采煤机械化和运输连续化的应用与研究

潘 虹

（章丘市经济和信息化局，山东 章丘250200）

1 开采条件

章丘市东风煤矿二号井是章丘市属地方国有煤矿，于1990年10月破土动工，1997年建成正式投产，设计生产能力为15万t/a，核定生产能力为30万t/a。矿井2013年原煤产量14.9万t，进尺2908m（2013停产六个月），2014年1～6月份完成原煤产量11.07万t，进尺2477m。矿井的开拓方式是斜井多水平开拓，中央并列式通风，主井绞车串车提升，列车运输。现开拓煤3，开采煤7，煤7平均厚度1.3m，顶板为粉砂岩，底板为粉砂岩。煤3平均厚度0.9m，顶板为砂质页岩，底板为砂质页岩。井田面积16.037km2，开采深度＋50～－830m。采煤方法是长壁机采，全部垮落或超高水充填法管理顶板。瓦斯矿井，煤7、煤3为Ⅲ类不易自燃，无爆炸性，无冲击地压倾向性，地质及水文地质类型为中等。该井田属于山东省济东煤田明水勘探区，煤系地层为华北石炭二叠系含煤沉积，煤岩层走向北西－南东，倾向北东，倾角6～10°，平均7°，为一单斜构造。截至2013年底，矿井保有地质储量2866.2万t，可采储量862.8万t，剩余服务年限21年。

2 发展模式

矿井于2011年5月和9月投资556.1万元在728302采面和721001采面装备高档普采，对采煤工艺和设备进行了更新改造，购入MG100/111－TD型采煤机2台，DSJ65/20/2×30型胶带机8台，DW22－300/100型单体液压支柱2100棵，Φ≥250mm的铁鞋2000棵，DJB－－800型金属铰接顶梁2150棵，SGB－620/40T型可弯曲刮板输送机4部。采煤机械化投资情况见表1。采煤工作面采煤工艺由炮采改为MG100/111－TD型采煤机采煤，工作面运输由SGWD－17B型刮板运输机改变为SGB－620/40T型刮板运输机，区段平巷运输由人力推车改为DTL65/20/30型落地式胶带输送机，下山运输由JD－25型调度绞车改为DTL65/20/2×30型落地式胶带输送机运输，采面支护方式由带帽点柱支护改为DJB－－800型金属铰接顶梁支护，实现了采煤机械化和运输连续化，通过了济南经信委验收（《关于对章丘市东风煤矿二号井728302采面和721001采面装备采煤机组的批复意见》）。目前矿井在728202采面和7210北翼采面各装备一套采煤机组生产。

表1 采煤机械化投资情况

矿井采煤机械化和运输连续化改造得到了山东省煤炭工业局、济南市经信委煤炭局、山东煤矿安全监察局鲁中监察分局、章丘市地质矿产局的大力支持，并组织人员去山东能源集团肥城矿务局曹庄煤矿、山东能源集团临沂矿务局田庄煤矿参观学习，得到他们的大力帮助。根据矿井地质赋存情况，货比三家，选择使用山东先河悦新机电股份有限公司生产的MG100/111－TD采煤机，效果良好。

3 技术装备

矿井现有2个高档普采工作面（7210北翼工作面和728202工作面），工作面采煤方法为倾斜长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。回采工艺为高档普采﹙机采﹚工艺，矿井采煤机械化程度达到100%。

采煤工作面采用高档普采工艺，MG100/111－TD型采煤机落煤，工作面采用SGB620/40T型刮板输送机运煤、运输巷采用SGB620/40T型刮板输送机和DTL65/20/2×30型落地式带式输送机运煤，胶带下山采用DTL65/20/2×30型落地式带式输送机运煤至煤仓，实现了采煤机械化和运输连续化。掘进工作面采用7655型风钻打眼，采用P15B（B）型扒斗式耙装机装煤、岩。一水平大巷、二水平大巷CJY7/6GB架线电机车列车运输，二水平暗斜井2JTPB－1.6×0.9P运输，其他上下山采用JD－2.5型调度绞车辅助运输。

