陳燁

摘要：隨著我國社會地位和國際地位的提高以及我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對能源的需求也越來越來多，但我國的能源結(jié)構(gòu)中以煤炭為主，這給以煤炭業(yè)為支柱的大同來說既是發(fā)展機遇又是挑戰(zhàn)，特別在煤炭生產(chǎn)方面，我國的先進(jìn)的煤炭開采技術(shù)還不是很成熟，論文在機采設(shè)備適應(yīng)性分析研究方面，先從大同煤礦地質(zhì)開采條件及大同的機采設(shè)備適應(yīng)性的變化兩個角度進(jìn)行探討，找出了大同礦區(qū)對機采設(shè)備適應(yīng)性的主要影響因素，最后提出了提高機采設(shè)備適應(yīng)性的對策或措施。

關(guān)鍵詞：大同煤礦 主煤層 機采設(shè)備 適應(yīng)性

山西大同煤礦是我國重要的煤產(chǎn)地之一，煤儲量居全國之首，位于山西省北部，儲量大、可采煤層多，平均厚度在30-40m。灰分低，硫磷等雜質(zhì)少，發(fā)熱量高且煤層穩(wěn)定，易于開采。是全國最大的優(yōu)質(zhì)動力煤供應(yīng)基地，大秦鐵路為其主要外運通道。

1 大同煤礦的地質(zhì)構(gòu)造與機采設(shè)備適應(yīng)性影響因素

1.1 大同煤礦地質(zhì)構(gòu)造 大同煤田位于山西北部，是我國重要的煤炭基地之一。但要想取得煤炭開采的快速發(fā)展，就要詳細(xì)了解當(dāng)?shù)孛旱V地質(zhì)資源，地質(zhì)特征，以找到適合當(dāng)?shù)孛簩娱_采的設(shè)備，主體構(gòu)造為向傾結(jié)構(gòu)，區(qū)域構(gòu)造位置地處鄂爾多斯穩(wěn)定變形區(qū)和東部伸展變形區(qū)之間的區(qū)域，大同礦區(qū)煤層厚度變化大，在同一個工作面中煤層厚度可能由3.5m變到8m。煤層分叉合并的情況比較多，煤層局部夾石現(xiàn)象較多，硬度較大，有可能對采煤機破煤造成極大困難。煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，在采動壓力作用下面壁容易出現(xiàn)斷裂。

1.2 大同煤礦的設(shè)備適應(yīng)性影響因素 大同煤田：位于山西省北部，在西石山與口泉斷裂之間，跨大同、朔州兩市。大同煤田含有侏羅紀(jì)和石炭紀(jì)兩個時代的含煤地層，大同煤田目前以生產(chǎn)侏羅紀(jì)煤為主。建成的主要礦區(qū)有：云崗礦區(qū)、口泉礦區(qū)。煤層地質(zhì)條件度機采設(shè)備的影響因素主要包括：煤層厚度、煤層的傾角、頂?shù)装鍘r穩(wěn)固性、埋深程度、煤層的硬度、含水量及瓦斯量等。

1.2.1 煤層厚度對機采設(shè)備適應(yīng)性影響。煤層的厚度主要會影響機采設(shè)備以下參數(shù)的選擇：采煤機機身高度及過機高度空間；支架結(jié)構(gòu)高度、伸縮比和支護(hù)強度，對于薄煤層還要考慮過煤空間高度的影響。

1.2.2 煤層的傾角和深埋程度對機采設(shè)備適應(yīng)性影響。煤層傾角直接影響支架穩(wěn)定性。傾角增大，支架傾倒、下滑或輸送機下滑發(fā)生的機率就會上升，因此在機采設(shè)備工作時必須采取有效的采取防滑防倒措施，否則它將給煤炭生產(chǎn)以及安全造成損失。

