薄煤层综采工作面高效回采创新技术的研究

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提高煤矿综采工作面回采效率的技术研究段晓波

提高煤矿综采工作面回采效率的技术研究段晓波摘要：煤矿综采工作面回采效率不仅直接影响煤矿开发和利用的综合水平和质量，同时也是对煤矿企业技术水平和管理水平进行衡量和评估的重点指标。

当前煤矿市场竞争越来越激烈，在给煤矿企业带来机遇的同时，也带来了不小的挑战。

为了在未来的煤矿开发和利用市场上占得先机，很多煤矿企业不得不提升自身的综合竞争力，不断优化开采方式，提高煤矿综采工作面回采效率来促进企业的可持续发展，在科学合理开采煤矿资源的同时促进经济发展。

文章主要分析煤矿综采工作面煤炭损失量的原因，研究了影响煤矿综采工作面回采效率的因素，探讨了提高煤矿综采工作面回采效率的技术措施。

关键词：煤矿综采；回采效率；技术引言煤矿企业是中国的基础产业，煤炭是中国最重要的基础性能源，所以对煤矿开采效率的研究具有重要意义。

通常情况下，煤矿企业煤炭资源是否能够合理开采，并且被有效利用，其和煤矿综采工作面回采效率之间存在着密切联系。

伴随着社会经济的迅速发展，煤炭资源的需求量也不断增加，这就促使资源短缺问题进一步加剧。

那么怎样提升煤炭综采工作面回采效率，就显得至关重要。

因此对提高煤矿综采工作面回采效率的技术措施进行分析意义深远。

1分析煤矿综采工作面煤炭损失量的原因1.1在初次开采和末次开采中的煤炭损失在煤矿综采过程中，很可能会发生煤矿老顶冒落的现象，这严重威胁了综采工作面的质量。

而原因大多是因为在实际施工和操作过程中，综采工作面在直接顶第一次冒落前没有放置顶煤或放置的顶煤较少，就开采安全的角度分析，这样造成的煤炭损失就称为煤炭初次开采损失。

当煤炭综采面在临近事前规定的停采线时，矿井顶板结构在内部支架撤离时要保证其稳定性和完整性，因此在距离停采线相应的位置就要立刻停止放煤，在此过程中产生的煤炭损失就称为煤炭末次开采损失。

1.2综采工作面两端头产生的煤炭损失在施工过程中，为确保煤矿开采作业的安全性和可靠性，煤矿综采工作面两端头的结构要时刻保证其稳定性和完整性。

薄煤层综采技术研究

薄煤层综采技术研究摘要：近年来随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。

该文研究了我国薄煤层开采中所面临的问题，提出了薄煤层开采应采用的方法和研究方向。

对先进采煤国家的薄煤层开采工艺进行了研究。

关键词：薄煤层方法论研究方向先进工艺1 我国薄煤层综采现状目前我国探明的薄和极薄煤层，资源储量较大且分布广泛，全国共有80个主要煤炭生产单位的445处矿井赋存有薄或极薄煤层，占全国矿区的84%还多。

薄及极薄煤层可采储量达61.5亿t，约占总可采储量的20%左右。

其中0.7～1.3 m的缓倾斜薄煤层占74％，中硬以下的薄煤层层数占总层数的65％。

据往年的煤矿生产年度报告，1985年1.3 m以下的薄煤层产量为3487万t，占该年度回采总产量的12.3%，1995年下降到9.3%。

由于效益差,目前开采该类煤层的综采设备机械化水平普遍较低。

我国以往的配套设备主要为：（如表1）20世纪60年代开始，我国就对薄煤层综采技术展开了相关研究，并先后研制、生产了多种薄煤层综采配套设备，但关键性技术及装备一直没有解决，导致薄煤层开采单产低，成本高、效益差，产量一直未能取得突破，效率一直徘徊在较低水平。

