向陽(yáng)煤礦采煤工作面無(wú)人作業(yè)工藝試驗(yàn)成功

急傾斜薄煤層如何實(shí)現(xiàn)安全？向陽(yáng)礦采煤工作面使用截煤機(jī)技術(shù)解決了這個(gè)問題。

高效向陽(yáng)煤礦組建于2005年9月，組建初期采煤工作面主要是“走向長(zhǎng)壁分帶仰斜采煤法”和倉(cāng)儲(chǔ)采煤法兩種，為了促進(jìn)安全生產(chǎn)，推廣新技術(shù)，提高產(chǎn)能， 2016年5月份引進(jìn)兩臺(tái)截煤機(jī)，先后在二井99#煤層和六井71#煤層六井71#煤層進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中引進(jìn)牽引機(jī)變頻器，安裝絞車人車信號(hào)系統(tǒng)，研制了固定滑子支架、機(jī)身外噴霧、機(jī)身爬犁腳等，先后進(jìn)行了15項(xiàng)設(shè)備改造，經(jīng)過一年摸索與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，采煤工作面使用截煤機(jī)無(wú)人作業(yè)采煤方法試驗(yàn)成功，既保證了安全生產(chǎn)，又提高了經(jīng)濟(jì)效益。

截煤機(jī)采煤法是把采煤工作面布置成正傾斜，上巷安裝回柱絞車，采用鋼絲繩牽引割煤機(jī)沿煤層底板對(duì)煤層切縫，切縫深度0.8米至1.0米，單刀切縫高度0.1m，雙刀切縫高度0.5米，懸浮煤幫在重力和頂板壓力作用下片落，自溜至煤倉(cāng)，下巷倉(cāng)口放煤礦車親嘴裝車，串車運(yùn)輸?shù)狡P車場(chǎng)，使工作面實(shí)現(xiàn)無(wú)人作業(yè)。

截煤機(jī)采煤法一般適用于低瓦斯工作面,煤層傾角大于45°，煤層厚度0.6米-1.5米，煤層硬度系數(shù)小于4,煤層中等穩(wěn)定。

截煤機(jī)采煤工作面實(shí)現(xiàn)無(wú)人作業(yè)，極大減少了工傷事故?？啥嗫诜琶海瑐}(cāng)內(nèi)可存有部分煤量，生產(chǎn)得到緩沖，搬家跳面方便，尤其適應(yīng)地質(zhì)條件變化復(fù)雜塊段的急傾斜薄煤層的開采，回采工藝簡(jiǎn)便靈活、噸煤成本降低、產(chǎn)量大幅度提高、回采率提高。

割煤機(jī)使用采用兩根直徑18.5鋼絲繩牽引割煤機(jī)，主牽引繩和輔助牽引繩，輔助牽引繩在距離割煤機(jī)距離大于工作面長(zhǎng)度的位置與主牽引繩用卡子擰固在一起，實(shí)現(xiàn)了主輔牽引繩同步運(yùn)行。用一寸半橡膠管套在10平方電纜上，并用10號(hào)鐵線與輔助牽引鋼絲繩固定在一起，實(shí)現(xiàn)電纜與割煤機(jī)同步運(yùn)行，減輕了對(duì)電纜的直接摩擦和砸擊，杜絕了人力拉電纜受電擊危險(xiǎn)。安裝了機(jī)身外噴霧，在機(jī)身尾部安裝向工作面和采空區(qū)方向噴霧頭，用4分高壓膠管與靜壓水系統(tǒng)連接，高壓膠管用鐵線與輔助牽引鋼絲繩固定在一起，實(shí)現(xiàn)同步噴霧。在機(jī)身下焊接20mm厚鐵板做爬犁腳，兩頭翹彎高度為牽引位置的高度，使割煤機(jī)能通過底板不平或工作面出現(xiàn)不超過500mm的小錯(cuò)層，增強(qiáng)機(jī)身運(yùn)行的穩(wěn)定性。上巷沿采空區(qū)打設(shè)兩排間距1m呈三花型布置的木柱，上方交錯(cuò)鋪設(shè)長(zhǎng)度3m的金屬防墜網(wǎng)，上口配備兩條安全帶，人員在此區(qū)域工作時(shí)佩帶好安全帶并系在附近牢固物上，杜絕了人員在上口處工作發(fā)生墜落危險(xiǎn)。上巷用采內(nèi)注式單體液壓支柱打設(shè)20m超前支護(hù)和端頭加強(qiáng)支護(hù)。上口處用40kg/m工字鋼做兩個(gè)立人和矩形底座，用4棵液壓支柱壓實(shí)底座的4個(gè)底腳，用錨鏈將頂板錨桿和立人鏈接，用螺絲將3m長(zhǎng)橫梁與兩個(gè)立人擰固在一起，架子的穩(wěn)定性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)三刀移一次掛滑子支架。上巷回柱絞車安裝在平板車上，平板車上用槽鋼焊四個(gè)底腳，將平板車用錨鏈與鐵道環(huán)繞在一起并用4棵液壓支柱戧實(shí)平板車的四個(gè)底腳。把4臺(tái)控制開關(guān)安裝在平板車上，與回柱絞車相鄰安放，搬家移動(dòng)便捷安全可靠。牽引部安裝變頻器使割煤機(jī)運(yùn)行速度控制在不大于1.3m/min范圍以里，適應(yīng)各種硬度煤層對(duì)截割強(qiáng)度不同時(shí)速度的調(diào)整。上巷安裝絞車聲光信號(hào)系統(tǒng)，用手持機(jī)發(fā)射開停機(jī)信號(hào)，并能進(jìn)行信號(hào)工、下巷人員和絞車司機(jī)之間的對(duì)話溝通。引進(jìn)50kw大功率雙刀割煤機(jī)，有效增加了產(chǎn)量，加快了割底煤后懸露煤壁的片落。制做小高度幫輪，適應(yīng)上巷走向發(fā)生小角度改變，降低了鋼絲繩和電纜的磨損。用3mm厚鐵板砸制焊造600mm直徑的輔助牽引滑子，降低了電纜的折曲度，增加了滑子運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)可靠性。用軟控按鈕控制可逆開關(guān)和割煤機(jī)開關(guān)，軟控按鈕安設(shè)在回柱絞車側(cè)，人員能夠便捷操作機(jī)器的開停和隨時(shí)觀察牽引鋼絲繩受力運(yùn)行情況。對(duì)鏈條上截齒的角度改變，更適合切割此類型煤層，降低割煤機(jī)下放時(shí)跳動(dòng)幅度。上口處打設(shè)板壁，有效控制工作面有效風(fēng)量，防止人員進(jìn)入采空區(qū)。

