的不同情况, 煤矿综采工作面顶板也会不同。如果煤矿综采工作面采用的是坚硬顶板, 就不可以采用综合开采的方式。顶板长时间经受巨大的压力, 所以不可以将顶板大部分悬空安置。即使只有一小部分顶板悬空, 但是顶板长年承受强大的压力, 所以很有可能掉落, 存在安全隐患。煤矿开采工作必须严格要求, 令行禁止, 及时排除安全隐患。要派专人定时定期查顶板的安全性, 如果有隐患应及时修护, 排除安全隐患。

3.2 顶板破碎的处理办法

在实际的煤矿开采进行的过程里, 可能由于各种原因使综采工作面顶板产生不同程度的破裂。当发现顶板破裂时, 应当根据顶板破裂的大小和位置及时采取相应的措施进行修护。当发现顶板破碎面积较小, 还在可以控制范围内时, 可以采用掩护式支架支撑破碎位置的顶板, 或者用金属网对破碎位置进行包裹。不但可以提高支架的稳固性, 同时也可以承受部分顶板的压力。

4 结语

随着科学技术的进步, 煤矿开采技术不断完善。综采工作是煤矿开采工作安全施工的重要组成因素, 所以必须全面保障综采工作面的支护安全, 减少煤矿事故的发生, 保障矿工施工安全, 提高煤矿生产效率。

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[2]张彬.现代矿井工作面支护方式及创新[J].中小企业管理与科技, 2013, 09.

煤矿综采技术论文 篇9

煤矿综采设备受产品结构和传统润滑方式的影响, 运行消耗巨大。煤炭机械的工作环境粉尘浓度高、空间狭小、负载大、连续工作时间长、机械协作连动复杂, 日常的有效维护和高效可靠的润滑很难完全实现。综采设备的关键组件均由多个构件装配而成, 采用干油或稀油润滑模式, 虽使用许多先进的密封技术和不同的润滑方式, 以期能实现组件润滑周期与设备大修周期同步, 但在实际生产中, 设备往往因安装工艺、操作方法、润滑油的渗漏、材料应用和润滑剂不能满足设备连续工作的要求, 造成组件偏心引起严重磨损或连锁性破坏而被迫停机检修。所以, 煤矿综采设备的润滑方式和工艺的可靠性直接关系到设备的正常运行和综合成本。

目前的煤矿综采设备, 解决组件中润滑油泄漏、保证润滑有效的办法只有不断地更换新的密封材料、加入新润滑油和较频繁的更换配件。这种办法不能长效保证设备的运行和节约资源的要求。机械运行的冲击荷载、振动, 环境条件, 牵伸拽拉力和设备运行中的热涨力, 机件对偶结合运动中应力的变化均能使装配面产生间隙, 导致刮板机链轮轴组、滚筒托轮和辊圈、减速器、大型轴承箱、皮带运输机轴承、皮带托轮轴承等部位的润滑油泄漏或迅速失效。传统的脂润滑物质在50℃以上、水、粉尘的环境中, 开始油皂分离、机油变稀而使润滑油膜功能降低, 脂中的润滑油迅速流失, 存留设备轴承、齿轮表面的皂体无法满足润滑要求, 相应的机械偶件得不到有效润滑。因此, 只有寻求新的润滑方法和技术, 导入复合固体润滑概念, 才能延长机械寿命、彻底杜绝机械组件泄漏、润滑失效问题和遇水流失、粉尘条件、高温条件、冲击荷载条件下配件磨损加剧的发生。提高设备的运行效率, 降低综合成本, 节约设备制造资源, 治理环境污染。

二、传统润滑与复合固体润滑机理

1. 传统润滑

传统润滑条件下, 机械摩擦界面在运行过程中, 依靠非摩擦时摩擦面附着润滑油后摩擦产生的油膜达到润滑的目的。这种润滑方式只能解决机械传动部位动力传递时摩擦面初始接触时的临界负荷问题, 随着机械运行环境各项条件的变化, 传统润滑方法和润滑介质均不能使摩擦面最大程度减少磨损, 润滑的有效期也不能成倍延长, 摩擦发生时存留界面上的润滑剂存量无法得到保证。

