周心剛

（山東能源龍礦集團(tuán)，山東 龍口 265700）

北皂煤礦1405工作面推進(jìn)長(zhǎng)1449.8m，平均面長(zhǎng)96m，回采面積139181m2，平均煤油厚度5.15m，工作面儲(chǔ)量為95.7萬(wàn)t。工作面采出量為90.5萬(wàn)t，其中煤1采出量為13.3萬(wàn)t，油2上2采出量為51.6萬(wàn)t，油2上1采出量為25.6萬(wàn)t。工作面平均采高為4.15m，工作面回采率為94.6%，損失量為5.2萬(wàn)t，損失率為5.4%。

油2呈灰褐～棕色，為泥質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬、層狀結(jié)構(gòu)，韌性大，水平層理發(fā)育，層位穩(wěn)定，平均厚度4.03m，油2為煤1層的底板，下距煤2平均19.05m；依據(jù)上下質(zhì)量不同和物理特性，將油2自上而下分為油2上2、油2上1。

1 工作面生產(chǎn)技術(shù)條件

1405工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，綜合機(jī)械化厚煤層一次采全高回采工藝，工作面主要開采設(shè)備有MGTY400/930-1.1D采煤機(jī)、SGZ-764/630刮板輸送機(jī)、ZTZ6600/18/32輕型端頭支架、ZY4800/23/42基本支架、ZYG4800/23/42過渡支架、超前支護(hù)支架1組。

2 1405工作面機(jī)械化回采工藝

2.1 落煤方法

采用MGTY400/930-1.1D雙滾筒采煤機(jī)雙向穿梭式割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。根據(jù)煤巖賦存及工作面設(shè)計(jì)要求，工作面的回采層位為煤1平均厚度0.78m、油2上2平均厚度2.73m、油2上1平均厚度1.30m，沿煤1頂板進(jìn)行回采，確定該面采高為4m，截割深度為0.6m。

2.2 回采工藝

據(jù)油頁(yè)巖工作面回采經(jīng)驗(yàn)，采煤機(jī)自溜尾向溜頭割煤過程中，造成大塊較多，人工破碎大塊影響生產(chǎn)。在煤壁片幫嚴(yán)重，大塊較多，人工破碎困難的情況下采取中部斜切進(jìn)刀的方式，斜切進(jìn)刀段長(zhǎng)度35m，進(jìn)刀深度0.6m，具體操作如下：工作面煤壁為直的，采煤機(jī)處于溜尾直刀上行，溜尾割透后，追機(jī)移架，采煤機(jī)開始下行，下行后開始將溜尾向下17m刮板運(yùn)輸機(jī)全部推出，18m至35m位置刮板運(yùn)輸機(jī)推出18m彎曲段，為下一循環(huán)斜切進(jìn)刀做好準(zhǔn)備。采煤機(jī)下行正常割煤，支架滯后采煤機(jī)2～3架前移，直至割透溜頭。采煤機(jī)割透溜頭回機(jī)上行，停機(jī)推移轉(zhuǎn)載機(jī)、端頭架，推移溜頭后，采煤機(jī)上行，推溜追機(jī)作業(yè)。上行至距溜尾35m處，通過刮板運(yùn)輸機(jī)18m彎曲段斜切進(jìn)刀，使得采煤機(jī)達(dá)到正常截割深度0.6m，工作面刮板運(yùn)輸機(jī)全部推出，工作面為直刀，采煤機(jī)溜尾上行，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

2.3 裝煤、運(yùn)煤

采煤機(jī)截割裝煤采用采煤機(jī)滾筒和工作面刮板輸送機(jī)前移配合裝運(yùn)，工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)煤到轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)。

3 增加油頁(yè)巖出塊率措施

（1）為提高油頁(yè)巖出塊率，成立專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組和現(xiàn)場(chǎng)跟班小組，負(fù)責(zé)油頁(yè)巖出塊率的總體協(xié)調(diào)，包括井下震動(dòng)爆破參數(shù)的試驗(yàn)及試驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化調(diào)整、機(jī)電設(shè)備的改造和改進(jìn)、安全技術(shù)措施的監(jiān)督落實(shí)、油頁(yè)巖出塊率的篩分、測(cè)定和出塊率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

