综放工作面采煤工艺可靠性研究

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:贾亚军1 吕吉泉2
[导读] 摘要:在煤炭开采过程中,安全是第一位的,所以,重视煤炭开采工作的安全性是非常必要的。
        (1山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司  山西高平  048407;2 山西兰花朔州分公司  山西朔州  036800)
        摘要:在煤炭开采过程中,安全是第一位的,所以,重视煤炭开采工作的安全性是非常必要的。就现阶段的煤炭开采来看,随着机械化工具的不断利用,煤炭开采的机械化水平在持续提升,所以,研究分析机械化采煤过程中的影响因素,并做好相关的控制,有突出的现实价值。从现实分析来看,在综放工作面采煤的过程中,工艺的利用会受多方面因素的影响,如果其中有因素控制不到位,最终的工作实践效果会大受影响,所以,出于采煤工作稳定性的考虑,需要对工艺利用的可靠性等做分析与研究。
        关键词:综放工作面;采煤工艺;可靠性
        引言
        综采工作面主要有“三机”:采煤机、刮板输送机以及液压支架,这“三机”的实际配套科学合理与否将直接影响到工作面采煤效率的高低。一方面采煤机的生产能力以及刮板输送机的生产能力应适应于产量要求,另一方面采煤机设备及液压支架设备的实际可调高范围应与煤层厚度相适应;此外,支架的移动速度应与采煤机实际牵引速度一致。为使综采工作面实现高产、高效,综采工作面的三机必须在性能方面、结构方面以及工作空间方面相配套,且综采工作面所选用的采煤技术应科学合理。
        1综放工作面概述
        要分析研究综放工作面采煤工艺的可靠性,首先,要对综放工作面有全面的分析和了解。从具体的分析来看,所谓的综放工作面,其全程是综复合机械化放顶煤回采工作面,具体指的是在足够煤厚的普通综采工作面的基础上再从液压支架后面架设一部大功率知刮板输送机,以便把前面采煤机割不到的煤放下来运走的一种采煤方式。和综采工作进行比较,综放工作面的工艺利用更具复杂性,所以,在工艺利用的时候,不确定因素也会增多,在这样的情况下,必须对影响采煤工艺利用稳定与可靠的因素进行分析,这样,相关的控制才会更加有效,工作实施的有效性和可靠性才会提升。
        2综放工作面采煤工艺可靠性
        2.1做好采煤机选型工作
        采煤机选型考虑的主要因素有煤层的赋存条件、地质构造、综采工作面设备配套尺寸及配套能力,同时还需要考虑与工作面采煤机相关的其他配套设备的管理和维修等。当然,在具体选型过程中,应该综合考虑煤层的厚度、倾角、硬度以及顶底板岩性、地质构造、采煤方法、工艺要求、经济指标等因素。具体要求为:
        (1)依据煤层厚度和采高的要求选择采煤机。由于大采高综放工作面地质构造较为简单、煤质较硬、煤层厚度一般为3.5m~7.0m,因此采煤机的截割煤层厚度应大于3.5m,滚筒直径、截深和釆煤机的装机功率与煤层厚度应保持一致。
        (2)根据煤层倾角大小选择采煤机。在大采高综放工作面,倾角一般小于12°、最大不超过20°,应根据倾角的不同选择合适的牵引力,倾角越大要求釆煤机的牵引力也越大,当倾角大于35°时必须设置防滑装置。
        (3)按照煤质硬度选择采煤机。在大采高综放工作面,选择采煤机时应首先考虑煤的硬度对采煤机装机功率的要求,其煤质越硬,相应的采煤机装机功率也应该越大。
        (4)根据工作面的生产能力选择采煤机。满足生产能力是采煤机选型的第一要求,采煤机选型时,其生产能力应该大于工作面设计割煤能力的10%~20%,对于大釆高综放工作面,应选择其设计牵引速度不小于15m/min。
        (5)根据总体配套设备对采煤机的要求来选择。采煤机的截割功率及其牵引功率应能满足使用要求;牵引的速度应该适宜并且与输送机相适应;采煤机的挑顶、卧底量应该满足使用的要求;装煤的效果良好,并且最好能双向装煤;截割部应配备有效喷雾降尘装置;操纵系统应完善,除了可以手动控制外,最好能够集中控制,并应配备齐全的保护装置。大倾角工作面应该有遥控操作的功能。


        2.2科学确定综放工作面
        在综放工作面采煤工艺可靠性强调中,要达到可靠性控制目标,需要对综放工作面进行科学确定。就现实分析来看,综放工作面的科学界定需要做好两方面的分析。
        (1)确定工作面的具体工作范围。从现实分析来看,机械的活动范围是有限的,因此,在综放工作面确定的时候,需要基于采煤的具体需要以及机械的活动需要做确定,这样,工作面的设计与利用会有更突出的实效性价值。
        (2)需要对综放工作面的斜量进行确定。在上文中提到,综放工作面无论是斜量过大还是斜量过小,都会对实际工作产生显著的影响,所以在工作实践中,需要基于斜量的相关要求和标准进行参数的确定,然后,在参数基础上进行准确的斜量确定,这样,其对工作的影响会明显地减弱。总之,对综放工作面进行科学的确定,是保证工艺利用可靠性的重要内容。
        2.3优化放顶煤回采工艺系统
        2.3.1放煤步距布设应科学、合理
        就综采放顶煤采煤工艺而言,放煤步距属于重要的工艺技术参数,布设得合理与否会直接影响到矿井煤炭资源采出率以及工作面煤炭产品质量。合理的放煤步距,可有效提高工作面煤炭资源采出率。在实际生产中,若放煤步距过大,易致使过多的顶煤不断地流入采空区,出现严重丢煤现象;而放煤步距过小,易造成过量矸石流入放煤口,影响煤炭质量。在实际生产作业中,通过对各种影响放煤步距因素的综合分析,发现可按下述原则来确定放煤步距:选用的放煤步距一方面应与采煤工艺相匹配,特别应重视让放煤步距正比于采煤机截深。另一方面应最大限度地确保放出的顶煤实现破碎率最大,尽量少混入矸石的目的。
        2.3.2放煤方式的选用应合理
        进行放煤作业时顶煤放出的顺序情况、各支架放煤口的总放煤量大小、支架单次放煤量以及平行开启的放煤口具有的支架数量等这些都应为放煤方式所包含的内容。放煤方式所包含的形式多种多样,通常可分为单轮放煤、多轮放煤以及间隔放煤、顺序放煤等。在实际生产中,因对放煤量的精准控制很难;对此,可借助FLAC数值模拟软件来实施模拟分析作业,或对各种实践经验进行长期分析总结,得到一系列经验数据。经长期实践发现在各种放煤方式中,多轮间隔放煤可获得相对较理想的放煤效果;因此,在实际生产作业中最好选用多轮间隔放煤的作业方式来进行放煤作业。
        2.3.3开采工艺的选用应与开采设备相适应
        采煤工作面要想实现高产、高效,首先应把采场水文地质情况、顶煤运移情况以及顶板冒落规律等都充分弄清楚。只有彻底弄清上述规律是如何影响采煤工作的,并依据实际情况科学合理地调整开采工艺,才能确保采煤设备更好地适应采场工作条件,才能确保各种设备生产效能实现最大化。
        结语
        综上所述,煤炭作为重要的工业生产资料和能源资源,在我国有着普遍的应用,发挥着重要的价值,所以,重视采煤工作是非常必要的。综放工作面采煤工艺的可靠性对采煤整体实践有重要的影响,所以,在工作实践中,对工艺可靠性做分析是非常必要的。
        参考文献:
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