传统的润滑材料和工艺, 是在油膜润滑原理的基础上发展和形成的。机械运动过程中, 当摩擦发生时, 机械接触表面形成油膜, 摩擦结束时, 油膜则消逝。油膜的润滑性能受到润滑油的制备工艺、材料、添加剂、温度、转速、黏着度、环境的影响, 尤其是在设备运行中冲击荷载发生时、磨屑产生时、温度>60℃时、可飞扬灰尘进入时、环境湿度过大时、有水或其他物质进入时、停机或再启动时的油膜均会被破坏。传统的润滑方式是一种相对不完全润滑方式。

2. 复合固体润滑

复合固体润滑———潜伏式润滑方法, 根据机械摩擦配合面的机械运动形式, 在摩擦配合偶件的相对静止或速度较低的一个面上, 设计配置阵列式、星空式孔群或矩形沟槽, 使摩擦面在机械运动时界面之间存留大量的润滑剂, 以期达到界面之间不管在任何环境条件下都有足够的润滑剂存量, 最大程度的保证了润滑有效, 同时在冲击荷载发生时, 潜伏在界面之间凹陷结构中的润滑剂被气流带出, 从而保证摩擦面之间不直接接触, 最大程度减少了偶件磨损, 固体润滑剂润滑原理见图1, 更重要的是复合固体润滑剂的配合使用, 杜绝了摩擦面之间的金属摩擦, 保证了润滑效果的成倍提高, 复合固体润滑剂润滑原理见图2。

复合固体润滑工程技术被应用于煤矿综采设备的传动摩擦件时, 具有特殊功能的复合固体润滑剂在摩擦面发生摩擦瞬间产生复合固体润滑膜, 该复合固体润滑膜以多层复合物质形态, 先后形成的油膜、复合膜、复合金属膜、金属膜同时发挥协同作用, 较长时间的存留于摩擦面偶件表面上。摩擦面瞬间产生的剪切力和压强不会破坏存留在摩擦面上的复合固体润滑膜, 从而阻断了对偶面的直接接触, 保证摩擦面在承受最大压强时的润滑有效, 以期达到减少磨损、节约资源、提高资源利用率的目的。所以, 复合固体润滑方式是一种相对完全的机械润滑方式。

三、GR技术在煤矿综采设备中的应用

复合固体润滑工程技术系列产品有别于传统产品, 其特点是集材料设计、机械设计及工艺设计的综合技术研究, 针对煤矿综采设备, 研究设计了以下几项针对磨损关键部位减少摩擦的GR产品解决方案:

(1) GR液压立柱。井下支护系统配置超强耐腐蚀、耐磨损液压立柱, 利用先进的激光制造技术, 把带有自润滑、超强耐腐蚀性的合金粉末熔覆于油缸表面, 使用寿命是传统油缸的3~5倍。

(2) 超耐磨GR溜槽。针对刮板输送机, 在溜槽表面熔敷超硬质合金、金属基自润滑复合合金强化曾, 增强溜槽耐磨损的能力, 使用寿命延长3倍以上。

(3) GR刮板机链轮轴组。针对刮板输送机链轮轴组, 应用复合固体润滑潜伏式润滑技术, 配合链轮轴组专用复合固体润滑剂, 使用寿命超过进口产品。

(4) 减速机专用GR复合固体润滑剂和伴侣。针对减速机的漏油、频繁检修、油耗严重、齿轮轴承异常磨损现象, 设计防尘、止漏和自密封的新型复合固体润滑剂、润滑伴侣, 一次加入, 3~5年有效。

(5) GR采煤机截齿组件。针对采煤机, 设计复合固体润滑截齿组件, 该截齿组件应用潜伏式润滑技术, 装机前分别在截齿把, 齿靴上涂抹专用的复合固体润滑剂, 使用寿命是传统截齿的3倍以上。

(6) GR复合固体润滑皮带机托辊。超强托辊专用复合固体润滑剂替代原有传统润滑剂, 保证托辊润滑终身有效。同时设计轻型托辊复合结构的GR可拆装耐磨体, 实现耐磨、轻量化、循环利用、节电、减少皮带磨损。