（2）自油頁(yè)巖面進(jìn)行爆破預(yù)裂工作以來(lái)，建立健全措施落實(shí)、現(xiàn)場(chǎng)管控檢查、考核獎(jiǎng)懲兌現(xiàn)制度，在工作面放炮期間全程落實(shí)安全監(jiān)督工作，使放炮安全管理達(dá)到制度化、程序化、規(guī)范化、無(wú)縫隙管理的要求。

（3）在油頁(yè)巖面生產(chǎn)期間，首先從改進(jìn)回采工藝入手，在回采工藝上，采取了爆破提前預(yù)裂、機(jī)組下行割煤、上行割底、溜尾插機(jī)進(jìn)刀的回采工藝方式。通過回采工藝的改進(jìn)來(lái)減少采煤機(jī)割煤時(shí)對(duì)油頁(yè)巖的破碎，進(jìn)而增加出塊率。

（4）預(yù)裂爆破方面，使用毫秒微差雷管，提高爆破效果，并根據(jù)爆破效果不斷試驗(yàn)、調(diào)整、優(yōu)化爆破參數(shù)，先后對(duì)工作面爆破試驗(yàn)的參數(shù)從打眼數(shù)量、打眼位置、打眼深度、單眼裝藥量上共優(yōu)化調(diào)整11次，并根據(jù)試驗(yàn)情況對(duì)工作面爆破預(yù)裂參數(shù)從打眼時(shí)間、裝藥爆破時(shí)間、處理瞎炮時(shí)間、工作面實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間、處理大塊時(shí)間、每天生產(chǎn)組織和爆破成本方面進(jìn)行了綜合對(duì)比，以確定最佳的爆破參數(shù)。

（5）在油頁(yè)巖成塊率篩分測(cè)試方面，據(jù)井下進(jìn)行的每個(gè)試驗(yàn)，分別對(duì)每個(gè)試驗(yàn)每天的油頁(yè)巖出塊率進(jìn)行了篩分測(cè)試，并分析匯總出每個(gè)試驗(yàn)的綜合出塊率數(shù)據(jù)，為下一步試驗(yàn)參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)。

（6）為增加油頁(yè)巖的出塊率，在井下機(jī)電設(shè)備改造方面主要進(jìn)行了以下工作：①在面轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶機(jī)搭接處、下順1#與2#皮帶機(jī)搭接處、面破碎機(jī)與煤1上山皮帶機(jī)搭接處、煤1上山皮帶機(jī)與煤1上倉(cāng)皮帶機(jī)搭接處及主倉(cāng)入口處分別安裝緩沖裝置，減少油頁(yè)巖沖擊破碎量；②將目前在用的轉(zhuǎn)載機(jī)上的二級(jí)破碎撤除一套，改為一級(jí)破碎，降低油頁(yè)巖的破碎程度；③減少采煤機(jī)滾筒上的截齒數(shù)量，每個(gè)滾筒葉片上的截齒減少兩個(gè)，即每個(gè)滾筒上的截齒減少8個(gè)，目前每個(gè)滾筒截齒數(shù)量保持在56把。

4 煤1油2工作面機(jī)械化回采期間存在問題及措施

4.1 煤1油2工作面回采期間存在問題

由于油頁(yè)巖的硬度和比重較大，在回采過程中，油頁(yè)巖對(duì)工作面采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶等設(shè)備的沖擊、磨損、負(fù)荷較大，導(dǎo)致工作面設(shè)備損壞較重，具體表現(xiàn)為：

（1）采煤機(jī)滾筒磨損嚴(yán)重，截齒及齒套甩掉，調(diào)高油缸頻繁斷裂，搖臂與機(jī)身連接的銷軸襯套磨損嚴(yán)重，機(jī)架各部位連接螺栓斷裂。

（2）溜頭堆積大塊時(shí)，采煤機(jī)機(jī)身整體振動(dòng)、晃動(dòng)嚴(yán)重，對(duì)刮板輸送機(jī)溜頭和溜尾二過渡處的齒條元寶座造成嚴(yán)重?fù)p壞。

（3）油頁(yè)巖通過轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)運(yùn)出的大塊在各轉(zhuǎn)載點(diǎn)下落過程中，大塊對(duì)皮帶沖擊、砸傷、負(fù)荷較大，造成了三連輥壓斷、皮帶H架變形、皮帶吊掛鋼絲繩斷裂、運(yùn)輸順槽皮帶損壞等現(xiàn)象。

