史愛生
(陽泉煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司一礦, 山西 陽泉 045008)
8205工作面地表位置位于北山梁以東,張花溝以南,南叉溝以西,吳家掌以北的山梁溝谷地帶。地表無建筑物,有部分農(nóng)田及山林。井下位于南條帶丈八二采區(qū)中部,東部為本采區(qū)S8204回采工作面(尚未掘進(jìn)),南部為本采區(qū)回風(fēng)大巷,西部為本采區(qū)S8206回采工作面(尚未掘進(jìn)),北部為北翼擴十一區(qū)(正在掘進(jìn)),對應(yīng)上方為本井四尺三采區(qū)采區(qū)大巷和4302已采區(qū)。
8205工作面煤層賦存穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,煤層總厚度最大6.90 m,最小6.35 m,平均為6.74 m。煤層中一般含夾石1~2層,其中上夾石普遍存在,厚度在0.12 m左右,俗稱“八寸石”。中下部的一層夾石極不穩(wěn)定,呈凸透鏡狀,俗稱“驢石”。工作面基本頂灰色石灰?guī)r,致密堅硬,含動物化石,夾方解石脈。直接頂為黑色泥巖,下部含炭質(zhì)。直接底為灰色砂質(zhì)泥巖,2.07 m含大量植物化石及少量鋁質(zhì)。基本底為灰黑色中砂巖,5.50 m,成份以石英為主,云母次之,分選、磨圓好,硅質(zhì)膠結(jié),局部相變?yōu)榧?xì)砂巖。
8205工作面可采走向長度880 m,傾斜長度220.5 m,工作面采用走向長壁采煤法,后退式開采;綜合機械化放頂煤一次采全高采煤方式;全部垮落法管理頂板。
設(shè)備選型是綜放工作面安全高效生產(chǎn)的必要條件。設(shè)備選擇需要根據(jù)工作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng),本工作面初步選用MG300/700-WD型電牽引采煤機。再選型包括刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機(破碎機)和皮帶輸送機等運輸設(shè)備。前后刮板輸送機分別運輸前部采煤機割煤和后部放頂煤,轉(zhuǎn)載至裝載機和膠帶輸送機。運輸路線:工作面刮板輸送機→轉(zhuǎn)載機→進(jìn)風(fēng)順槽皮帶→新補巷三部皮帶→西大巷底卸煤倉→2號主斜井強力皮帶→選煤廠。
綜放工作面生產(chǎn)工序主要割煤和放頂煤,為實現(xiàn)產(chǎn)量最大化,需要割煤和放頂煤盡量平行作業(yè),提高生產(chǎn)效率。陽煤一礦采用一采一放的作業(yè)方式,放煤速度與割煤速度相同。
因此與采煤機落煤能力相匹配的工作面平均放煤能力為:
式中:Hf為綜放工作面平均頂煤厚度,取4.5 m;B為采煤機截深,取0.8 m;m為放煤步距與采煤截深之比,一采一放取1;γ為15號煤容重,取1.4 t/m3;Cf為頂煤回收率,80%;Cg為放出頂煤的含矸率,取10%;Vf為放煤速度,取 0.5 m/min。
將數(shù)據(jù)代入公式得:Qf=133 t/h。
放煤流量最大時后部刮板輸送機運輸能力為:
式中:Kf為放煤流量不均衡系數(shù),取1.5;Ky為考慮到運輸方向與傾角,取1。
將數(shù)據(jù)代入公式得:Q≥199.5 t/h。
8205工作面后溜現(xiàn)使用SGZ-880/800型刮板輸送機,具體參數(shù)如下。設(shè)計長度為223 m;運輸能力為1 000t/h;中部槽規(guī)格(長×寬×高)為1500m×880 m×290 m;中部槽型式為鑄造焊底;刮板鏈速為1.28 m/s;圓環(huán)鏈規(guī)格為2×Φ34×126 mm;裝機功率為2×400 kW。
工作面前部刮板輸送機與后部刮板輸送機型號相同,滿足生產(chǎn)。