(7) 综采设备GR销套。针对加油困难、磨损量大部位设计的潜伏式复合固体润滑布氏轴承和所有滑动配合关节。

四、复合固体润滑技术应用的预期效果

煤矿综采技术论文 篇10

综采设备是指综合机械化采煤工作面机电设备的总称, 它主要包括采煤机、刮板输送机和液压支架 (常称为三机) 。综采设备将各种独立的生产机械合理组合、协调工作, 使工作面的破煤、装煤、运煤、支护全部工序实现机械化[1]。

1.1 采煤机

采煤机是集机械、液压、电气、为一体的大型复杂系统, 分为锯削式、刨削式、钻削式和铣削式四种。采用模块结构, 紧凑可靠、牵引力大、牵引速度快。采用无链电牵引, 一般由5台电机结合, 总功率较大。采用微机处理, 可对多种运行参数和工况进行智能化监测、监控, 能实现故障预诊断和预警, 显示故障部位, 实现自动控制与液压支架、刮板输送机的联动。

1.2 刮板运输机

刮板输送机采用刮板链牵引, 在槽内运送散料, 常由机头、中间部和机尾部3部分构成。机头由机头架、电动机、减速器、液力偶合器及链轮组成。中部由过渡槽、中部槽、链条和刮板组成。机尾部是供刮板链返回的装置。机头采用左右交叉侧卸方式, 与机尾联成一体, 整体采用大直径圆环键和扁圆锥, 链条寿命和可靠性大大提高。封底单向溜槽, 中部槽宽约1m, 槽厚约45mm。采用铸焊结合溜槽, 将槽帮与铲煤板和挡煤板座铸成一体, 使用寿命长。

1.3 液压支架

液压支架是综采工作面主要的支护设备, 它能支护采场顶板, 推进采运设备, 维护作业空间。液压支架内乳化液泵站供给的高压液体, 通阀门控制立柱、千斤顶的伸缩来实现升、降、推、移4个基本动作。

2 三机的选型原则和配套事宜

2.1 三机选型原则

(1) 采煤机要保证技术先进, 操作简便, 工作可靠, 功能完善;结合工作面煤层地质条件, 合理选取采高、截深、功率、牵引方式等主要参数, 规划数据适用范围;满足工作面设计生产能力小于采煤机的实际生产能力;能与刮板输送机和液压支架的参数匹配。

(2) 刮板输送机要达到工作面采煤机的生产落煤能力, 基数确定以工作面最大生产能力乘以不均衡系数来计算;刮板输送机的结构形式受底板条件、机底托架和行走影响, 机头和机尾部位要防滑铆固;刮板输送机的铺设长度根据技术特征、链速、输送量, 工作面倾角等因素来确定。

(3) 液压支架结构要适应工作面煤层赋存条件;其次, 液压支架的支护强度要适应工作面矿压, 支撑力和阻力要适应直接基本顶和直接顶岩层移动产生的压力, 将空顶区的顶底板移近量控制在最小限度。而后, 支护断面要适应通风要求, 恰当保证风量。最后, 液压支架要适应采煤机和刮板输送机的参数。

2.2 三机配套事宜

三机配套主要包括:生产能力配套、性能配套、几何配套、寿命配套和综采面其他设备配套等五个方面。需要注意的事宜如下:

(1) 采煤机在刮板输送机弯曲段和头尾过渡段运行时不能发生运动干涉, 通过计算确定:采煤机机身与刮板输送机挡板距离;采煤机滑靴与铲煤板距离;采煤机截割滚筒与铲煤板距离。采煤机切通煤壁时要保证:采煤机加大摇臂长度, 以确保采煤机滚筒截透煤壁;刮板输送机头尾两端短而低;截割滚筒在输送两端有适当卧底量[4]。

(2) 刮板输送机横向宽度要尽可能小, 以减小支护空顶距。刮板输送机头尾两处平行布置的驱动装置体积要小;布架要核算支架空顶距;机架连接要紧凑。刮板输送机牵引销轨应和采煤机牵引力匹配。刮板机输送机推移强度应与液压支架的拉架力相适应。