4 安全程度、监测监控等核查情况

2013年5月，山东中济安全评价有限公司对东风煤矿二号井进行了安全现状评价，评价结论为：东风煤矿二号井主要危险、有害因素是可以预防的，并得到了有效控制；对重大事故隐患进行了排查、登记，并制定了事故应急求援预案；各生产系统和辅助系统、安全管理、安全设施、设备、工艺、职业危害防治、安全资金投入等安全生产条件基本符合有关安全法律、法规和《煤矿安全规程》等规定。

矿井连年被省煤炭工业局命名为安全质量标准化一级矿井、安全生产“双基”建设先进单位、煤矿瓦斯治理先进矿井、安全文化建设示范企业，连续八年被山东煤矿安监局评定为煤矿安全程度评估A级矿井。

安全监控系统是保障矿井安全生产的重要措施。矿井安装的KJ83N安全监控系统已经进行升级改造；各类传感器安设齐全，并能做到定期调校，系统使用正常，性能可靠，各种记录建的基本齐全。系统设备之间使用专用阻燃电缆连接，设备间的输入、输出信号为本安型信号，该系统具有甲烷浓度超限报警、断电、复电功能，具有瓦斯电闭锁、故障闭锁与防雷电保护功能，能够实时监测井下各种有害气体的变化、大型机电设备运转、馈电状态等各种参数，可实现本地、异地区域断电，各种功能均达到了国家标准，并通过了国家资质部门的安全评估验收。

该系统目前安装了甲烷传感器，CO传感器，风速传感器，温度传感器，局部通风机开停传感器、设备开停、风门开闭传感器、煤仓煤位等各类传感器。对各类传感器按要求定时进行标校、鉴定，确保系统监控有效。

矿井安全监测监控系统符合《煤矿安全规程》规定，适应矿井生产需要。

东风二号井安全避险“六大系统”方案设计由新汶矿业集团设计研究院有限公司和山东鼎诺矿产品发展有限公司于2012年5月设计完毕，按照《国家安全监管总局中、国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》（安监总煤装〔2012〕15号）和安监总煤装〔2013〕10号《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》进行了修改。从2012年12月开始建设该系统，于2013年5月21日完成，于2013年6月15日通过济南市经济和信息化委员会验收。根据东风二号井的开拓部署及人员分布情况，在一水平西运输大巷（距301采区轨道巷30m处）布置1个永久避难硐室，服务301采区，额定避险人数为80人；在二水平西运输大巷（距7210采区上部运输联络巷30m处）布置1个永久避难硐室，服务7210采区和7210接续采区，额定避险人数为80人。紧急避险设施采用专用管路供氧方式避难硐室，并且在硐室内配备了全套避险装备，具有氧气供给、有害气体去除、温湿度调节、通信联络、动力供应等相关功能，可在灾变中实现连续供氧、供水、通信、监测等保障功能。各项规章制度已建立完善，图纸资料齐全，系统安装符合设计，能为矿井在发生安全事故时提供紧急避难场所，满足被困人员80人紧急避险96小时以上。避难硐室由生存硐室、过渡硐室，辅助硐室（电源硐室及卫生间）组成。

5 效益对比

截至2014年7月8日，矿井已安全生产3303天，采煤机械化和运输连续化改造前后，矿井安全生产状况均良好。经过采煤机械化和运输连续化改造后，大大提高了采煤工作面生产能力，采面生产能力由6000t/月提高到11000t/月，年增加煤炭产量12万t，年销售收入增加4000万元，年税收增加2000万元，提高了劳动生产率，职工收入增加，情绪稳定，维护了矿区稳定，促进了社会和谐。

［1］ 张欣，张枢.薄煤层采煤机的发展状况及趋势［J］.煤矿机械，2002（6）：7－8.

［2］ 刘大同.5MG200─B型薄煤层采煤机通过技术鉴定［J］.煤矿机电，1995（2）：47.

［3］ 李现民，刘建国.薄煤层机械化采煤技术的应用［J］.中州煤炭，2010（9）：62.

［4］ 徐廷甫，王建国，杨纯华，等.0.8m以下极薄煤层综合机械化开采实践［J］.煤，2012（1）：28－29.

［5］ 王者香.0.5～0.7m极薄煤层的机械化开采［J］.煤矿机械，1986（5）：1－4.