薄煤層單一長(zhǎng)壁回采工藝與中厚煤層的不同點(diǎn)是落煤機(jī)械除了滾筒式采煤機(jī)外,還有刨煤機(jī)、螺旋鉆機(jī)等。因?yàn)楸∶簩硬筛咝。敯鍓毫π。瑖鷰r變形破壞程度也小,所以,工作面支護(hù)強(qiáng)度小于中厚煤層工作面;頂板管理方法要應(yīng)用全部垮落法、緩慢下沉法和局部充填法。假設(shè)回采工作面的直接項(xiàng)或偽頂為炭質(zhì)泥巖或炭質(zhì)頁(yè)巖,為生產(chǎn)方便和提高效率,應(yīng)采取增大采高實(shí)施回采。如圖1所示,應(yīng)用全部垮落法管理頂板的刨煤機(jī)綜采工作面布置示意圖。
1薄煤層刨煤機(jī)回采工藝分析
1.1刨煤機(jī)刨煤
(1)截深較小,通常是50~100mm。
(2)牽引速度決,通常是0.4~2.0m/s。
(3)通常不可自開(kāi)缺口進(jìn)刀,特別是當(dāng)工作面兩巷斷面較小時(shí),要以人工做出迸刀缺口。
(4)依靠安裝在刨頭上的一組刨刀刨削煤體,使其破落下來(lái),并使用導(dǎo)煤斜面將破落下來(lái)的煤裝入工作面
輸送機(jī)運(yùn)出工作面。
(5)通常刨煤機(jī)的刨削過(guò)程中不可調(diào),殘留部分項(xiàng)煤,移架前由人工處理下來(lái)。
(6)刨煤機(jī)沿工作面全長(zhǎng)的工作狀況,由它所配合的工作面輸送機(jī)的平直度決定。
(7)刨煤機(jī)可是在工作面端頭集中操控。工作面條件差時(shí),需要在工作面內(nèi)設(shè)若干個(gè)控制點(diǎn)操控。
1.2輸送杌移置
(1)為了保證刨煤機(jī)的連續(xù)刨煤,需要適時(shí)移置。
(2)移置步距小,墻送機(jī)移步可以一次到位,保證全長(zhǎng)移成直線。
(3)端頭支護(hù)應(yīng)與輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的頻繁移動(dòng)相符合。機(jī)頭機(jī)尾的移置,應(yīng)使用絞車牽引與支架推移相結(jié)合的措施。
1 3工作面支護(hù)
(1)工作面頂板沿全長(zhǎng)一次快速暴露,但寬度較小,而支架為了不致反復(fù)支撐頂板,有利頂板完整,不能隨之頻繁前移,刨煤機(jī)在多次刨進(jìn)后,才能移動(dòng)一個(gè)步距。因此,頂板暴露時(shí)間較長(zhǎng),為有效控制頂板,支架頂粱可配設(shè)伸縮梁,在刨煤機(jī)過(guò)后,適時(shí)伸出支撐頂板。
(2)在刨煤機(jī)經(jīng)多飲刨進(jìn)達(dá)0.5~0.6m后,就要停止刨煤,全工作面進(jìn)行順序移架。
(3)刨煤機(jī)的牽引傳動(dòng)裝置,通常設(shè)在工作面輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾靠采空區(qū),因此,使機(jī)頭、機(jī)尾顯得尤為龐大,加強(qiáng)墻頭處的頂板支護(hù)非常重要,應(yīng)使用金屬大抬棚支護(hù)方式,它架設(shè)方便靈活,交替移步時(shí),不是全部卸載,有助于頂板維護(hù)。
(4)進(jìn)刀缺口的長(zhǎng)度以放置工作面軸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾,以滿足刨煤機(jī)進(jìn)刀;超前寬度根據(jù)循環(huán)進(jìn)度及頂板條件確定。缺口支護(hù)采用垂直煤壁的棚子支護(hù),棚梁一端插在液壓支架頂粱的上方,另一端由貼幫單體支柱支撐,隨著支架前移使用。
1.4薄煤層刨煤機(jī)I作面生產(chǎn)應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)要具體按照底板起伏狀況,調(diào)整好底刨刀的位置,防止啃底和飄刀的發(fā)生。
(2)要根據(jù)各處刨刀的狀況,適時(shí)更換刃鈍的刨刀,特別是底刀。
(3)工作面輸送機(jī)要成一條直線。
(4)應(yīng)用液壓傳動(dòng)裝置牽引的刨煤機(jī),要從煤的硬度,估算牽引阻力,確定刨煤機(jī)的牽引速度。
(5)要使用好設(shè)備防滑裝置,防設(shè)備下滑。
1.5薄煤層刨煤機(jī)回采主要優(yōu)缺點(diǎn)
(1)有利于實(shí)現(xiàn)薄煤層機(jī)械化開(kāi)采,可以取得高產(chǎn)、高效,低耗的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)刨煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便操作、容易掌握和操作,設(shè)備故障少,塊煤率高,配套設(shè)備相對(duì)較輕,初期投資相對(duì)較少。
(3)在煤與瓦斯突出礦井適合使用。
其缺點(diǎn)是硬煤,粘頂煤,有硬夾矸,賦存不穩(wěn)定煤層,不太適合使用。
2、簿煤晨回采工藝發(fā)展方向
2:1提高工作面自動(dòng)化程度
因工作面內(nèi)作業(yè)困難,可提高采、支、運(yùn)工序的自動(dòng)化程度,減少工作面內(nèi)的操作人員。刨煤機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,由計(jì)算機(jī)控制的定量割煤機(jī)組與配有電液系統(tǒng)的液壓支架配套,實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)化采煤。
2.2發(fā)展無(wú)人工作面采煤
如螺旋鉆機(jī)采煤工藝、短壁工作面鋼絲鋸采煤工藝和刮斗刨煤機(jī)采煤工藝等,人員可不進(jìn)入工作面,而在巷道內(nèi)作業(yè),具有安全條件好和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但是要用無(wú)支護(hù)的項(xiàng)板管理方法。
2.3采用煤柱支護(hù)法管理頂板
一些無(wú)支護(hù)的無(wú)人采煤工藝,它應(yīng)用于煤柱支撐法管理頂板。最近幾年,一些煤礦采用各種方法回收煤柱,先用煤柱支撐頂板,造成支護(hù)無(wú)人開(kāi)采的條件,采完后用這種采煤工藝回收煤柱。
2.4局部充填和緩慢下沉法管理頂板
近幾年來(lái),薄煤層開(kāi)采局部充填相對(duì)增加。特別是厚度為0.8m以下的煤層,隨著開(kāi)采厚度的減少和工作面推進(jìn)速度的提高,不但能實(shí)現(xiàn)支護(hù)頂板緩慢下沉,還能實(shí)現(xiàn)無(wú)支護(hù)的頂板緩慢下沉。
2.5應(yīng)用輕型支架和氣垛支架
工作面支架的運(yùn)入、運(yùn)出、操作均比較困難。薄煤層開(kāi)采頂板壓力小,工作面允許采用輕型支架,如輕型液壓支架,特別是氣垛支架投資少、維修費(fèi)用低、安全狀況好,是較好的選擇。