(3) 为适应综采工作面倾角变化, 需在采煤机、刮板输送机、液压支架增设防滑装置。

3 综采设备现状与特点

基于庆阳煤电综采设备现状, 分析其特点如下。

3.1 技术集成程度高, 购置设备投资大

煤矿综采设备科技成果越来越多、涉及的学科门类越来越广, 设备越来越先进、结构越来越复杂, 凭借单个学科的知识无法解决综采设备实际生产中遇到的问题[5]。煤矿综采设备具有性能高级、技术先进、结构复杂、制作复杂等特点, 因而设备投资巨大。综采设备的投资也成为煤矿建设生产的主要成本之一。

3.2 正常运转费用高, 设备故障损失大

煤矿综采设备安装后, 生产改造、保养检修还需要投入大量的资金才能保障设备正常运转、发挥性能。综采设备装机功率高、设备能源消耗大, 于是生产过程支出的费用高。一般来说, 煤矿综采工作面设备正常运转需要支出的费用约占吨产煤成本的5%。煤矿综采设备工作容量大、生产效率高, 发生故障导致生产中断, 可能给庆阳煤电带来巨大的经济损失。

3.3 设备运转地点不固定, 发生事故后果严重

鉴于煤矿井下环境恶劣, 作业特殊, 综采设备运转地点不固定。对于不同条件、不同地点的工作面, 使用设备要进行重复的拆除、运输、安装、升井、检修、入井等程序。综采设备通常在高速度、高集成、高负荷状态下运行, 设备发生故障突变性大, 难以预测, 极易造成作业停止、设备损坏、人员伤亡等不堪设想的后果。

4 综采设备的固体润滑技术

煤矿生产过程中, 工作环境粉尘大、有酸碱侵蚀, 工作载荷大、冲击力强, 持续运转时间长, 设备成本贵重, 机械构造复杂, 综采设备遭遇频繁停机维修, 若采用固体润滑技术, 则降低机械部件摩擦损耗, 延长设备使用寿命, 提高安全生产效率。

4.1 固体润滑技术的原理

固体润滑技术是利用固体物质涂抹或精镀于部件摩擦界面, 形成固体润滑膜, 产生摩擦时在对偶材料表面形成转移膜[6,7], 使摩擦发生在润滑剂内部, 从而降低摩擦, 减少磨损的措施统称。固体润滑膜不仅能隔离对偶材料表面, 还能降低接触薄层的剪切强度, 从而减小摩擦系数。实践表明, 煤矿综采设备设置固体摩擦剂后, 当摩擦部位发生摩擦时, 在固体润滑膜作用下, 形成的多层复合物质牢固留存在摩擦副表面。在后续的生产中, 即使设备长期受到较大剪切力或压紧力, 也不易损坏固体润滑膜。固体润滑技术能有效保护综采设备摩擦面, 降低维修频率, 提高运转效率。

4.2 固体润滑技术的应用

以固体润滑工程学研究为理论基础, 针对煤矿综采设备各摩擦部件, 传统的润滑油脂能保证煤矿综采设备的正常运行并不能解决设备的锈蚀、渗漏等问题[8]。应用固体润滑技术解决实际生产中, 采煤机、刮板输送机、液压支架关键部位的磨损问题。

(1) 采煤机采用潜伏式润滑技术, 设计固体润滑截齿组件。组装前, 在截齿把, 齿靴上涂镀固体润滑剂, 可延长截齿使用寿命。

(2) 刮板输送机设计钛合金自润滑耐磨条, 设置在溜槽表面, 可提高溜槽耐磨能力。在刮板输送机链轮轴组部位采用潜伏式润滑技术, 配合干油润滑金属机械传动件, 可增加链轮轴组过煤量。