1)轉(zhuǎn)載機生產(chǎn)能力計算。轉(zhuǎn)載機生產(chǎn)能力應(yīng)滿足綜放工作面兩輸送機的卸載要求。其生產(chǎn)能力按下式計算:
式中:Qm為采煤機平均落煤能力,99 t/h;Qf為工作面平均放煤能力,133 t/h;Kf為放煤流量不均衡系數(shù),取1.5;Kc為采煤機割煤速度不均衡系數(shù),取1.5。
將數(shù)據(jù)代入公式得:Qz=232 t/h。
2)轉(zhuǎn)載機選型。按照轉(zhuǎn)載機運輸能力計算,工作面現(xiàn)在使用的SZZ-880/250型轉(zhuǎn)載機能夠滿足生產(chǎn)需要。SZZ-880/250型轉(zhuǎn)載機主要技術(shù)參數(shù)如下:
轉(zhuǎn)載機設(shè)計長度為51 m;運輸能力為1 800 t/h;中部槽規(guī)格為槽內(nèi)寬800 mm;裝機功率為250 kW;刮板鏈速為1.40 m/s;圓環(huán)鏈規(guī)格為Φ34×126-C。
3)破碎機。破碎機選用現(xiàn)有的PCM-2000型錘式破碎機,電機功率160 kW,破碎能力2 000 t/h。
膠帶輸送機的能力應(yīng)與轉(zhuǎn)載機的能力相匹配。由于膠帶輸送機輸送能力與運輸距離密切相關(guān)。在膠帶輸送機在工作面生產(chǎn)能力相同的情況下,工作面推進(jìn)長度越長,其裝機功率隨運輸距離的加大而加大。8207工作面選用與轉(zhuǎn)載機相匹配的一套SSJ-1200/2×250可伸縮膠帶輸送機。
SSJ-1200/2×250型膠帶輸送機主要技術(shù)參數(shù)如下:帶寬為1 200 mm;帶速為2.5 m/s;運輸能力為2 000 t/h;裝機功率為2×250 kW。
密切觀察運行中的輸送機各部件及運行情況,如出現(xiàn)卡鏈、跳鏈、輸送帶嚴(yán)重跑偏及過載等現(xiàn)象時,立即停機,處理好后方可開機。物料在巷道內(nèi)堆放時距軌道距離大于70 cm。進(jìn)風(fēng)巷轉(zhuǎn)載機和后部刮板輸送機嚴(yán)禁運輸任何物料。人員跨越轉(zhuǎn)載機時,必須走過橋。前后部刮板輸送機在運行時,司機嚴(yán)禁站在刮板輸送機機頭正對面和電機減速器上,應(yīng)站在刮板輸送機兩側(cè)且退路暢通的安全地點。工作面必須安設(shè)能發(fā)出停止和啟動前后部刮板輸送機的信號裝置,所設(shè)信號點的間距不得超過15 m。
經(jīng)過科學(xué)計算和分析,為綜放工作面提供了可靠的運輸設(shè)備,整個運輸線從刮板輸送機到裝載機到皮帶輸送機,系統(tǒng)簡單合理,運輸能力和生產(chǎn)能力相適應(yīng)。刮板輸送機的輸送能力為1 000 t/h,滿足綜放工作面采煤機落煤和放頂煤能力要求。轉(zhuǎn)載機過煤能力為1 800 t/h,滿足工作面運輸和破碎要求。可伸縮高強度膠帶輸送機,輸送能力達(dá)到2 000 t/h,滿足工作面最大落煤運輸能力要求。經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)測和生產(chǎn)分析,運輸能力的較工作面生產(chǎn)能力富裕系數(shù)達(dá)1.8倍以上?,F(xiàn)場的運輸設(shè)備檢修到位,為綜放工作面的高效生產(chǎn)創(chuàng)造條件,也提供了安全高效、經(jīng)濟合理的運輸裝備。
8205工作面生產(chǎn)以來,設(shè)備選型合理,配套不斷優(yōu)化,月產(chǎn)量達(dá)到15萬t,設(shè)備的事故率一直保持在較低水平,開機率不斷提高,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益,為綜放工作面的設(shè)備選型提供了借鑒。