连续采煤机配套连续运输系统在长距离巷道快速掘进中的应用.doc

连续采煤机配套连续运输系统在长距离巷道快速掘进中的应用

上湾煤矿位于陕、蒙接壤处的神府东胜煤田，是神华集团神东公司所属的大型骨干矿井之一，矿井制定生产能力10.0Mt/a。2002年12月开始1-2煤层开采的基本建设，2003年1月上湾煤矿连采一队单机3巷掘进完成进尺4656m，创国内煤矿单机3巷掘进进尺速度新纪录，被中国企业联合会、中国企业家协会收入第九批中国企业新纪录。

1巷道及所在煤层及围岩状况

创造新纪录所掘的巷道是为服务于上湾井田西翼盘区1-2煤开采的3条集中巷，1条作辅助运输兼进风巷，1条作胶带运输巷，1条作集中回风巷。这3条巷道平行布置，间距在20m之内，均位于1-2煤煤层中，这为机械化掘进创造了条件。掘进地段1-2煤煤厚3.59～6.23m，煤层倾角0～3°，煤层直接顶为砂质泥岩，厚度为0.8～2.78m，老顶以细、粉砂岩为主，部分地段为中粗砂岩，厚度大于20m，直接底为泥岩，老底为砂岩。

1-2煤3条集中巷均为矩形断面巷道，掘进中每隔50～60m布置施工一条联系巷。各巷断面尺寸〔宽××××3.6m。巷道布置如图1所示。

2施工工艺及施工组织

掘进时采纳美国JOY公司生产的12CM15-10D型连续采煤机进行割、落煤，并实现自装煤；采纳DBT公司生产的2000型连续运输系统将连采机采出的煤炭破碎并转载至胶带机上；采纳澳大利亚生产的ARO四臂锚杆机进行锚杆支护；采纳DBT公司生产的488型铲车运送材料、设备和巷道内清理的浮煤、淤泥。由此形成连续采煤机掘进割煤、装煤，连续运输系统、胶带机运煤、锚杆机支护、铲车搬移材料设备以及清理巷道等全部工序的机械化施工作业方法。设备型号及参数如表1所示。

表1连采掘进工作面主要生产设备技术装备参数表

序号设备名称规格/型号数量主要技术参数

1连采机12CM15-10D1生产能力：15～27t/min；总功率：553kW；速度：0～10.7m/min；采高：2.657～4.6m；截割宽度：3.3m；电压：1100V；工作面倾角范围：≤5°；走向倾斜度：±17°

2连续运输系统20001功率：890kW；电压：1140V；运输能力：2000t/h

3锚杆机ARO—40RELMB—CWT1功率：2×45kW；采高：2.3～4.6m；岩石硬度：60～70MPa综合岩层；对地间隙：250mm；最大支撑高度：4000mm；最大支撑力：20000kg；最大进给长度：2050mm；钻杆钻速：600r/min

4铲车UN-4881动力来源为蓄电池128V；充电运转时间：8～10h/次；回转半径：内径3531mm，外径6655mm；载重：4t

2.2.1落煤、装煤工艺

采纳连续采煤机进行截割煤和装煤。司机先开动采煤机调整在巷道前进方向左侧，并按激光线确定位置，开始向前方煤壁切割直至割入深度达15m，然后退出；再将采煤机调整到巷道右侧，开始截割剩余部分，连采机就是以切槽和采垛工序来完成巷道的掘进。无论是切槽还是采垛工序，连采机截割时，首先将采煤机截割头调整至巷道顶部，将截割头切入煤体，然后逐渐调整截割头高度，由上向下截割煤体，当割到巷道底板时，采煤机稍向后退，割完底煤，使巷道底板平整，并装完余煤，再将采煤机截割头调整至巷道顶板，接着进行下一个循环，这样截割循环往复进行，直至掘进进尺达到规程规定的掘锚循环进尺〔一般为15m〕时，连采机就得移到下一条巷道进行作业。装煤采纳连续采煤机自装煤方式。连采机割煤时，煤落入采煤机铲板的收集头上，装在收集头上的圆盘耙爪连续运转，将煤装入采煤机自带的中部运输机，中部输送机将煤装卸到搭接在连续采煤机后面的连续运输系统给料破碎机内。

通常的连采掘进工作面使用连续采煤机落煤，然后通过梭车或蓄电池运煤车等后配套设备运输到胶带输送机上运输出去。而实现连续运输工艺的连采掘进工作面与通常的连采掘进工作面不同的是使用了连续运输系统这种新型、先进的后配套设备，实现了掘、装、运连续作业，为快速掘进提供了条件。上湾矿所使用的连续运输系统由DBT公司生产，总功率890kW，供电电压1140V，运输能力2000t/h。该系统由8～10个独立的运输转载单元〔MBC和PBC〕和一条刚性结构皮带机尾〔RFM和RFM/TP〕组成(见图2)。如为8个独立单元，则包括4台移动式桥式输送机〔MBC〕和4台跨骑式桥式输送机〔PBC〕，搭接后的总长度为86.3m。其中，第1台移动式桥式输送机装有给料破碎机〔MBC/FB〕，紧跟连采机，直接转载破碎连采机开采的煤炭，最后1台跨骑式桥式输送机在90m长