提高綜采工作面塊煤率的技術(shù)研究

孫文德+譚成理+周軍+袁祥+金毅+陳宣佑

摘 要：杉木樹(shù)煤礦通過(guò)引進(jìn)MB2000×630型螺旋滾筒對(duì)MG300/700型采煤機(jī)其中一個(gè)滾筒進(jìn)行更換，以及調(diào)整破碎機(jī)錘頭、改進(jìn)降低割煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速、改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向和降低液壓支架支護(hù)強(qiáng)度生產(chǎn)工藝，改造優(yōu)化煤炭各運(yùn)輸環(huán)節(jié)，加強(qiáng)地面塊煤分選組織管理等一系列措施，使綜采工作面塊煤率得到大幅提高。

關(guān)鍵詞：綜采工作面 螺旋滾筒 塊煤率 大幅提高

中圖分類號(hào)：TD235.37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（b）-0032-02

近年來(lái)，我國(guó)電煤需求量受國(guó)家能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)影響在逐年減少，煤炭企業(yè)面臨前所未有的生存壓力，煤炭企業(yè)加快資源整合和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整迫在眉睫。川煤芙蓉杉木樹(shù)煤礦隨著薄煤層（保護(hù)層）的開(kāi)采，煤炭含矸量較大，直接降低了全礦商品煤的整體發(fā)熱量；同時(shí)，受全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)及我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)減緩影響，全國(guó)煤炭總體增量減緩，煤炭?jī)r(jià)格及銷量逐漸下降。而塊煤價(jià)格長(zhǎng)期保持在粉煤價(jià)格的2.5倍左右，為了增加煤炭銷售收入，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高綜采工作面塊煤率是杉木樹(shù)煤礦創(chuàng)效增收最直接、有效的途徑。同時(shí)，提高綜采工作面塊煤率還能大大降低綜采工作面粉塵量，改善作業(yè)環(huán)境。

1 綜采工作面提高塊煤率設(shè)備選型

影響綜采工作面塊煤率因素包括采煤機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速、截齒參數(shù)、截齒排列順序，以及采煤機(jī)的截割深度、牽引速度等，所以從源頭提高塊煤率對(duì)采煤機(jī)滾筒的選型顯得十分重要。

1.1 采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速、牽引速度的選擇

以往我國(guó)大部分煤礦所使用的大都是國(guó)產(chǎn)小功率采煤機(jī)，國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)的滾筒轉(zhuǎn)速都是固定的。使用過(guò)程一旦工作機(jī)構(gòu)發(fā)生過(guò)載，牽引速度下降，從而減小了截齒的截深和破煤塊度。據(jù)相關(guān)資料顯示，采煤機(jī)牽引速度與滾筒轉(zhuǎn)速之比在0.0762～0.1524時(shí)，可以獲得比較理想的破煤塊度。因此，可以相應(yīng)地改變滾筒轉(zhuǎn)速，來(lái)實(shí)現(xiàn)滾筒轉(zhuǎn)速與采煤機(jī)牽引速度的方法來(lái)達(dá)到這一合適比例。

1.2 滾筒截割深度控制

截割深度的大小反映了截割性能的好壞，適當(dāng)嘗試增加截割深度可以提高塊煤率，降低煤塵。但過(guò)大的截割深度會(huì)使截齒急劇磨損，單齒截割力增加，若不增加則會(huì)發(fā)生齒座啃煤的現(xiàn)象，從而使截齒的受力條件變壞，從而降低了截齒的使用壽命。

1.3 截齒排列方式選擇

截齒交叉排列的特點(diǎn)是后螺旋葉片上的截齒偏高于前螺旋葉片上截齒截線，沿2個(gè)截齒的空檔進(jìn)行截割，它具有提高塊煤率，降低粉塵濃度的作用。目前國(guó)內(nèi)使用的采煤機(jī)，其螺旋滾筒的特點(diǎn)是除端盤外破煤的截齒全部安裝在螺旋葉片上，截齒排列方式（以右旋滾筒為例）有棋盤式和順序式。而棋盤式的排列方式可大大增加破煤塊度。