（4）油頁(yè)巖回采大塊較多導(dǎo)致運(yùn)輸系統(tǒng)堵塞，影響油頁(yè)巖工作面正?；夭?。

4.2 油頁(yè)巖機(jī)械化回采工藝調(diào)整及采取措施

（1）工作面回采工藝確定采用中部斜切進(jìn)刀，采煤機(jī)下行牽引割煤，上行空機(jī)牽引至溜尾，以減少刮板運(yùn)輸機(jī)和采煤機(jī)的負(fù)荷，減少大塊對(duì)采煤機(jī)和刮板運(yùn)輸機(jī)鏈的沖擊和損傷。

（2）針對(duì)采煤機(jī)損壞現(xiàn)象采取了加固采煤機(jī)機(jī)身，加固調(diào)高千斤頂，更換搖臂銷軸襯套，更換滑動(dòng)油封，減振和固封電控系統(tǒng)，機(jī)身連接螺栓更換成液壓防松螺栓，滾筒葉片補(bǔ)焊耐磨塊、焊接加強(qiáng)筋板、焊接截齒與齒套、更換截齒規(guī)格等措施，保證截割效果，減少采煤機(jī)所受沖擊損壞。

（3）工作面層位出現(xiàn)變化時(shí)，盡量順平工作面刮板運(yùn)輸機(jī)，防止起伏過大，造成采煤機(jī)牽引負(fù)荷過大，引起采煤機(jī)震動(dòng)大，造成刮板運(yùn)輸機(jī)銷排損壞。

（4）為有效控制工作面大塊，今后工作面在安裝支架時(shí)，在支架二級(jí)護(hù)幫上直接安裝加長(zhǎng)護(hù)幫板，對(duì)煤壁進(jìn)行防護(hù)。

（5）設(shè)備選型進(jìn)行了優(yōu)化：①購(gòu)進(jìn)了B87C重型氣鎬破碎大塊，由于B87C重型氣鎬的投入使用，大大提高了溜頭破碎大塊效率，節(jié)省了溜頭破碎大塊時(shí)間，提高了設(shè)備開機(jī)率；②刮板運(yùn)輸機(jī)加大了功率，由以前的315×2kW總功率，改為400×2kW總功率；③刮板運(yùn)輸機(jī)連環(huán)，由以前Φ30mm改為Φ34mm；④轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)加大了功率，采用PCM110型破碎機(jī)（功率110kW），并提高了過煤高度，減少對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)連環(huán)的沖擊；⑤為了保證運(yùn)煤系統(tǒng)的暢通，在1#皮帶頭安設(shè)了系統(tǒng)破碎機(jī)（功率320kW）。

（6）對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)卸載點(diǎn)和2#皮帶卸載點(diǎn)設(shè)計(jì)并加工了緩沖裝置，很好地解決了皮帶砸傷、損壞問題。

（7）采取綜合措施將沿線的三連滾加密，由以前一組皮帶縱梁安設(shè)2組三連滾，改造增加為3組；將H架的輔助拖輥全部加齊，并將H架兩側(cè)與縱梁綁扎牢固，沿線個(gè)別擺動(dòng)較大的地點(diǎn)施打錨桿進(jìn)行固定；將皮帶機(jī)頭大架上的三連輥，改造成緩沖托輥架；將皮帶吊掛繩都更換為整股Φ12.5mm鋼絲繩，并定期涂油，防止其銹蝕；每天檢查皮帶H架和縱梁，有彎曲或變形的及時(shí)更換，保證油頁(yè)巖工作面運(yùn)輸系統(tǒng)完好暢通。

5 效果

煤1油2工作面機(jī)炮聯(lián)采的成功開展，解決了上行開采、油頁(yè)巖硬度大、大塊多、出塊率低等技術(shù)難題，提高了油頁(yè)巖出塊率，在預(yù)裂爆破參數(shù)優(yōu)化、機(jī)械化回采技術(shù)及管理方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，基本上摸索出了一套提高回采油頁(yè)巖出塊率、適合油頁(yè)巖工作面的機(jī)炮聯(lián)采技術(shù)研究成果，為油頁(yè)巖工作面的高效回采提供了較好的技術(shù)借鑒，推廣應(yīng)用前景比較廣闊。