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【摘要】在我国能源结构中,煤炭作为主体,是我国最主要的消耗能源,由于经济发展过程中对煤炭需求量不断增加,各煤矿企业更注重生产效率及开采量的提升。随着开采量的提升,部分中厚煤层矿井已近枯竭,这就涉及到薄煤层及极薄煤层的开采问题。通常情况下将小于0.8m的煤层定义为极薄煤层,由于其开采難度较大,需要对其开采设备进行正确的选型,确保三机配套合理,提高综采工作面设备的协调性,确保生产的高效性和安全性。文中对极薄煤层综采工作面三机的选型进行了分析,并进一步对极薄煤层综采三机配套应用进行了具体的阐述。
【关键词】极薄煤层;综采三机;配套;选型;应用
在煤矿开采工作中,将煤层分为三个等极,即将厚度在3.5米以上的煤层定性为厚煤层,将厚度在1.3米至3.5米之间的煤层称为中厚煤层,而对于小于1.3米的煤层则称为薄煤层,而在薄煤层中,对于厚度小于0.8米以下的煤层则为极薄煤层。极薄煤层由于其平均厚度较小,而且可能存在着一定的倾角,部分顶为砂质泥岩,极易垮落,底板通常存在有碳质泥岩,遇水则会发生膨胀,向下推移,开采的难度较大。这就需要在极薄煤层开采过程中,确保综采三机即刮板输送机、液压支架和采煤机的配套的应用,通过对三机进行科学合理的选型,确保三机配套在应用中能够取得良好的效果,提高生产率,确保开采工作的安全、可靠及高效。
1、极薄煤层综采工作面三机的选型
1.1液压支架型号的选择
1.1.1为了达到大伸缩比的要求从而更好的适应煤层倾角,采用整体顶梁、二柱支撑的形式。液压支架的主要结构需要采用高强度的结构钢来进行焊接,可以有效的降低支架的重量,而且在支架焊接时,需要在焊接前进行预热,焊接完成后还要进行实效处理,这样可以有效的确保结构件的焊接质量。为了有效的确保支架的响应速度,则需要选择大流量的液压元件,对液压管路系统进行合理的布局,这样可以有效的确保人机空间的宽阔性。
1.1.2支架的侧护板、调架梁等都可以在千斤顶控制下进行调节。侧护板可以确保支架顶梁间没有间隙存在,没有倾倒的空间。根据实际情况的需要,进行顶梁防倒等装置的安装,可以有效的避免倒架情况的发生。当支架出现滑移情况时,需要在移架过程中,通过侧护板与顶梁、调架梁与底座的相互作用完成支架矫位操作,然后再进行撑顶。
1.1.3推移千斤顶正装,采用浮动活塞解决了传统的推移控制回路推溜力大而拉架力小的问题,满足了实际工况中移架力应大于推溜力的要求。
1.1.4顶梁带有活动侧护板,侧护板对工作面起到密封作用,防止工作面漏矸。
1.1.5通过优化设计,减小底座前端比压。支架底座整体上具有较强的刚性,而其中部属于半开档的形式,所以为了确保底板比压能够减小,使其对松软底板具有良好的适应性,则需要利用厚钢板在底座前部进行过桥联接,而且底座的后部则可采用箱形结构进行联接,而为了方便浮煤及碎石能够排出,则宜将底座中后部底板采用敞开式。为了避免在移架过程中底座前端出现啃底的问题,则可以在前端采用为大圆弧结构进行设计。
1.2采煤机型号的选择
1.2.1在倾斜极薄煤层开采过程中,为了适应薄煤层综采工作面中煤层底板出现的起伏变化,应当选取牵引力大,爬坡能力强,整机长度较短、整机机身较矮的采煤机。
1.2.2在倾斜极薄煤层开采过程中,应选用多电机横向布置,机械传动系统各自独立,过滤器、马达和油泵外置便于维护、检修;机身主体为一个箱体,无对接面的采煤机。
1.2.3为了适用于大倾角开采,选用液控制动阀组控制制动器,实现停车即制动,。
1.2.4在采煤机中选择侧臂式摇臂进行使用,这样能够有效的降低采煤机机身的整体高度,从而扩展摇臂下方中的过煤空间。
1.2.5在倾斜极薄煤层开采中选取可以对其进行遥控控制和两端就地控制的采煤机,这样能够有效的解决采煤机在操作过程中空间小以及采煤机使用人员视线差的问题。
1.2.6为了有效地与采煤机截割转速相匹配,对装煤效果进行改善,选择大升角螺旋滚筒进行使用。
1.3刮板输送机型号的选择