1.4 截齒的安裝尺寸、數(shù)量選擇

盡量減少截齒的數(shù)量，以提高塊煤率，使之適應(yīng)煤層地質(zhì)條件。若數(shù)量太少，相鄰兩截齒間會(huì)有較大的殘留煤柱，它將會(huì)與無(wú)截割能力的齒座和葉片相碰，使齒座螺旋葉片過(guò)早磨損，降低滾筒的使用壽命，同時(shí)截割比能耗會(huì)劇增。

2 杉木樹(shù)煤礦塊煤率低主要原因

2.1 工作面產(chǎn)出塊煤低

（1）由于割煤機(jī)牽引速度及滾筒設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等諸多問(wèn)題，造成工作面切割煤體后形成的塊煤少。

（2）由于限制較大塊煤進(jìn)入煤倉(cāng)造成堵塞，機(jī)巷安裝破碎機(jī)對(duì)大塊煤進(jìn)行破碎，直接造成多數(shù)塊煤被破碎。

2.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)損失

（1）杉木樹(shù)煤礦在井下設(shè)有主井煤倉(cāng)和采區(qū)煤倉(cāng)，采區(qū)煤倉(cāng)高度在20 m左右，主井煤倉(cāng)高度在40 m左右，煤炭運(yùn)輸過(guò)程都需經(jīng)過(guò)這些煤倉(cāng)進(jìn)行中轉(zhuǎn)。煤倉(cāng)越深對(duì)塊煤損失就越大，塊煤跌落煤倉(cāng)中造成的塊率損失在5%～8%。

（2）在各生產(chǎn)運(yùn)輸和運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)，塊煤從高速運(yùn)輸?shù)钠现甭湎乱患?jí)設(shè)備上，造成沖擊破碎，造成每一個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的塊煤損失在0.5%～1%上下。

（3）地面均采用人工對(duì)塊煤進(jìn)行篩選，篩選耗時(shí)多，且量小效果差。

3 杉木樹(shù)煤礦提高綜采工作面塊煤率的方法及效果分析

3.1 工作面概況

應(yīng)用地點(diǎn)N2442工作面位于N24采區(qū)西翼，工作面走向長(zhǎng)275 m、傾斜長(zhǎng)86 m，傾角2～5°，平均3°，可采儲(chǔ)量12.87萬(wàn) t。煤層厚度情況：風(fēng)巷在煤層薄化區(qū)附近，從東至西B3+4煤層厚度在0.35～4.2 m，機(jī)巷煤層厚度從西至東3.5～4.8 m，B3+4煤層總體厚度在0.35～4.8 m之間，平均厚度3.4 m。

3.2 原有采煤方法及工藝

工作面采用走向長(zhǎng)壁式采煤方法，采高為2.5～3.8 m。采用綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝，即工作面采用MG300/700-QWD型割煤機(jī)螺旋滾筒截割落煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，截深為0.6 m。

3.3 提高快煤率采取的措施

3.3.1 原煤生產(chǎn)環(huán)節(jié)采取的技術(shù)措施

在N2442工作面投產(chǎn)后，杉木樹(shù)煤礦采取了技術(shù)和管理相結(jié)合的措施，一方面提高工作面的毛塊煤率；另一方面降低各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中塊煤的破碎損失，從而提高精塊煤產(chǎn)率。

（1）抓源頭，通過(guò)引進(jìn)MB2000×630型螺旋滾筒，從破煤環(huán)節(jié)提高塊煤率。

①M(fèi)B2000×630型螺旋滾筒與MG300/700型采煤機(jī)滾筒參數(shù)比較。

滾筒截齒數(shù)量的多少主要由地質(zhì)條件、截齒質(zhì)量以及安裝方式?jīng)Q定。杉木樹(shù)煤礦長(zhǎng)期以來(lái)使用的MG300/700型采煤機(jī)滾筒直徑為2000mm，截齒36個(gè)，其中端盤l8個(gè)，葉片l8個(gè)，每片6個(gè)。為提高塊煤率，MB2000×630型螺旋滾筒截齒數(shù)量減少到30個(gè)，其中端盤l8個(gè)截齒保持不變，葉片由每片6個(gè)減少到4個(gè)，每條截線安裝3個(gè)截齒，截線距由90 mm增加到140 mm。由于截齒數(shù)量減少將加大截割阻力，為提高滾筒和齒座強(qiáng)度，采用MB2000×630型滾筒和U92HDLRHE、U94HDLRHE兩種規(guī)格的高強(qiáng)度鎬型截齒。該滾筒在完全割煤時(shí)用U92截齒，當(dāng)遇有小斷層或構(gòu)造時(shí)換用U94截齒。