大同煤礦的地層較為穩(wěn)定，煤炭儲量大，但是經(jīng)過長時間的開采，淺層煤炭資源已經(jīng)將近枯竭，對于深層的煤炭開采來說，難度并不小。

1.2.3 煤層硬度和頂?shù)装宸€(wěn)定性對機采設(shè)備適應(yīng)性影響。煤層硬度是影響采煤機械功率的主要因素，頂板的穩(wěn)定性和煤層硬度同時也是選擇采煤機械工作機構(gòu)形式的主要依據(jù)。煤層硬度較大的礦藏，一般來說小號的機械功率就大。所以針對不同的煤層，使用恰當(dāng)?shù)臋C采設(shè)備，對于節(jié)約人力和物力資源，具有很大作用。

1.2.4 煤層的瓦斯含量以及水含量對機采設(shè)備適應(yīng)性影響。瓦斯是礦井的最大安全殺手，因此對于含瓦斯量較高的礦井，必須考慮支架的通風(fēng)面能否保證有足夠的風(fēng)量通過。特別是產(chǎn)率較高的煤層，由于開采推進(jìn)的速度很快，瓦斯涌出量較大，如果方法采用不當(dāng)，必會影響綜采生產(chǎn)能力，嚴(yán)重還會導(dǎo)致重大傷亡事故。

但開采面含水性大的煤層容易造成通道中煤泥的積聚，從而使運輸系統(tǒng)故障增多，還會出現(xiàn)開采面硬度下降等現(xiàn)象，這些都會使正常得綜采生產(chǎn)難于維系。

2 機采設(shè)備的適應(yīng)性分析與解決方法

機采設(shè)備的適應(yīng)性選擇原則：機采設(shè)備的選擇首先要結(jié)合開采面的實際情況，要考慮到實際井型的大小，開采面的厚度、傾角以及圍巖性質(zhì)等，做好可行性分析，選擇適合的機采設(shè)備，再考慮資金方面的問題，并且選擇時必須做到詳盡的分析。

①煤層厚度對機采設(shè)備適應(yīng)性的分析。在較薄的煤層中，由于受空間狹小的限制，采煤機械化條件比較困難，采煤機可選用爬底板方式，或者用刨煤機。

②煤層的傾角和深埋程度對機采設(shè)備適應(yīng)性分析。煤層的傾角對影支架的制造和回采工藝以及安全生產(chǎn)都會造成影響，傾角越大，對液壓支架的支撐能力要求的越高，通常情況下，對綜采最有力的傾角是0～12度，現(xiàn)有設(shè)備在此條件下正常工作。在一般的干燥情況下，摩擦系數(shù)會有增加。我國大量的煤礦開采實踐證明，煤層埋藏的越平穩(wěn)，綜采效果越好。特別是對于大同煤礦的特點來說，利用綜采工藝比較適合，但在傾斜的煤層中實行綜采，機采設(shè)備的下滑力很大，需要對機采設(shè)備進(jìn)行防滑處理。

③煤層硬度和頂?shù)装宸€(wěn)定性對機采設(shè)備適應(yīng)性分析。與機采設(shè)備選擇關(guān)系較大的一個因素：煤層的硬度，針對不同的煤層硬度需選擇不同機械功率的設(shè)備，并且這需要另行分析。另外頂?shù)装宸€(wěn)定性對機采設(shè)備的選擇關(guān)系也很大，在選用采煤機時，若頂板不夠穩(wěn)定，則應(yīng)采用機身長度較小，輸送機寬度較窄的淺截深機組。底板如果較為松軟，或者起伏不平，則不宜選用刨煤機，如是底板出現(xiàn)臺階，采煤機械則更宜實現(xiàn)作業(yè)。

3 結(jié)語

根據(jù)大同地區(qū)的綜采實踐效果，針對大同礦區(qū)，儲量大、可采煤層多，灰分低，硫磷等雜質(zhì)少，發(fā)熱量高且煤層穩(wěn)定等特點。在選擇機采時須綜合考慮，大同地質(zhì)特點，主要從煤層厚度、傾角以及圍巖性質(zhì)等，并做到詳盡的分析。

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