提高综采工作面块煤率的技术研究.docxVIP

?

?

提高综采工作面块煤率的技术研究

?

?

孙文德+谭成理+周军+袁祥+金毅+陈宣佑

摘要：杉木树煤矿通过引进MB2000×630型螺旋滚筒对MG300/700型采煤机其中一个滚筒进行更换，以及调整破碎机锤头、改进降低割煤机滚筒转速、改变滚筒旋转方向和降低液压支架支护强度生产工艺，改造优化煤炭各运输环节，加强地面块煤分选组织管理等一系列措施，使综采工作面块煤率得到大幅提高。

关键词：综采工作面螺旋滚筒块煤率大幅提高

：TD235.37：A：1674-098X（2014）09（b）-0032-02

近年来，我国电煤需求量受国家能源转型和经济影响在逐年减少，煤炭企业面临前所未有的生存压力，煤炭企业加快资源整合和产品结构调整迫在眉睫。川煤芙蓉杉木树煤矿随着薄煤层（保护层）的开采，煤炭含矸量较大，直接降低了全矿商品煤的整体发热量；同时，受全球经济形势及我国经济增长减缓影响，全国煤炭总体增量减缓，煤炭价格及销量逐渐下降。而块煤价格长期保持在粉煤价格的2.5倍左右，为了增加煤炭销售收入，提高企业经济效益，提高综采工作面块煤率是杉木树煤矿创效增收最直接、有效的途径。同时，提高综采工作面块煤率还能大大降低综采工作面粉尘量，改善作业环境。

1综采工作面提高块煤率设备选型

影响综采工作面块煤率因素包括采煤机滚筒的转速、截齿参数、截齿排列顺序，以及采煤机的截割深度、牵引速度等，所以从源头提高块煤率对采煤机滚筒的选型显得十分重要。

1.1采煤机滚筒转速、牵引速度的选择

以往我国大部分煤矿所使用的大都是国产小功率采煤机，国产采煤机的滚筒转速都是固定的。使用过程一旦工作机构发生过载，牵引速度下降，从而减小了截齿的截深和破煤块度。据相关资料显示，采煤机牵引速度与滚筒转速之比在0.0762～0.1524时，可以获得比较理想的破煤块度。因此，可以相应地改变滚筒转速，来实现滚筒转速与采煤机牵引速度的方法来达到这一合适比例。

1.2滚筒截割深度控制

截割深度的大小反映了截割性能的好坏，适当尝试增加截割深度可以提高块煤率，降低煤尘。但过大的截割深度会使截齿急剧磨损，单齿截割力增加，若不增加则会发生齿座啃煤的现象，从而使截齿的受力条件变坏，从而降低了截齿的使用寿命。

1.3截齿排列方式选择

截齿交叉排列的特点是后螺旋叶片上的截齿偏高于前螺旋叶片上截齿截线，沿2个截齿的空档进行截割，它具有提高块煤率，降低粉尘浓度的作用。目前国内使用的采煤机，其螺旋滚筒的特点是除端盘外破煤的截齿全部安装在螺旋叶片上，截齿排列方式（以右旋滚筒为例）有棋盘式和顺序式。而棋盘式的排列方式可大大增加破煤块度。

1.4截齿的安装尺寸、数量选择

尽量减少截齿的数量，以提高块煤率，使之适应煤层地质条件。若数量太少，相邻两截齿间会有较大的残留煤柱，它将会与无截割能力的齿座和叶片相碰，使齿座螺旋叶片过早磨损，降低滚筒的使用寿命，同时截割比能耗会剧增。

2杉木树煤矿块煤率低主要原因

2.1工作面产出块煤低

（1）由于割煤机牵引速度及滚筒设计结构等诸多问题，造成工作面切割煤体后形成的块煤少。

（2）由于限制较大块煤进入煤仓造成堵塞，机巷安装破碎机对大块煤进行破碎，直接造成多数块煤被破碎。

2.2运输环节损失

（1）杉木树煤矿在井下设有主井煤仓和采区煤仓，采区煤仓高度在20m左右，主井煤仓高度在40m左右，煤炭运输过程都需经过这些煤仓进行中转。煤仓越深对块煤损失就越大，块煤跌落煤仓中造成的块率损失在5%～8%。

（2）在各生产运输和运输转载点，块煤从高速运输的皮带上直落下一级设备上，造成冲击破碎，造成每一个转载点的块煤损失在0.5%～1%上下。

（3）地面均采用人工对块煤进行筛选，筛选耗时多，且量小效果差。

3杉木树煤矿提高综采工作面块煤率的方法及效果分析

3.1工作面概况

应用地点N2442工作面位于N24采区西翼，工作面走向长275m、倾斜长86m，倾角2～5°，平均3°，可采储量12.87万t。煤层厚度情况：风巷在煤层薄化区附近，从东至西B3+4煤层厚度在0.35～4.2m，机巷煤层厚度从西至东3.5～4.8m，B3+4煤层总体厚度在0.35～4.8m之间，平均厚度3.4m。

3.2原有采煤方法及工艺

工作面采用走向长壁式采煤方法，采高为2.5～3.8m。采用综合机械化开采工艺，即工作面采用MG300/700-QWD型割煤机螺旋滚筒截割落煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，截深为0.6m。

3.3提高快煤率采取的措施

3.3.1原煤生产环节采取的技术措施

在N2442工作面投产后，杉木树煤矿采取了技术和管理相结合的措施，一方面提高工作面的毛块煤率；另一方面降低各生产环节中块煤的破碎损失，从而提高精块煤产率。

（1）抓源头，通过引进MB20