②調(diào)高破碎機(jī)錘頭，減少破碎機(jī)破碎損失。

大塊煤經(jīng)破碎后，塊煤率損失的多少主要與塊煤的紋理結(jié)構(gòu)、抗碎強(qiáng)度、破碎方法、破碎機(jī)性能和塊煤進(jìn)出破碎機(jī)的粒度要求有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為防止大塊煤壓壞皮帶和造成煤倉(cāng)堵塞，大塊煤必須破碎。因此，杉木樹(shù)煤礦采煤工作面在原破碎機(jī)錘頭高度的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)高破碎機(jī)錘頭100 mm，使破碎機(jī)錘頭距底面的距離為400 mm左右，使工作面的大塊煤被破碎的機(jī)率大大減少。

（2）改進(jìn)工作面生產(chǎn)工藝。

①滾筒轉(zhuǎn)速減小。

滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒的截割和裝載過(guò)程影響較大。滾筒轉(zhuǎn)速低可以增加切削厚度，提高塊煤率，但轉(zhuǎn)速過(guò)低，會(huì)降低裝煤效果，增加切割功率，易出現(xiàn)滾筒堵塞現(xiàn)象；滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)高則切削太薄，將生成較多的粉煤，同時(shí)引起循環(huán)煤的增多，但轉(zhuǎn)速高可以提高滾筒的裝載能力。同時(shí)滾筒轉(zhuǎn)速與滾筒的直徑、牽引速度等有著密切的關(guān)系。滾簡(jiǎn)直徑大，要求的轉(zhuǎn)速低；滾筒直徑小，要求的轉(zhuǎn)速高。杉木樹(shù)煤礦MG 300/700型采煤機(jī)滾筒直徑為2000 mm，滾筒轉(zhuǎn)速為37.1 r/min，而選用的MB2000×630型采煤機(jī)滾筒，其轉(zhuǎn)速改為35.4 r/min。

②改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向。

為了增強(qiáng)采煤機(jī)的工作穩(wěn)定性，避免2個(gè)滾筒受到的截割阻力方向相同，雙滾筒采煤機(jī)的2個(gè)滾筒轉(zhuǎn)向都采用轉(zhuǎn)向相反的布置方式，這種布置方式有“前順后逆”（圖1中的實(shí)線表示）和“前逆后順”（圖1中的虛線表示）。本工作面采用“前順后逆”割煤方式，前滾筒截煤量大于后滾筒，后滾筒裝煤量大于前滾筒，這時(shí)，裝煤效果好，煤塊不易破碎，且前滾筒不向司機(jī)甩煤，飛揚(yáng)的灰塵也較少。

③MB2000×630型螺旋滾筒與MG300/700型采煤機(jī)滾筒配合使用。

為使采煤機(jī)適應(yīng)不同的地質(zhì)條件，克服滾筒截齒減少、轉(zhuǎn)速減小出現(xiàn)機(jī)組冒死、齒座啃煤等問(wèn)題。研究過(guò)程中將MG300/700-QWD型割煤機(jī)其中一個(gè)滾筒更換成了MB2000×630型螺旋滾筒進(jìn)行回采。經(jīng)應(yīng)用機(jī)組切割、牽引困難、齒座啃煤等問(wèn)題得到顯著改善，同時(shí)工作面塊煤率也有了顯明提高。

3.3.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)采取的措施

（1）重視煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)。

煤炭從井下到井上到裝車有很多運(yùn)輸環(huán)節(jié)，特別是采用膠帶化運(yùn)輸?shù)牡V井，裝載點(diǎn)更多，每經(jīng)過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)，就損失一部分塊煤。因此，對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化改造。一是盡量采用大膠帶長(zhǎng)距離運(yùn)輸，+250 m補(bǔ)作皮帶運(yùn)輸巷及主井運(yùn)煤上山均采用膠帶運(yùn)輸機(jī)，每條膠帶長(zhǎng)度均大于1000 m，減少了膠帶數(shù)量；二是調(diào)整了搭接膠帶機(jī)頭和機(jī)尾高度，降低了重力加速度對(duì)塊煤的破碎；三是在上一級(jí)皮帶機(jī)頭設(shè)置緩沖溜槽，在下一級(jí)皮帶機(jī)尾加設(shè)擋煤膠帶作為緩沖裝置，使往下一膠帶拋煤時(shí)沖擊力較小，減少塊煤破碎損失。