1.3.1刮板输送机中的宽度,应当与采煤机的宽度相适应,中部槽的高度不能太高,确保刮板输送机的重心线与采煤机的重心线能够有机的结合在一起,处于一个吻合的状态,避免采煤机在截割过程中出现振动状况,还要增加采煤机机身下方位置中的过煤量,避免刮板输送机被大块煤矸卡死。
1.3.2刮板输送机中的销排座,应当向采空侧进行适当的移位,这样能够使输送机的重心线与采煤机的重心线有效的吻合,这样能够有效的提升滚筒在薄煤层开采过程中的装煤效果。
1.3.3刮板输送机铲煤板的形态应当设置为三角形,采煤机中的骑铲板应当转变为骑溜槽,这样能够有效的提升装煤效果。
1.3.4中部槽中板应使用20mm以上的高强度耐磨板。
2、极薄煤层综采三机的应用
通过对综合三机配套选型,将其在极薄煤层开采工作中进行应用,推进度得到有效的提升,对于综采效益的提升起到了极其重要的推动作用。为有效地降低极薄煤层的采高及煤质灰分,采取三机配套的应。由于极薄煤层开采过程中极易出现采煤机机身无法通过开采通道的情况,所以利用中部较低的刮板输送机和机身较薄的采煤机配套使用,不仅有效的解决了这一问题,而且有效的对煤矸卡组装问题的出现起到了防止的作用,确保了采煤机性能的发挥,使刮板运输机能够良好的运行,降低了极薄煤层开采过程中机械设备故障发生的机率。而且利用三机配套,对于在薄煤层处于大倾角情况下窜矸所带来的安全威胁起到了有效的防范作用,有效的保证了开采现场环境的安全。而且侧臂式摇臂和大升角螺旋流筒的配套应用,有效的提高了薄煤层开采过程中的装煤效果,确保了开采经济效益的实现。
3、结束语
通过在极薄煤层综采工作中采煤机、刮板输送机、液压支架及胶带输送机的造型,则构建成了一套极薄煤层综采工作面的成套设备,通过对其进行科学合理的配置,确保其在使用过程中取得了良好的效果。而且三机配套的应用,有效的减轻了煤层的灰分,加快了开采的推进进度,为煤层开采提供了良好的保护,而且综采三机配套具有节能、低故障、易维护及安全可靠的特点,所以在煤矿极薄煤层的开采过程中可以进行全面的推广应用。
参考文献
[1]魏辉.杨洋.极薄煤层三机配套设备选型研究.煤矿机械,2013-05-15.
[2]马文峰,雷仁忠,周明昌.再生顶板条件下极薄煤层综采“三机”配套与实践.煤矿开采.
[3]姚向荣,廖米和.底区薄煤层小综采装备三机配套参数优化及应用.煤炭技术,2006-05-10 .
【关键词】极薄煤层;综采三机;配套;选型;应用
在煤矿开采工作中,将煤层分为三个等极,即将厚度在3.5米以上的煤层定性为厚煤层,将厚度在1.3米至3.5米之间的煤层称为中厚煤层,而对于小于1.3米的煤层则称为薄煤层,而在薄煤层中,对于厚度小于0.8米以下的煤层则为极薄煤层。极薄煤层由于其平均厚度较小,而且可能存在着一定的倾角,部分顶为砂质泥岩,极易垮落,底板通常存在有碳质泥岩,遇水则会发生膨胀,向下推移,开采的难度较大。这就需要在极薄煤层开采过程中,确保综采三机即刮板输送机、液压支架和采煤机的配套的应用,通过对三机进行科学合理的选型,确保三机配套在应用中能够取得良好的效果,提高生产率,确保开采工作的安全、可靠及高效。
1、极薄煤层综采工作面三机的选型
1.1液压支架型号的选择
1.1.1为了达到大伸缩比的要求从而更好的适应煤层倾角,采用整体顶梁、二柱支撑的形式。液压支架的主要结构需要采用高强度的结构钢来进行焊接,可以有效的降低支架的重量,而且在支架焊接时,需要在焊接前进行预热,焊接完成后还要进行实效处理,这样可以有效的确保结构件的焊接质量。为了有效的确保支架的响应速度,则需要选择大流量的液压元件,对液压管路系统进行合理的布局,这样可以有效的确保人机空间的宽阔性。
1.1.2支架的侧护板、调架梁等都可以在千斤顶控制下进行调节。侧护板可以确保支架顶梁间没有间隙存在,没有倾倒的空间。根据实际情况的需要,进行顶梁防倒等装置的安装,可以有效的避免倒架情况的发生。当支架出现滑移情况时,需要在移架过程中,通过侧护板与顶梁、调架梁与底座的相互作用完成支架矫位操作,然后再进行撑顶。