近年来，随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。

薄煤层的开采已经成为影响了整个煤炭行业协调发展的问题。

如何在装备国产化的前提下，实现薄煤层高效开采、延长矿井服务年限、发展循环经济、提高资源回收率，是迫切需要解决的问题。

2 薄煤层综采研究的方法论2.1 研究方法应采用现场实测结合理论分析的方法，充分运用力学理论、矿压理论进行研究。

(1)现场实测开展薄煤层下综采的调研工作。

对现场实测数据进行分析，总结出松软薄煤层的来压规律及其支架的受力特点。

在此基础上，进行相关研究。

(2)理论分析利用岩体力学和矿山压力的相关成熟理论，及目前已有的模拟软件。

分析薄煤层综采工作面顶板的岩体破坏规律、来压规律以及采场支架的受力特征。

谢一矿薄煤层高产高效开采技术研究

谢一矿薄煤层高产高效开采技术研究摘要：要实现薄煤层工作面高产高效,其根本出路在于发展采煤机械化,提高自动化水平。

结合谢一矿b10煤层地质特征,对b10薄煤层开采的设备选型配套和开采工艺进行分析研究,选用了合理的配套方案和开采工艺,通过应用取得了良好效果。

关键词：薄煤层开采设备选型配套开采工艺我国煤炭储量大且赋存多样化，其中薄与极薄煤层资源丰富，分布广泛。

在已探明矿区中，84.2%的矿区均有薄煤层分布，其主要分布在河南、山西、河北、山东、四川、贵州、吉林、辽宁、安徽、内蒙古等省区，其中有的矿区薄煤层储量占有相当大的比重，如安徽省占72%，四川省占51.8%，贵州省占37.2%。

但每年从薄煤层中采出的煤量仅占全国总产量的10.4%，远远低于储量所占的比例，并且自上世纪90年代以来，我国薄煤层回采产量呈逐年下降的趋势。

目前许多矿区随着开采强度的加大，厚及中厚煤层的储量急剧下降，薄及较薄煤层逐渐变为主采煤层。

这些局矿的薄煤层可采储量丰富，贮存条件比较稳定，薄煤层的开采日益受到重视。

如何实现薄煤层的高产高效对矿井具有十分重要经济价值和现实意义。

1、地质概况谢一矿开采的5111b10工作面，工作面走向长1066m，倾斜长150m，平均埋深710m，工作面内b10煤层赋存不稳定，煤层厚度0.1m～2.0m之间，平均煤厚1.3m，煤层总体呈单斜构造形态，煤层平均走向330°，倾向ne方向，煤层倾角19°～24°，平均21°，工作面内发育多条中、小型断裂构造，工作面局部块段受断层牵引影响及沉积过程的冲刷，煤层变薄，局部尖灭。

2、工作面设备选型配套2.1薄煤层开采特点及设备选型要求薄煤层开采，由于其煤层薄，工作面设备运行及人员操作空间狭小，开采难度较大。

所以薄煤层开采设备选型，根据不同的煤层地质条件，有其不同的特殊性配套要求。

目前，薄煤层机械化开采设备配套形式主要有2种：①采用刨煤机、刮板输送机和液压支架配套的刨煤机综采机组；②采用滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架配套的采煤机综采机组。

浅谈薄煤层开采技术现状与发展趋势

浅谈薄煤层开采技术现状与发展趋势摘要我国薄与极薄煤层资源丰富，在已探明矿区中，84.2%的矿区均有薄煤层分布，资源量约67G t。

近年来，开采强度不断加大，部分矿井厚及中厚煤层的储量日趋减少，为保证矿井生产能力的均衡，延长矿井服务年限，提高资源采出率，薄煤层高效开采已成为当前急需解决的关键问题。

阐述了国内炮采、普采与综合机械化开采薄煤层方式的优缺点，着重介绍了“十一五”期间，滚筒采煤机、刨煤机、螺旋钻机3种薄煤层综合机械化开采的新进展，提出了“十二五”期间薄煤层开采的发展方向与应加大几个方面关键技术的攻关力度。

