唐山沟煤矿薄煤层自动化开采技术的应用现状

任　率

（1.太原理工大学 矿业工程学院，太原 030024；2.宁夏煤矿安全监察局 银南监察分局，宁夏 银川 750411）

唐山沟煤矿薄煤层自动化开采技术的应用现状

任率1，2

（1.太原理工大学 矿业工程学院，太原 030024；2.宁夏煤矿安全监察局 银南监察分局，宁夏 银川 750411）

摘要：唐山沟煤矿通过薄煤层自动化工作面的应用，对薄煤层自动化开采技术的应用进行了分析，得出以下结论：对中小矿井而言，精选适合薄煤层开采的液压支架、采煤机、运输机等“三机”配套设备，大功率、重型化、小体积和高可靠性的设备，实现工作面的自动化操作和控制是实现矿井增产增效的有效手段。

关键词：煤矿薄煤层；自动化开采；自动控制系统

1　薄煤层自动化工作面情况简介

8812工作面属于518采区。该采区位于8号煤层东南部，3条辅助盘区巷道从508盘区大巷开口沿井田东南部布置，设计长度766 m，揭露的煤层厚度均在1.28m～1.64m，赋存较稳定。煤层顶底板均为细粗砂岩，整体性较好。圈定的地质储量为143.36万t，可采储量为100.54万t。

8812工作面位于井下+1 160 m水平，工作面标高1 166m～1 178m。地面位于马家沟东北缓坡地段，井下位于508盘区南部，518辅助盘区东侧，东部为井田边界，西北部为508盘区运输、轨道、回风大巷，南部为8813工作面。工作面走向长度919 m，倾斜长度99 m，面积92 961 m2。工作面位于井田东北部，所采煤层系侏罗系大同组。开采煤层为8号煤，走向北东-南西，倾向北西-南东，倾角3°～5°，属近水平煤层，工作面煤层平均厚度1.58m。煤层结构简单，属稳定煤层。煤层硬度1.5～2，煤层较稳定，为单一结构，煤层厚度1.40 m～1.88 m，平均厚度1.64 m，可采指数0.94。该工作面采用单一走向长壁后退式综合机械自动化采煤法。一次性采全高，全部垮落法管理顶板。8812工作面设备布置示意图，见图1。

图1　8812工作面设备布置示意图

2　自动化控制系统介绍

薄煤层滚筒采煤机自动化采煤技术与成套设备采用德国profibus总线技术，具有采煤机记忆切割煤、根据工作面不同顶底板条件人工干预调整的功能，采煤机上安装了采集红外线传感装置，可以准确定位，工作面监控视频画面可以随着采煤机的前进跟机切换，电液控制系统跟机自动移架、成组推移刮板输送机等功能，液压支架采用电液控制系统。

该自动化系统分为：“电气-电子装置”和“液压设备”两大部分。电气-电子装置包括：井下中央计算机、服务器、支架控制器、各种传感器、红外线发射器及各种电缆等。液压设备包括：电液主控阀组、工作面高压反冲洗过滤站，另外，支架本身还配备各种辅助阀类，立柱千斤顶和液压管路。具体流程如下：

1）8812自动化工作面采用电脑键盘远控启动，顺序启动破碎机—转载机—刮板运输机后，启动采煤机。

2）采煤机就地启动，远程控制速度、摇臂升降、记忆截割。

3）在记忆截割状态模式下，如遇顶底板条件变化可手动就地干预采煤机速度、采高，手动干预优先自动控制，这样可以有效防止事故的发生。

4）在工作面布置12个摄像仪，每6架装一个，两端头各配一个旋转摄像仪（可以水平和垂直旋转360°全面监视），采煤过程每四架显示前滚筒的位置，可清楚看到采煤机割煤状态。

5）在EEP微机上可以准确显示采煤机所在位置，行走速度、采高、各电机轴温、电机温度、支架压度的变化及时调整，以防支架歪斜倾倒。另一方面，8号煤层为蹬空开采，偶遇应力集中区，会出现底鼓现象，为避免底鼓引起支架行走困难，移架时应及时调架降架高度，再次应加强两巷及端面距顶板的监护工作，如遇顶板隐患问题，因及时进行两巷补强支护或超前带压移架。

3　结束语

综上所述，对中小矿井而言，精选适合薄煤层开采的液压支架、采煤机、运输机等“三机”配套设备，大功率、重型化、小体积和高可靠性的设备，实现工作面的自动化操作和控制是实现矿井增产增效的有效手段。2011年11月28日唐山沟煤矿薄煤层自动化无人作业工作面成功实现全线自动化运行，标志着国内首个薄煤层自动化工作面进入生产阶段，也将对我国今后薄煤层开采技术的应用起到重要的推动和示范作用。

（编辑：武晓平）

中图分类号：TD 823

文献标识码：A

文章编号：1672-5050（2016）03-068-02

DO I：10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2016.06.020

收稿日期：2015-12-29

作者简介：任率（1988-），男，山西吕梁人，在读工程硕士，助理工程师，从事煤矿安全监察工作。

App lication of Automated M ining Technology in Thin Coal Seam in Tangshangou M ine

REN Shuai1,2
（1.College ofMining Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China；
（2.Yinnan Supervision Branch，Ningxia CoalMine Safety Supervision Bureau，Yinchuan 750411，China）

Abstract：By the application in thin coalseam in Tangshangoumine，automatedmining technology wasstudied to draw the following conclusions：for small-andmedium-sizemines，it is essential to select appropriate hydraulic support，shearer，conveyor，and three machines'supporting equipment，with high-power，heavy industrialization，small volume，and high reliability.Besides，realizing the automatic operation and controlof theworking face is an effective approach to increase production and efficiency in themine.

Keywords：thin coalseam；automatedmining；automatic controlsystem