龙煤向阳煤矿采煤工作面无人操作截煤机工艺试验成功

       急倾斜薄煤层如何实现安全高效？向阳矿采煤工作面使用截煤机技术解决了这个问题。 
 

       向阳煤矿组建于2005年9月，组建初期采煤工作面主要是“走向长壁分带仰斜采煤法”和仓储采煤法两种，为了促进安全生产，推广新技术，提高产能， 2016年5月份引进两台截煤机，先后在二井99#煤层和六井71#煤层六井71#煤层进行试验，实验过程中引进牵引机变频器，安装绞车人车信号系统，研制了固定滑子支架、机身外喷雾、机身爬犁脚等，先后进行了15项设备改造，经过一年摸索与经验总结，采煤工作面使用截煤机无人作业采煤方法试验成功，既保证了安全生产，又提高了经济效益。 
 

       截煤机采煤法是把采煤工作面布置成正倾斜，上巷安装回柱绞车，采用钢丝绳牵引截煤机沿煤层底板对煤层切缝，切缝深度0.8米至1.0米，单刀切缝高度0.1m，双刀切缝高度0.5米，悬浮煤帮在重力和顶板压力作用下片落，自溜至煤仓，下巷仓口放煤矿车亲嘴装车，串车运输到片盘车场，使工作面实现无人作业。 
 

       截煤机采煤法一般适用于低瓦斯工作面,煤层倾角大于45°，煤层厚度0.6米-1.5米，煤层硬度系数小于4,煤层中等稳定。 
 

       截煤机使用采用两根直径18.5钢丝绳牵引截煤机，主牵引绳和辅助牵引绳，辅助牵引绳在距离截煤机距离大于工作面长度的位置与主牵引绳用卡子拧固在一起，实现了主辅牵引绳同步运行。用一寸半橡胶管套在10平方电缆上，并用10号铁线与辅助牵引钢丝绳固定在一起，实现电缆与截煤机同步运行，减轻了对电缆的直接摩擦和砸击，杜绝了人力拉电缆受电击危险。安装了机身外喷雾，在机身尾部安装向工作面和采空区方向喷雾头，用4分高压胶管与静压水系统连接，高压胶管用铁线与辅助牵引钢丝绳固定在一起，实现同步喷雾。在机身下焊接20mm厚铁板做爬犁脚，两头翘弯高度为牵引位置的高度，使截煤机能通过底板不平或工作面出现不超过500mm的小错层，增强机身运行的稳定性。上巷沿采空区打设两排间距1m呈三花型布置的木柱，上方交错铺设长度3m的金属防坠网，上口配备两条安全带，人员在此区域工作时佩带好安全带并系在附近牢固物上，杜绝了人员在上口处工作发生坠落危险。上巷用采内注式单体液压支柱打设20m超前支护和端头加强支护。上口处用40kg/m工字钢做两个立人和矩形底座，用4棵液压支柱压实底座的4个底脚，用锚链将顶板锚杆和立人链接，用螺丝将3m长横梁与两个立人拧固在一起，架子的稳定性强，能实现三刀移一次挂滑子支架。上巷回柱绞车安装在平板车上，平板车上用槽钢焊四个底脚，将平板车用锚链与铁道环绕在一起并用4棵液压支柱戗实平板车的四个底脚。把4台控制开关安装在平板车上，与回柱绞车相邻安放，搬家移动便捷安全可靠。牵引部安装变频器使截煤机运行速度控制在不大于1.3m/min范围以里，适应各种硬度煤层对截割强度不同时速度的调整。上巷安装绞车声光信号系统，用手持机发射开停机信号，并能进行信号工、下巷人员和绞车司机之间的对话沟通。引进50kw大功率双刀割煤机，有效增加了产量，加快了割底煤后悬露煤壁的片落。制做小高度帮轮，适应上巷走向发生小角度改变，降低了钢丝绳和电缆的磨损。用3mm厚铁板砸制焊造600mm直径的辅助牵引滑子，降低了电缆的折曲度，增加了滑子运转的平稳可靠性。用软控按钮控制可逆开关和割煤机开关，软控按钮安设在回柱绞车侧，人员能够便捷操作机器的开停和随时观察牵引钢丝绳受力运行情况。对链条上截齿的角度改变，更适合切割此类型煤层，降低截煤机下放时跳动幅度。上口处打设板壁，有效控制工作面有效风量，防止人员进入采空区。 
 

       截煤机牵引是由上巷设一台JH-14型回柱绞车，截煤机的切链在煤层底部旋转，使煤层底部悬空自动落煤。顶板管理方法：不放顶。上巷割完每刀后必须打两排直径不小于12cm的木柱支护，间排距1.0米，呈三花型布置。在木柱上方搭设防坠网设施。下巷采用锚杆、钢带、锚网联合支护，支护间距1.0米一组。工作面煤柱留设及采后管理采煤工作面下巷留有5m（宽）*5m（高）的煤垛。护巷煤垛之间留设1.2米的立眼，用来行人及当放仓口。若工作面来压需跳面时，工作面与超前上山之间留设5m的煤柱，当采后大面积来压时留设10m的煤柱。上巷打设二排护巷支护，在护巷支护的上方安设防坠措施，随工作面前移而移动。采煤工作面放完仓，回采完毕后，仓口封堵采用在采用两道封堵仓口，原有仓口上部留浮煤，封堵第二层仓口打设木柱，刹板，用铁钉将木板顶紧，保证采后仓口不漏风，下部打设两组锚索进行加固，锚索的打设以仓口为中心向两侧20cm各打一组，刹直径不小于10cm的新鲜硬质圆木，保证仓口不发生片落、跑仓。
 

       向阳煤矿通过一年来的摸索实践取得了一定的成效，采煤工作面实现无人作业，极大减少了工伤事故，回采工艺简便灵活、吨煤成本降低、产量大幅度提高、回采率提高。自2016年5月采用截煤机采煤法以来，保证了安全生产，杜绝了轻伤以上事故，产量从单产3000吨提升到单产6000吨，吨煤平均可节约火工品、坑木等材料12元左右。 
 

        在截煤机使用过程中，龙煤集团总经理孙成坤 、七煤公司董事长总经理梁德、总工程师王戈、副总经理刘辉现场指导，河北、吉林辽宁、等地煤矿来参观学习。

        本网通讯员：刘永平