(3) 液压支架设计耐高压, 耐腐蚀, 耐磨损的液压支柱, 配合激光制造技术, 把固体润滑物质, 常用合金粉末等喷融在油缸表面, 可增大支护性能。

实践证明, 综采设备应用固体润滑技术, 关键摩擦部位界面会形成紧密牢靠的固体润滑膜, 采煤机寿命是传统截齿的1.5倍以上, 刮板机链轮轴组过煤量是传统的2倍以上, 液压支架渗漏甚微, 寿命延长16个月以上。综采设备维修成本降低, 带来经济效益可观。

5 结束语

煤矿综采设备是煤矿安全生产的重要设备之一。文章分析综采设备的选型与配套问题, 介绍煤矿综采设备现状与特点。通过对固体润滑技术的研究, 解决了因润滑不良导致综采设备磨损的问题。以期为综采工作人员提供参考。

摘要：伴随着煤炭行业的发展, 综采设备的作用日益明显。本文针对煤矿综采设备的选型与配套, 分析综采工作面三机合理选配问题, 介绍煤矿综采设备现状与特点, 设计固体润滑技术解决煤矿综采设备磨损问题。

关键词：综采设备,选型和配套,固体润滑

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煤矿综采技术论文 篇11

关键词：综采工作面；过断层；实践探索

1 -120西大巷八层外综采工作面现况

1.1 断层情况。-120西大巷八层外综采工作面煤层倾向N27°W～N67°W，走向变化不大。煤层倾角为8°～30°，平均21°。该面地质构造较复杂。工作面回采范围内共揭露16条断层，其中f7、f8、f9、f10为逆断层，其余均为正断层。f2、f4、f5、f6、f7、f13、f14、f15、f16断层落差均大于1m，根据相邻工作面及老巷揭露断层资料分析，f2、f4、f7断层将切穿本面，对本面回采影响大。断层附近围岩节理发育，完整性差。造成该区域煤层厚度、结构发生变化，最小煤厚1.0m。该区域断层、煤厚变薄对工作面回采煤质将产生较大影响。

1.2 采煤工艺。-120西大巷八层外综采工作面采用双滚筒采煤机割煤，本面采用MG2×160/710-AWD型双滚筒采煤机。采煤机螺旋滚筒上（下）行割煤，往返一次进两刀，双向割煤。采煤机割煤、螺旋滚筒装煤、刮板运输机运煤、液压支架支护顶板。当遇地质构造变化或一次无法将煤全部装入输送机时，往返一次进一刀。

2 过断层技术措施

2.1安全技术措施。根据-120西大巷八层外综采工作面推过断层时面前顶板破碎现状（冒落或者未冒落）、断层不同的地质特征（落差高度）等情况下对综采工作面矿山压力分布特点和不同施工工艺的特征，采取了下列安全技术措施。①当-120西大巷八层外综采工作面面前顶底板岩石硬度系数大于4时，我矿8层顶板岩石坚硬，所使用的采煤机破岩困难、影响采煤机的使用并且会损坏设备，此时需用打眼响震动炮的方法处理。②在顶板裂隙发育区段，及时拉超前架护顶。防止因煤层破碎诱发冒顶事故。③过断层时，断层处岩石采用打眼爆破法处理。下降盘打眼放顶留底煤，上升盘打眼卧底，顺直工作面刮板输送机，随工作面推进，根据工作面煤层上翻或下翻情况，逐刀卧底或放顶起、落输送机，将采高控制在1.5～2.3m范围之间，当断层落差大，支架行程超高时，断层上升盘采用支架上方打“井”字型木垛的方法将顶板装实确保支架初撑有力，严禁支架超高或支架立柱行程不足200mm。使用 2.5m板梁倾向插入支架顶梁上部，在板梁上方走向搭接方子木或板梁，使其形成“井”字型木垛（2.5m板梁倾向使用在相邻三架顶梁上方，防止移架时木垛失稳）。④顶板破碎时，采用擦顶移架以防松动顶板要紧跟前滚筒移架或人工操作超前移架，要带压移架，减少顶板的松动。我矿的-120西大巷八层外综采工作面下半部采用ZY5000/12/24液压支架维护顶板，移架步距600mm，保证支架初撑力不小于24MPa。工作面上半部对柱支护：对柱与对柱间距为1m，每组对柱之间支柱间距为400mm。采用见四回一控顶方式。可在支架前端搭设工型钢或者穿长板梁并且铺设钢筋网组合的方法维护面前较为破碎的顶板，或者移架前在端面架设走向和顺山棚，如果条件允许，也可以在煤壁掏梁窝，架设临时棚梁支护顶板。