（2）優(yōu)化轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行技術(shù)改造。

杉木樹(shù)煤礦綜采工作面煤炭運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，達(dá)6 km以上，運(yùn)輸須經(jīng)過(guò)采區(qū)煤倉(cāng)、大巷轉(zhuǎn)載煤倉(cāng)和主井煤倉(cāng)，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、轉(zhuǎn)載次數(shù)多，塊煤損失嚴(yán)重。為了使塊煤在入倉(cāng)過(guò)程中損失最小，在煤倉(cāng)上口設(shè)置緩沖減震設(shè)施，使煤炭緩慢進(jìn)入煤倉(cāng)，此外，在系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，使煤倉(cāng)保持有一定的存煤量，以減少煤炭入倉(cāng)時(shí)的下落高度，減少破壞。

3.3.3 組織管理措施

抓好煤炭篩分工作，塊煤提升到地面，最后進(jìn)行篩分。地面專門加工了一套塊煤篩選裝置，并根據(jù)市場(chǎng)的需求設(shè)計(jì)了不同的篩孔，同時(shí)地面配備選塊煤人員。

3.4 應(yīng)用效果

在采用新型提高塊煤率采煤機(jī)螺旋滾筒，以及采用技術(shù)及管理等手段，杉木樹(shù)煤礦2013年原煤產(chǎn)量956400 t，塊煤產(chǎn)量12217.93 t，塊煤率1.28%；2012年原煤產(chǎn)量1159777 t，塊煤產(chǎn)量2506.96 t，塊煤率0.22%；2013年較2012年塊煤率提高了1.06%。

4 結(jié)論

（1）實(shí)踐證明，通過(guò)減少滾筒截齒數(shù)量、調(diào)高破碎機(jī)錘頭，可從根源上提高綜采工作面塊煤率。

（2）從對(duì)工作面生產(chǎn)工藝改進(jìn)入手，通過(guò)降低割煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速、改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向，使塊煤被破壞的機(jī)率大大降低。

（3）通過(guò)對(duì)煤炭各運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煤倉(cāng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以及采取一系列的管理措施，可減少塊煤在生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中的損失，加強(qiáng)地面對(duì)塊煤的分選工作，對(duì)礦井提高塊煤率起到了推波助瀾的作用。

（4）提高綜采工作面塊煤率，不僅增加了企業(yè)原煤銷售收入，還可以使工作面割煤期間產(chǎn)塵量大幅下降，起到改善作業(yè)環(huán)境的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐建文，曹偉康，田素川，等.采煤機(jī)滾筒參數(shù)對(duì)塊煤率的影響[J].礦山設(shè)備，2010（4）：62-64.

[2] 白秀英，李春英.螺旋滾筒采煤機(jī)提高塊煤率探討[J].煤礦機(jī)械，2008（4）：160-161.

[3] 馬正蘭，杜長(zhǎng)龍，劉送永.高塊煤率采煤機(jī)變速截割的理論研究[J].煤炭工程，2009（12）：91-92.

[4] 程雪，杜長(zhǎng)龍，李建平.采煤機(jī)滾筒與塊煤率的關(guān)系分析[J].煤礦機(jī)械，2008（29）：76-77.

②調(diào)高破碎機(jī)錘頭，減少破碎機(jī)破碎損失。

大塊煤經(jīng)破碎后，塊煤率損失的多少主要與塊煤的紋理結(jié)構(gòu)、抗碎強(qiáng)度、破碎方法、破碎機(jī)性能和塊煤進(jìn)出破碎機(jī)的粒度要求有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為防止大塊煤壓壞皮帶和造成煤倉(cāng)堵塞，大塊煤必須破碎。因此，杉木樹(shù)煤礦采煤工作面在原破碎機(jī)錘頭高度的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)高破碎機(jī)錘頭100 mm，使破碎機(jī)錘頭距底面的距離為400 mm左右，使工作面的大塊煤被破碎的機(jī)率大大減少。