截煤機(jī)牽引是由上巷設(shè)一臺(tái)JH-14型回柱絞車，截煤機(jī)的切鏈在煤層底部旋轉(zhuǎn)，使煤層底部懸空自動(dòng)落煤。頂板管理方法：不放頂。上巷割完每刀后必須打兩排直徑不小于12cm的木柱支護(hù)，間排距1.0米，呈三花型布置。在木柱上方搭設(shè)防墜網(wǎng)設(shè)施。下巷采用錨桿、鋼帶、錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，支護(hù)間距1.0米一組。                 片采煤工作面割煤后，煤自動(dòng)滑下到倉(cāng)，下巷放倉(cāng)裝車，工作面煤柱留設(shè)及采后管理采煤工作面下巷留有5m（寬）*5m（高）的煤垛。護(hù)巷煤垛之間留設(shè)1.2米的立眼，用來(lái)行人及當(dāng)放倉(cāng)口。若工作面來(lái)壓需跳面時(shí)，工作面與超前上山之間留設(shè)5m的煤柱，當(dāng)采后大面積來(lái)壓時(shí)留設(shè)10m的煤柱。割完煤后，上巷打設(shè)二排護(hù)巷支護(hù)，在護(hù)巷支護(hù)的上方安設(shè)防墜措施，隨工作面前移而移動(dòng)。采煤工作面放完倉(cāng)，回采完畢后，倉(cāng)口封堵采用在采用兩道封堵倉(cāng)口，原有倉(cāng)口上部留浮煤，封堵第二層倉(cāng)口打設(shè)木柱，剎板，用鐵釘將木板頂緊，保證采后倉(cāng)口不漏風(fēng)，下部打設(shè)兩組錨索進(jìn)行加固，錨索的打設(shè)以倉(cāng)口為中心向兩側(cè)20cm各打一組，剎直徑不小于10cm的新鮮硬質(zhì)圓木。保證倉(cāng)口不發(fā)生片落、跑倉(cāng)。、采后距離割煤機(jī)放倉(cāng)口20米外風(fēng)水管路及鐵道、鐵道木必須立即回撤，回收鐵道過程中，必須用扳手手工拆卸，嚴(yán)禁放炮崩鐵道。回撤完畢后立即打設(shè)一道板壁，嚴(yán)禁人員入內(nèi)。

向陽(yáng)煤礦通過一年來(lái)的摸索實(shí)踐取得了一定的成效，自2016年5月采用割煤機(jī)采煤法以來(lái)，保證了安全生產(chǎn)，杜絕了輕傷以上事故，產(chǎn)量從單產(chǎn)3000噸提升到單產(chǎn)6000噸，噸煤平均可節(jié)約火工品、坑木等材料12元左右。

    在截煤機(jī)使用過程中，龍煤集團(tuán)經(jīng)理孫成坤 、七煤公司董事長(zhǎng)梁德、總工程師王戈、副總經(jīng)理劉輝現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，河北、吉林遼寧、等地煤礦來(lái)參觀學(xué)習(xí)。