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大采高支架及配套设备在综放工作面的应用 张日林,李少华,张建荣 潞安环能股份公司王庄煤矿,山西长治　046031 摘　要:主要阐述了原有设备存在的弊端及给安全生产带来的不足,针对不足提出对综放工作面设备升级改造,又阐述了在王庄煤矿6203工作面投入使用大采高支架及其配套设备的优点及工艺实测结果,通过使用实现大功率高效生产,进一步提高了综采单产水平,取得了显著的经济效益和社会效益。 关键词:综放工作面;大采高;回收率中图分类号: TD822 文献标识码:B 文章编号: 100522798 2007 11座机电话号码　　 潞安王庄煤矿是一座特大型矿井,随着综采技术的发展,原有的综采设备已不能满足高产高效的需求,尤其是支架,通风断面小、采放比不匹配、拉架滞后,严重制约着工作面的安全生产,为了实现大功率高效生产,进一步提高综采单产水平,在6203工作面首次采用大采高支架及其配套设备,经过投入使用取得了显著的经济效益和社会效益。1　原有设备和改造后设备的技术参数主要设备技术参数对比,见表1。2　原有设备应用存在的弊端1 　ZFS6000 /17 /33型支架采高在 3. 0±0. 1 m之间,工作面采放比为1∶1. 2,顶煤回收率低,造成煤炭资源浪费。2 　采用原有设备后刮板输送机放煤速度滞后采煤机割煤速度,采放工艺不匹配,导致工作面采煤工效和工艺不能同时达到最优化,并且后刮板输送机负荷大,超载顶闸、吹油事故发生较为频繁,运输能力不足。3 　通风断面较小,时常造成上隅角瓦斯超限,制约工作面的正常生产。针对以上问题,该套设备严重制约着安全生产和经济效益,因此进行综放设备整体配套升级改造技术研究势在必行。3　6203工作面现使用设备的优点经对比分析, ZF7000 /20 /40型大采高支架及配套设备较王庄煤矿原使用ZFS6000/17 /33型支架有以下优点:1 　初撑力增加,王庄煤矿原使用的ZFS6000 /17 /33型支架经过多年实际使用, 6 000 kN的工作阻力完全符合我矿煤田矿压要求,现工作阻力增加为7 000 kN,使用更加可靠。2 　通风断面加大,通风断面由ZFS6000 /17 /33型支架的14 m2增加至现在的ZF7000 /20/40型大采高支架的16. 3 m2 均为最大高度 ,支架采高由ZFS6000 /17 /33型的 3. 0±0. 1 m之间增加到ZF7000 /20/40型的3. 6 m,从而提高工作面瓦斯稀释排放能力,有力地保证了矿井的安全高效生产。3 　采煤工艺更新,重新调整采放比,装备该套设备能将工作面采高由3 m提高到3. 6 m,采放比由1∶1. 2调整为1∶0. 83,从而有效提高资源回收率。使采煤工艺更适合高产高效矿井的生产格局,原煤回收率提高,增加矿井服务年限。4 　自动化程度提高,该配套设备支架、输送机、采煤机、胶带机均配备了在线监测系统,生产更加科学。5 　工作面装机总容量增大到6 300 kW,工作面电压等级由1 140 V提高到3 300 V,可以有效降低电缆载流量、减小电缆截面,增加了供电的可靠性。4　大采高支架及配套设备工作面工艺实测结果4. 1　6203工作面及设备概况6203工作面运巷可采长度1 382 m,风巷可采长度为1 366 m,工作面切眼长214. 5 m,煤层计算厚度6. 63 m,密度为1. 35 t/m3,回收率为93%。该工作面所采3#煤层赋存于二叠系山西组地层中下部,为陆相湖泊型沉积;煤层厚度稳定,全煤含夹矸5层,累计厚度为0. 40 m。煤层总厚7. 00 m,煤层结构0. 25 0. 05 0. 20 0. 14 4. 20 0. 05 0. 43 0. 13 0. 80 0. 03 0. 72,可采指数Km 1,变数为8. 42%。 表1　主要设备技术参数对比项　目 原工作面配套设备6203工作面配套设备液压支架规格ZFS6000/17 /33 ZF7000/20/40工作阻力/kN 6 000 7 000支撑高度/m 1. 73. 3 2. 04. 0支架移动步距/mm 800 800额定初撑力/kN 5 232 5 710支护强度/MPa 0. 79 0. 9通风断面/m2 12 16排头架规格ZTF6500/22 /33 ZFG7500/22 /36工作阻力/kN 6 500 7 500支撑高度/m 2. 23. 3 2. 23. 6支架移动步距/mm 800 800额定初撑力/kN 4 908 6 185支护强度/MPa 0. 72 0. 730. 87刮板输送机规格SGZ830/800 SGZ960/2×700运输能力/ t?h- 1 1 200 1 800电机功率/kW 2×400 2×700链速/ m?s- 1 1