（2）改進(jìn)工作面生產(chǎn)工藝。

①滾筒轉(zhuǎn)速減小。

滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒的截割和裝載過(guò)程影響較大。滾筒轉(zhuǎn)速低可以增加切削厚度，提高塊煤率，但轉(zhuǎn)速過(guò)低，會(huì)降低裝煤效果，增加切割功率，易出現(xiàn)滾筒堵塞現(xiàn)象；滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)高則切削太薄，將生成較多的粉煤，同時(shí)引起循環(huán)煤的增多，但轉(zhuǎn)速高可以提高滾筒的裝載能力。同時(shí)滾筒轉(zhuǎn)速與滾筒的直徑、牽引速度等有著密切的關(guān)系。滾簡(jiǎn)直徑大，要求的轉(zhuǎn)速低；滾筒直徑小，要求的轉(zhuǎn)速高。杉木樹(shù)煤礦MG 300/700型采煤機(jī)滾筒直徑為2000 mm，滾筒轉(zhuǎn)速為37.1 r/min，而選用的MB2000×630型采煤機(jī)滾筒，其轉(zhuǎn)速改為35.4 r/min。

②改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向。

為了增強(qiáng)采煤機(jī)的工作穩(wěn)定性，避免2個(gè)滾筒受到的截割阻力方向相同，雙滾筒采煤機(jī)的2個(gè)滾筒轉(zhuǎn)向都采用轉(zhuǎn)向相反的布置方式，這種布置方式有“前順后逆”（圖1中的實(shí)線表示）和“前逆后順”（圖1中的虛線表示）。本工作面采用“前順后逆”割煤方式，前滾筒截煤量大于后滾筒，后滾筒裝煤量大于前滾筒，這時(shí)，裝煤效果好，煤塊不易破碎，且前滾筒不向司機(jī)甩煤，飛揚(yáng)的灰塵也較少。

③MB2000×630型螺旋滾筒與MG300/700型采煤機(jī)滾筒配合使用。

為使采煤機(jī)適應(yīng)不同的地質(zhì)條件，克服滾筒截齒減少、轉(zhuǎn)速減小出現(xiàn)機(jī)組冒死、齒座啃煤等問(wèn)題。研究過(guò)程中將MG300/700-QWD型割煤機(jī)其中一個(gè)滾筒更換成了MB2000×630型螺旋滾筒進(jìn)行回采。經(jīng)應(yīng)用機(jī)組切割、牽引困難、齒座啃煤等問(wèn)題得到顯著改善，同時(shí)工作面塊煤率也有了顯明提高。

3.3.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)采取的措施

（1）重視煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)。

煤炭從井下到井上到裝車有很多運(yùn)輸環(huán)節(jié)，特別是采用膠帶化運(yùn)輸?shù)牡V井，裝載點(diǎn)更多，每經(jīng)過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)，就損失一部分塊煤。因此，對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化改造。一是盡量采用大膠帶長(zhǎng)距離運(yùn)輸，+250 m補(bǔ)作皮帶運(yùn)輸巷及主井運(yùn)煤上山均采用膠帶運(yùn)輸機(jī)，每條膠帶長(zhǎng)度均大于1000 m，減少了膠帶數(shù)量；二是調(diào)整了搭接膠帶機(jī)頭和機(jī)尾高度，降低了重力加速度對(duì)塊煤的破碎；三是在上一級(jí)皮帶機(jī)頭設(shè)置緩沖溜槽，在下一級(jí)皮帶機(jī)尾加設(shè)擋煤膠帶作為緩沖裝置，使往下一膠帶拋煤時(shí)沖擊力較小，減少塊煤破碎損失。

（2）優(yōu)化轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行技術(shù)改造。

杉木樹(shù)煤礦綜采工作面煤炭運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，達(dá)6 km以上，運(yùn)輸須經(jīng)過(guò)采區(qū)煤倉(cāng)、大巷轉(zhuǎn)載煤倉(cāng)和主井煤倉(cāng)，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、轉(zhuǎn)載次數(shù)多，塊煤損失嚴(yán)重。為了使塊煤在入倉(cāng)過(guò)程中損失最小，在煤倉(cāng)上口設(shè)置緩沖減震設(shè)施，使煤炭緩慢進(jìn)入煤倉(cāng)，此外，在系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，使煤倉(cāng)保持有一定的存煤量，以減少煤炭入倉(cāng)時(shí)的下落高度，減少破壞。