2.2 过断层时冒顶。当-120西大巷八层外综采工作面遇到推过断层时发生了冒顶，煤层倾角较大时会有液压支架被推倒的危险，或者发生压死液压支架和堵塞采煤工作面等生产事故。最常用的措施方法就是及时木料背顶，在液压支架上面搭设木垛，要求是木垛最下面一层的木柱平行于煤壁，而且保证能够用搭在俩个相邻的液压支架上面，从而保证搭设的木垛能够与冒顶处的顶板充分接触，能够承载顶板压力。还有一种方法就是在破碎处及时打设锚杆，局部打设锚索加强支护，但是这种支护措施方法对现场地质及顶板冒落条件有一定的要求。近些年来，应用化学的方法加固顶板在过断层的施工中应用也更加普遍，在一些西方的发达国家应用效果明显，但是成本消耗、施工技术的要求较高。

2.3 过断层时落差较大。当-120西大巷八层外综采工作面推采时遇到断层落差较大时，受地质条件影响会造成工作面的起伏较大。为了使设备从一盘顺利过渡到另一盘，需选择一个合理的推进坡度，一般在距离断层面5-15m处开始，上抬或下扎量一般每刀60-140mm，保证液压支架上部顶梁不会互相挤压，能够顺利推移液压支架和采煤机的前进。推过断层后仍需要继续调整推进坡度，尽快恢复到正常生产。在地质条件符合的条件下，最好优先用由断层上盘向断层下盘推进的方法。当采用断层下盘向上盘推进时，因为上下两盘不同的位置，液压支架会承担下盘顶板的压力和上盘顶板一部分的压力，从而增加了液压支架的承受负载，对液压支架影响较大。由于压力集中，容易发生片帮冒顶事故。当采用由断层上盘向下盘推进时，上盘顶板的岩层压力可以部分传递于下盘，液压支架承受的负载较小，保证现场的安全。

3 -120西大巷八层外综采工作面的实践及现场效果

3.1 -120西大巷八层外综采工作面在推采断层的过程中，主要考虑断层的地质特征和断层处的顶板完整程度，控制好断层处面前顶板的完整性是过断层的技术措施的关键。

3.2 -120西大巷八层外综采工作面在推进过程中遇到了顶板破碎的状况，及时搭设木垛背顶，保证支架的初撑力合格，及时带压拉架。认真分析并且对作业现场的实际勘测，提高人员的劳动效率，加强班组的管理、质量管理、设备管理和矸石处理，这对正常推过断层，减少施工工期，提高原煤产率有十分重要的作用。

4 结语

4.1 -120西大巷八层外综采工作面过断层时，如果生产的工作面压力大，存在冲击地压发生隐患的可能，在过断层时应该提前注意，距离断层处40m时每推进5m就要进行矿压观测，可以采用钻孔卸压法进行卸压，并要提前进行煤层注水 ，降低煤层的硬度。

4.2 -120西大巷八层外综采工作面过断层时，一般采用小于10 o—12 o的仰角或俯角进行推进工作，不宜超过16 o，否则会引起刮板输送机和液压支架下滑而无法推进，造成大量的煤炭滑出溜槽。在推移刮板输送机和拉移液压支架，需要注意液压支架和刮板输送机仰、俯角一致，否则将会造成推移千斤顶损坏，密封圈产生破损，活塞出连接槽等机械事故。

4.3 -120西大巷八层外综采工作面过断层时，综采工作面要做到“两平一直”，底板若有凹凸不平的现状时，应提高面前溜子或拉架使液压支架前移。

4.4 -120西大巷八层外综采工作面过断层时，需要减少采高，尽量的接近液压支架伸缩量的下限，从而来增加液压支架的稳定性，保证前移时的稳定性和较大的伸缩量，来避免出现的局部冒顶。

