综掘开帮快速安装综采在煤采中的应用

摘 要：随着煤矿机械化程度的提高，采煤工作面的安装与搬移变得复杂。在新安煤矿在复合顶板破碎情况下，本文分析了理论和方案，采用用可靠、快速的综采设备安装方法，在摆布生产和煤炭质量搭配方面提供了可借鉴的经验。

关键词：综掘机 切眼 快速安装 煤质提高

随着煤矿机械化技术的不断提高，也使得综合机械化采煤设备移动和安装比较繁琐。综合机械化采煤设备工作面支架安装前一般要对切眼进行开帮，传统综采切眼开帮大多数是进行爆破开帮对切眼的硬帮和软帮，出货方式是人用工手装锹或煤耙斗，顶板支护为标准、钢带网和单体配加厚板梁。安装速度很慢给生产带来很大不便，特别是在采深大矿压比较大和复合顶板下切眼开帮非常困难，顶板支护选择及应用效果受到很大限制。新安煤矿采煤工作面现在就受深部压力影响，顶底板移近量很大，切眼开帮后复合顶板不是很容易维护，造成安装困难和初采期间外面来的灰尘对煤质的影响。

为了能够保证要求的工期，必须提前进行试用生产。如果按传统方法先开帮后安装，要用时50天才能完成，这样在约试生产的一周时间内，工期会延长。同时采煤的质量也会受到影响。经验证明，施工人员经过效益的论证，决定利用综掘机进行切眼开帮，并实现一边开帮一边安装，这样做的效果比较理想，生产时间也会提前，原煤的生产量有所增加。我们的具体做法有以下几点。

一、理论分析与方案结合

传统采煤方式适合生产接续不紧张情况下的中等硬度以上顶板，工艺简单但会对顶板震动破坏，容易产生悬顶而导致顶板下沉，切眼高度不够地点安装支架前还得拉底；一边开帮一边安装方式适合生产接续紧张、顶板一般硬度以上的工作面，用人少又便于安全管理；材料费用少、开帮后的顶板时间也很短，可提前配采增加效益的优点。

二 工作面及选煤

(1)切眼开帮前的状况

位置：开切眼长度185米，最大倾角为17°，平均为16°，煤层厚度2.4米，顶板为复合性顶板，即：煤层上为1.4米厚的粉砂岩直接顶和十上层0.9米的煤，其中0.25米炭质粉砂岩胶结，底板为1.2米厚的粉砂岩。

断面：宽为4.2米，高为全煤厚2.4米。

支护：顶板采用，锚杆、W钢带、锚索和金属网联合支护。金属网封闭全部顶板，两邦采用直径为16mm，1.6长的树脂锚杆配木板帽，并挂金属网维护巷邦，护邦锚杆为3排矩形布置，密度为1.5×1.0米。顶板支护为螺纹钢锚杆，直径为20MM,五排矩形布置，密度为1.0×1.0米。锚索为直径16mm的钢角线，锚索长5米，两排矩形布置密度为2×2.5米。

开切眼的上、下两端顶板压力较小，完整，中部顶板压力大，顶板破碎，下沉量达到0.25米左右，两帮片帮达0.8米宽，局部底板出现底鼓现象。

(2)工作面设备

工作面需要安装的设备有：122部液压支架，刮板输送机1台，转载机1台，破碎机1台，胶带输送机1台，采煤机1台。

(3)开帮使用设备主要参数：

A、掘进机机身长9.8米，宽度2.5米，机高1.7米，铲板宽度3.0米，机重51.5吨，最大可掘高度4.0米，宽度5.5米，切割卧底深度250mm。

B、运输机为SGB―620／40T了溜子

C、搭接方式：SGB―40T搭在顺槽皮带上；掘进机的胶带转载机通过改制的轮对骑在SGB―40T溜子的中部槽上，可在中部槽的两沿上运行。

(4) 选煤工艺概况：

该矿煤种多为长焰煤，可选性比较差，现工艺为使用液压式动筛跳汰机排矸，该设备产地沈阳，控制系统采用德国技术，工艺排矸效率80%，分选粒度25--80mm，作为洗混中块产品销售，当市场淡季时或者煤质指标下滑时，采用破碎方法掺配到25mm以下商品煤中以提高质量。

三开帮实施方法：

A、作业方式：

综采切眼支架安装，以往一般都是先进行全长开帮，达到安装需要空间后，进行切眼稳架安装。但该工作面由于切眼顶板压力较大破碎，为避免用炮掘开帮对顶帮的破坏，造成初采期间顶板冒落，影响安全和煤质，这次采用掘进机开帮，SGB―40T运输。从下部往上开帮，分段作业，每次开帮深度1.5米，开帮规格为：宽4.2米×2.4(全煤厚)。

B、主要工序：

在实现“边开边安”工艺前，由于掘进机及SGB―40T溜子需要一定空间，所以首先在开始安装支架前，先进行开帮20米，然后将掘进机及溜子移到切眼开帮处，该段支架稳定后，形成边开帮边稳架子的作业方式，即开帮――稳架――开帮――稳架。掘进机每次开帮为1.5米，开帮后用最后稳好的支架前梁挑设三块3.0长的大拌，维护开帮后新暴露的顶板，维护支护及时打设，确保作业人员安全。随着开帮位置的不断前移，SGB―40T溜子及时延长，保证掘进机有足够运行空间。

四 主要技术经济效果

(1) 技术效果

综掘机开帮与爆破开帮比较，支架安装工程进度没有因开帮而受到制约，具有以下技术效果：

A作业人员不用到开帮区域作业，完全可以避开冒顶区域，避免破碎顶板及片帮煤对作业人员的危害，有利于安全生产。

B开帮时，不用对支架掩护也不会造成管件及设备损坏。

C提高了顶板、硬帮围岩稳定性，降低初采时顶板岩石混入量，利于煤质稳定。

D使用综掘机进行切眼开帮，边开帮边安装，加快了开帮、安装速度，使综采工作面提前15天投产，多出原煤6.0万吨。

(2)经济效果

A.优质煤3#热值区间5101―5400千卡/千克，销售单价610元/吨，而动力煤1#热值区间4701―5100千卡/千克，销售单价560元/吨，提前十五天生产，配采后商品煤热值由4950千卡/千克左右提高到5150千卡/千克左右，提高一个质量档次，增收5.55*560=3108万元。

B.掘进机开帮183米，有160米开帮后顶板不打设永久支护，按照切眼支护密度计算，节约锚杆640根、W钢带384延长米、金属网2133kg、锚索192kg、中板85kg、火药786kg、雷管1720发、钎头10个，节省支护成本合计8.16万元。

以上两项共可为企业创造经济效益：3108+8.16=3116.16万元。

根据结合新安煤矿六采区的综采开切眼开帮，做出提前生产而且煤质优劣搭配的工艺结论，掘进机开帮与爆破开帮的经济效益对比：提质创效增收和节约支护成本共计3116.16万元，手先在双矿集团实施了销售组合拳战略。因此这种“一边开帮一边安装”的方法是可行的，创效的。也会为今后煤层大切眼开帮、支护安装、初采期间顶板控制、工作面产能与煤质搭配方面，提供了经验。

参考文献：

[1]中国矿业学院，井巷工程[M],煤炭工业出版社，1984

[2]马广志，综采高支架倒牵、搬运、安装的实践[J].煤炭技术2007.(6)

作者简介：

彭国营(1966.6-)，黑龙江双鸭山人，工程师，1985年毕业于阜新煤炭工业学校地下采煤专业，现在龙煤集团双鸭山分公司煤炭销售公司工作、长期从事井下采掘生产与煤质管理指导工作。