1.1.3推移千斤顶正装,采用浮动活塞解决了传统的推移控制回路推溜力大而拉架力小的问题,满足了实际工况中移架力应大于推溜力的要求。
1.1.4顶梁带有活动侧护板,侧护板对工作面起到密封作用,防止工作面漏矸。
1.1.5通过优化设计,减小底座前端比压。支架底座整体上具有较强的刚性,而其中部属于半开档的形式,所以为了确保底板比压能够减小,使其对松软底板具有良好的适应性,则需要利用厚钢板在底座前部进行过桥联接,而且底座的后部则可采用箱形结构进行联接,而为了方便浮煤及碎石能够排出,则宜将底座中后部底板采用敞开式。为了避免在移架过程中底座前端出现啃底的问题,则可以在前端采用为大圆弧结构进行设计。
1.2采煤机型号的选择
1.2.1在倾斜极薄煤层开采过程中,为了适应薄煤层综采工作面中煤层底板出现的起伏变化,应当选取牵引力大,爬坡能力强,整机长度较短、整机机身较矮的采煤机。
1.2.2在倾斜极薄煤层开采过程中,应选用多电机横向布置,机械传动系统各自独立,过滤器、马达和油泵外置便于维护、检修;机身主体为一个箱体,无对接面的采煤机。
1.2.3为了适用于大倾角开采,选用液控制动阀组控制制动器,实现停车即制动,。
1.2.4在采煤机中选择侧臂式摇臂进行使用,这样能够有效的降低采煤机机身的整体高度,从而扩展摇臂下方中的过煤空间。
1.2.5在倾斜极薄煤层开采中选取可以对其进行遥控控制和两端就地控制的采煤机,这样能够有效的解决采煤机在操作过程中空间小以及采煤机使用人员视线差的问题。
1.2.6为了有效地与采煤机截割转速相匹配,对装煤效果进行改善,选择大升角螺旋滚筒进行使用。
1.3刮板输送机型号的选择
1.3.1刮板输送机中的宽度,应当与采煤机的宽度相适应,中部槽的高度不能太高,确保刮板输送机的重心线与采煤机的重心线能够有机的结合在一起,处于一个吻合的状态,避免采煤机在截割过程中出现振动状况,还要增加采煤机机身下方位置中的过煤量,避免刮板输送机被大块煤矸卡死。
1.3.2刮板输送机中的销排座,应当向采空侧进行适当的移位,这样能够使输送机的重心线与采煤机的重心线有效的吻合,这样能够有效的提升滚筒在薄煤层开采过程中的装煤效果。
1.3.3刮板输送机铲煤板的形态应当设置为三角形,采煤机中的骑铲板应当转变为骑溜槽,这样能够有效的提升装煤效果。
1.3.4中部槽中板应使用20mm以上的高强度耐磨板。
2、极薄煤层综采三机的应用
通过对综合三机配套选型,将其在极薄煤层开采工作中进行应用,推进度得到有效的提升,对于综采效益的提升起到了极其重要的推动作用。为有效地降低极薄煤层的采高及煤质灰分,采取三机配套的应。由于极薄煤层开采过程中极易出现采煤机机身无法通过开采通道的情况,所以利用中部较低的刮板输送机和机身较薄的采煤机配套使用,不仅有效的解决了这一问题,而且有效的对煤矸卡组装问题的出现起到了防止的作用,确保了采煤机性能的发挥,使刮板运输机能够良好的运行,降低了极薄煤层开采过程中机械设备故障发生的机率。而且利用三机配套,对于在薄煤层处于大倾角情况下窜矸所带来的安全威胁起到了有效的防范作用,有效的保证了开采现场环境的安全。而且侧臂式摇臂和大升角螺旋流筒的配套应用,有效的提高了薄煤层开采过程中的装煤效果,确保了开采经济效益的实现。
3、结束语
通过在极薄煤层综采工作中采煤机、刮板输送机、液压支架及胶带输送机的造型,则构建成了一套极薄煤层综采工作面的成套设备,通过对其进行科学合理的配置,确保其在使用过程中取得了良好的效果。而且三机配套的应用,有效的减轻了煤层的灰分,加快了开采的推进进度,为煤层开采提供了良好的保护,而且综采三机配套具有节能、低故障、易维护及安全可靠的特点,所以在煤矿极薄煤层的开采过程中可以进行全面的推广应用。
参考文献
[1]魏辉.杨洋.极薄煤层三机配套设备选型研究.煤矿机械,2013-05-15.
[2]马文峰,雷仁忠,周明昌.再生顶板条件下极薄煤层综采“三机”配套与实践.煤矿开采.
[3]姚向荣,廖米和.底区薄煤层小综采装备三机配套参数优化及应用.煤炭技术,2006-05-10 .