3.3.3 組織管理措施

抓好煤炭篩分工作，塊煤提升到地面，最后進(jìn)行篩分。地面專門加工了一套塊煤篩選裝置，并根據(jù)市場(chǎng)的需求設(shè)計(jì)了不同的篩孔，同時(shí)地面配備選塊煤人員。

3.4 應(yīng)用效果

在采用新型提高塊煤率采煤機(jī)螺旋滾筒，以及采用技術(shù)及管理等手段，杉木樹(shù)煤礦2013年原煤產(chǎn)量956400 t，塊煤產(chǎn)量12217.93 t，塊煤率1.28%；2012年原煤產(chǎn)量1159777 t，塊煤產(chǎn)量2506.96 t，塊煤率0.22%；2013年較2012年塊煤率提高了1.06%。

4 結(jié)論

（1）實(shí)踐證明，通過(guò)減少滾筒截齒數(shù)量、調(diào)高破碎機(jī)錘頭，可從根源上提高綜采工作面塊煤率。

（2）從對(duì)工作面生產(chǎn)工藝改進(jìn)入手，通過(guò)降低割煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速、改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向，使塊煤被破壞的機(jī)率大大降低。

（3）通過(guò)對(duì)煤炭各運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煤倉(cāng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以及采取一系列的管理措施，可減少塊煤在生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中的損失，加強(qiáng)地面對(duì)塊煤的分選工作，對(duì)礦井提高塊煤率起到了推波助瀾的作用。

（4）提高綜采工作面塊煤率，不僅增加了企業(yè)原煤銷售收入，還可以使工作面割煤期間產(chǎn)塵量大幅下降，起到改善作業(yè)環(huán)境的作用。

參考文獻(xiàn)

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②調(diào)高破碎機(jī)錘頭，減少破碎機(jī)破碎損失。

大塊煤經(jīng)破碎后，塊煤率損失的多少主要與塊煤的紋理結(jié)構(gòu)、抗碎強(qiáng)度、破碎方法、破碎機(jī)性能和塊煤進(jìn)出破碎機(jī)的粒度要求有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為防止大塊煤壓壞皮帶和造成煤倉(cāng)堵塞，大塊煤必須破碎。因此，杉木樹(shù)煤礦采煤工作面在原破碎機(jī)錘頭高度的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)高破碎機(jī)錘頭100 mm，使破碎機(jī)錘頭距底面的距離為400 mm左右，使工作面的大塊煤被破碎的機(jī)率大大減少。

（2）改進(jìn)工作面生產(chǎn)工藝。

①滾筒轉(zhuǎn)速減小。

滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒的截割和裝載過(guò)程影響較大。滾筒轉(zhuǎn)速低可以增加切削厚度，提高塊煤率，但轉(zhuǎn)速過(guò)低，會(huì)降低裝煤效果，增加切割功率，易出現(xiàn)滾筒堵塞現(xiàn)象；滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)高則切削太薄，將生成較多的粉煤，同時(shí)引起循環(huán)煤的增多，但轉(zhuǎn)速高可以提高滾筒的裝載能力。同時(shí)滾筒轉(zhuǎn)速與滾筒的直徑、牽引速度等有著密切的關(guān)系。滾簡(jiǎn)直徑大，要求的轉(zhuǎn)速低；滾筒直徑小，要求的轉(zhuǎn)速高。杉木樹(shù)煤礦MG 300/700型采煤機(jī)滾筒直徑為2000 mm，滾筒轉(zhuǎn)速為37.1 r/min，而選用的MB2000×630型采煤機(jī)滾筒，其轉(zhuǎn)速改為35.4 r/min。

②改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向。

為了增強(qiáng)采煤機(jī)的工作穩(wěn)定性，避免2個(gè)滾筒受到的截割阻力方向相同，雙滾筒采煤機(jī)的2個(gè)滾筒轉(zhuǎn)向都采用轉(zhuǎn)向相反的布置方式，這種布置方式有“前順后逆”（圖1中的實(shí)線表示）和“前逆后順”（圖1中的虛線表示）。本工作面采用“前順后逆”割煤方式，前滾筒截煤量大于后滾筒，后滾筒裝煤量大于前滾筒，這時(shí)，裝煤效果好，煤塊不易破碎，且前滾筒不向司機(jī)甩煤，飛揚(yáng)的灰塵也較少。