煤矿综采工作面支护技术问题探究 篇12

关键词：煤矿,综采工作面,支护技术

运用液压支架对煤矿综采工作面进行支护, 对工作面支护的状况有较好的改善效果。而对于液压支架在煤矿综采工作面中的有效应用, 必须借助支护措施的合理选择才能够促使支架支护最大效能的发挥。其中支架的确定和选择, 就要依据具体的实际情况, 对相应的支护技术问题进行探讨, 才能进一步落实支护技术的良好实施。

一、支架的选择

关于工作面支架的选择, 有较多类型的液压支架, 而这些支架的设计, 一般都是依据特定的地质条件进行实施的, 在进行选择的过程中, 也要结合实际的条件, 对合理适宜的支架进行选择。一般对于液压支架的选择, 大致包括了三个重要的步骤, 即对支架类型、支架规格、支架工作阻力的确定。

1支架类型的确定。依据支架支护特点与结构的不同, 对国产液压支架进行划分, 包括有支撑掩护式、掩护式、支撑式等基本架型。而根据支架的使用范围, 液压支架的类型也有所不同, 包括在32-50m煤层的开采中所用的液压支架、缓倾斜中厚煤层中所用的液压支架、开采铺网厚煤层分层中所用的液压支架、运用于厚煤层放顶煤的液压支架、坚硬顶板条件下所用的高阻力液压支架、薄煤层中所用的高阻力液压支架以及大倾角煤层中所用的液压支架等。一般来说, 工作面开采的条件决定着液压支架的选择, 选择液压支架类型必须要符合作用部位所需要的要求。对于瓦斯含量大、来压强烈、完整工作面项板的工作面开采, 就应对支撑式液压支架进行选用;而掩护式液压支架可用于来压不明显、破碎顶板的开采工作面上;对于普通条件的开采工作面, 可对支撑掩护式液压支架进行选择。

2支架规格的确定。工作面开采的煤层厚度在设计上有所不同, 而支架规格的选择则应依据这些不同设计的厚度进行合理的确定。对于支架的最大高度来说, 其必须大于煤层的最大高度, 但针对支架最小高度方面, 就要求其必须小于煤层的最小高度。

3支架工作阻力的确定。在设计上, 工作面顶板的分类以及基本顶的分级有着不同的差异, 在支架的选择过程中, 必须依据液压支架的支护能力验算, 对最终工作面所需的支护阻力进行确定。其中值得注意的是, 工作面所需的支护阻力必须小于液压支架的支护能力。

二、工作面两巷的超前支护

对于工作面两巷而言, 其所受动压作用的影响较大, 而这种动压作用的形成, 是由工作面的开采而导致的。为了促使巷道受开采作用的减缓, 对开采所需的有效空间进行确保, 就要提前对巷道进行维护, 且必须在巷道未受动压影响之前进行实施。在实际的生产过程中, 应依据工作面超前压力的影响范围, 对巷道的超前维护距离进行合理的确定, 一般来说, 这一合理的距离为20-30m, 而所需的超前支护方式的类型却有以下几种。

1拱形金属支架。在3-5m替棚的超前过程中, 必须要对金属支柱配套支护与十字铰接顶梁进行运用, 其高度一般在15m以上, 行人侧宽度则不能小于0.7m。对于超前支护距煤壁20m范围内的支架支护, 可对单体液压支柱支护和单排金属铰接项梁在拱形梁下进行加打, 也可将中柱加打于拱形梁下, 木料垫于拱形梁与柱顶之间, 通过钢丝拴牢支柱, 以免滑动现象引起倒柱。另外还要对拉杆、加打撑木、增加卡缆等加固措施进行实施, 以促使支柱稳定性的进一步增加。

2梯形木棚平巷。10m范围内靠近煤壁时, 将单体液压支柱支护及双排金属铰接顶梁用于原梯形木棚梁下。而对单体液压支柱支护与单排金属铰接顶梁进行选择时, 则这一范围为10-20m。