③MB2000×630型螺旋滾筒與MG300/700型采煤機(jī)滾筒配合使用。

為使采煤機(jī)適應(yīng)不同的地質(zhì)條件，克服滾筒截齒減少、轉(zhuǎn)速減小出現(xiàn)機(jī)組冒死、齒座啃煤等問(wèn)題。研究過(guò)程中將MG300/700-QWD型割煤機(jī)其中一個(gè)滾筒更換成了MB2000×630型螺旋滾筒進(jìn)行回采。經(jīng)應(yīng)用機(jī)組切割、牽引困難、齒座啃煤等問(wèn)題得到顯著改善，同時(shí)工作面塊煤率也有了顯明提高。

3.3.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)采取的措施

（1）重視煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)。

煤炭從井下到井上到裝車有很多運(yùn)輸環(huán)節(jié)，特別是采用膠帶化運(yùn)輸?shù)牡V井，裝載點(diǎn)更多，每經(jīng)過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)，就損失一部分塊煤。因此，對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化改造。一是盡量采用大膠帶長(zhǎng)距離運(yùn)輸，+250 m補(bǔ)作皮帶運(yùn)輸巷及主井運(yùn)煤上山均采用膠帶運(yùn)輸機(jī)，每條膠帶長(zhǎng)度均大于1000 m，減少了膠帶數(shù)量；二是調(diào)整了搭接膠帶機(jī)頭和機(jī)尾高度，降低了重力加速度對(duì)塊煤的破碎；三是在上一級(jí)皮帶機(jī)頭設(shè)置緩沖溜槽，在下一級(jí)皮帶機(jī)尾加設(shè)擋煤膠帶作為緩沖裝置，使往下一膠帶拋煤時(shí)沖擊力較小，減少塊煤破碎損失。

（2）優(yōu)化轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行技術(shù)改造。

杉木樹(shù)煤礦綜采工作面煤炭運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，達(dá)6 km以上，運(yùn)輸須經(jīng)過(guò)采區(qū)煤倉(cāng)、大巷轉(zhuǎn)載煤倉(cāng)和主井煤倉(cāng)，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、轉(zhuǎn)載次數(shù)多，塊煤損失嚴(yán)重。為了使塊煤在入倉(cāng)過(guò)程中損失最小，在煤倉(cāng)上口設(shè)置緩沖減震設(shè)施，使煤炭緩慢進(jìn)入煤倉(cāng)，此外，在系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，使煤倉(cāng)保持有一定的存煤量，以減少煤炭入倉(cāng)時(shí)的下落高度，減少破壞。

3.3.3 組織管理措施

抓好煤炭篩分工作，塊煤提升到地面，最后進(jìn)行篩分。地面專門加工了一套塊煤篩選裝置，并根據(jù)市場(chǎng)的需求設(shè)計(jì)了不同的篩孔，同時(shí)地面配備選塊煤人員。

3.4 應(yīng)用效果

在采用新型提高塊煤率采煤機(jī)螺旋滾筒，以及采用技術(shù)及管理等手段，杉木樹(shù)煤礦2013年原煤產(chǎn)量956400 t，塊煤產(chǎn)量12217.93 t，塊煤率1.28%；2012年原煤產(chǎn)量1159777 t，塊煤產(chǎn)量2506.96 t，塊煤率0.22%；2013年較2012年塊煤率提高了1.06%。

4 結(jié)論

（1）實(shí)踐證明，通過(guò)減少滾筒截齒數(shù)量、調(diào)高破碎機(jī)錘頭，可從根源上提高綜采工作面塊煤率。

（2）從對(duì)工作面生產(chǎn)工藝改進(jìn)入手，通過(guò)降低割煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速、改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向，使塊煤被破壞的機(jī)率大大降低。

（3）通過(guò)對(duì)煤炭各運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煤倉(cāng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以及采取一系列的管理措施，可減少塊煤在生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中的損失，加強(qiáng)地面對(duì)塊煤的分選工作，對(duì)礦井提高塊煤率起到了推波助瀾的作用。

（4）提高綜采工作面塊煤率，不僅增加了企業(yè)原煤銷售收入，還可以使工作面割煤期間產(chǎn)塵量大幅下降，起到改善作業(yè)環(huán)境的作用。

參考文獻(xiàn)

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