3双向铰接项粱支护。该种支护是由十字顶梁改进而来的, 而十字顶梁长度一般较短, 在超前支护死亡过程中, 两巷与端头的铰点过多, 侧臂力矩较大, 固定支柱支撑位置, 在焊接部位容易受到损坏, 且存在运输不便的缺点。而通过改进形成的双向铰接顶梁对这些问题进行了妥善处理。其在金属铰接顶梁的中间两侧, 直接焊接了侧向连接的接头与耳子, 以促使横向铰接的有效运用。沿倾向与沿走向是双向铰接顶梁的两种连接方式, 前者为普通铰接顶梁连接, 沿倾斜方向对双向铰接顶梁进行了连续的铰接;而后者沿走向对双向铰接顶梁进行了连续的铰接。

三、顺槽支护

针对15-18m2的顺槽断面的大型煤矿综采工作面而言, 锚索与锚杆较为普通, 没有足够的强度, 使得顺槽严重变形。对于这一问题的处理, 可以对高强度、高预应力组合的锚杆支护系统进行选用, 对综采工作面顺槽的支护起着一定程度的作用。通过高强度、高预应力组合的锚杆支护系统的使用, 在综采工作面顺槽中可以比普通的锚杆支护巷道起到更为有利的作用, 其中就、顺槽顶底板移近量、顶板离层量、两帮移近量等方面都能够得到有效的降低, 且顺槽的变形程度也会得到明显的改善。而另一方面, 由于顺槽两帮收敛量和顶板离层的良好控制, 有效的避免了对顺槽的多次维修。通过生产的不断实践, 已经对高强度、高预应力组合锚杆支护系统在大断面顺槽支护中的作用进行了验证, 其技术的实施是较为可行的, 同时能够非常显著的促使经济效益的增长, 对支护成本的降低非常有利。而通过还技术的进一步实施, 也为综采工作面创造了高效生产的良好条件。对于该系统技术的组成, 主要包括了高强度W型钢带、强力锚索和锚杆、相关的配套附件。一般选用专用钢材 (BHRB600) 对强力锚杆杆体进行制作, 为左旋无纵筋螺纹钢杆, 其杆体直径约为22mm;而强力锚索的制作材料为1×19根的钢丝捻, 形成钢绞线, 其直径约为20mm;选用薄钢板作为高强度W型钢带的制作材料, 通过多道轧辊, 对冷弯、滚压进行连续实施并达到成型, 钢带宽度为280mm, 厚度为5mm左右。

四、工作面顶板的管理1破碎顶板

对于破碎顶板的支护, 一般对掩护式支架进行选用。而在具体的支护过程中, 可对金属网铺设、挑顺山梁、带压擦顶移架等措施进行实施。其中, 金属网的铺设, 在破碎顶板的管理中, 起着尤为重要的作用。在煤壁前控顶范围内, 为了能够顺利移动支架, 展开顶网, 可将走向梁架于金属网上, 顶板预先由走向梁支撑, 同时在金属网的作用下, 掩护支架的顺利前移。

2坚硬顶板

综采作用于坚硬顶板条件下, 大面积悬空的顶板在来压期间, 会瞬间垮落, 此时液压支架就可能会被压坏。处理此问题, 可对大吨位的支撑掩护式支架进行选用, 也可对顶板进行高压注水, 同时利用深孔爆破促使放顶的强制实施。

3易片帮煤壁

煤壁片帮对煤矿生产的影响较大, 对相关问题进行处理, 就要采取合理的预防和管理措施, 对其进行解决。 (1) 对工作面生产技术进行有效管理, 缩短循环周期, 促使正规循环作业的有效实施, 对煤壁暴露时间进行有效的控制。 (2) 支架的选择必须合理, 能够立即进行支护, 且具备一定的防帮片装置, 端面距离较小, 同时又较大强度的支护能力。 (3) 当帮片有所发生时, 必须立即对相应措施进行实施, 将移架措施提前, 及时进行支护, 有效预防冒顶的发生。

结语

总而言之, 在支护技术的实际应用中, 应具体结合工作面的开采条件, 对适宜的支护支架进行选择, 并对相关的问题进行有效的处理, 才能够促使综采工作面生产的安全和高效。

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