关键词:薄煤层; 开采技术;趋势AbstractChinese thin and extremely-thin co al-seam reso urce is rich. Itd istrib utes in 84. 2% o f pro ven min in g areas and its amo unt riches 67Gt. In recent years，thick and med ium-thick co al reserves are d ecreasing in so me mines with min ing intensity increasing. In o rd er to ensure balancing min ing ab ilit y，pro lo ngin g mine serv ice age and imp ro ving reso urces min ing ratio，high-efficient th in co al-seam min in g has beco me a k ey urgent prob lem at p resent. Th is paper d iscussed merits and demerits of thin coal-seam min ing method s includ ing b lasting min in gco nventio nal-mechanized min in g and fu ll-mechanized min ing.It main ly introd uced new d evelop ment o f thin coal-seam mechan ized min ingeq uip ments includ ing drum shearer，p lo ugh and twist drill in the 11th F ive-year Period. It also p ut fo rward develo p ment tend ency o f thincoal-seam min in g and several urgent and k ey techno lo gies need ed to b e developed in the 12t h F ive-year P erio d.Key wo rd s: thin co al-seam;min in g techno lo gy; tend ency我国煤炭赋存呈多样化，其中薄与极薄煤层资源丰富，并且分布广泛。

薄煤层综采工作面安全高效开采技术实践与应用

薄煤层综采工作面安全高效开采技术实践与应用作者：李怀军来源：《商品与质量·学术观察》2013年第10期摘要：为解决平禹煤电公司二矿薄煤层安全高效开采技术这一难题，通过选择合理的工艺参数，采用综合机械化采煤工艺，实施有效地技术措施及现场的管理，实现安全生产高效生产，提高了产能及经济效益。

为综合机械化采煤工艺在薄煤层复杂条件下实现安全高产高效技术探索出了一条新途径。

关键词：薄煤层安全高效实践与应用随着中厚煤层的枯竭，若薄煤层不能及时合理开采，必然会造成煤炭资源浪费，影响矿区可持续发展。

我国薄煤层是指厚度小于1.3 m的煤层，分布广泛，储量丰富，资源储量达61.5亿t。

由于受工作面空间的限制，造成我国薄煤层的开采长期处于劳动强度大，机械化程度低，安全系数低，经济效益低的“一大三低”的窘境。

因此探讨和研究薄煤层高产高效开采技术对我国煤炭工业具有重要意义。

平禹矿区为我国地方煤矿重点矿区之一，煤田煤系地层属石炭二叠系，开采矿井多，矿区早期主要采用炮采、炮掘工艺进行开采，根据煤矿开采发展趋势及矿井发展规划的要求，现有的生产能力满足不了矿井发展的需要，为此平禹矿区开展对五2不稳定薄煤层安全高效技术研究，从2009年开始平禹煤电公司陆续在平禹二矿、平禹六矿、平禹凤翅山矿等多对矿井推行综合机械化开采，通过矿井机械化程度的提高，达到安全高产高效的目的，进一步推动矿区发展。

1、工作面地质概况河南平禹煤电有限责任公司二矿（简称平禹二矿）位于禹州市鸿畅镇。

井田位于禹州煤田东南部三峰山矿区中段，井田内可采煤层三组，分别为二1、五2、六4煤层，现主采五2煤层，二1煤层为下步主采煤层。

五2煤层位于二迭统下石盒子组地层中，煤层厚度1.0～1.4m，平均1.2m。

硬度系数小于2f。

煤层倾角17°。

地质条件复杂。

伪顶为厚0.2～0.5 m炭质泥岩，平均厚0.3m；直接顶为砂质泥岩；底板为细粒砂岩。

水文地质条件简单。

如何实现较薄煤层工作面综采技术的高产高效

如何实现较薄煤层工作面综采技术的高产高效摘要：综采技术在厚煤层中已经得到了广泛应用，而较薄煤层的高产高效开采仍然是等待解决的难题。

我国煤炭储量大且赋存多样化，其中，薄与极薄煤层资源丰富，分布广泛。

在已探明矿区中，八成以上的矿区均有薄煤层分布。

薄及较薄煤层逐渐变为主采煤层，薄煤层的开采日益受到重视，而相对的，厚煤层、中厚煤层的储量急剧下降甚至枯竭，很容易得出一个结论：得薄煤层者，得煤炭采掘之天下。

本文通过实践探索，在设备选型、采面设计、两巷支护、回采工艺、现场管理等方面提出了综采技术在较薄煤层中的应用，希望抛砖以引玉。

abstract： mining technology has been widely applied in thick coal seam； the mining of thin seam is still a difficult problem to solve. china’s coal reserves are large and various， especially thin and very thin coal seam resources are abundant， and widely distributed. more then 80 percent of proved mining area has thin coal seam. thin and thinner coal seam gradually becomes the main mining coal seam. the thin seam mining drew more attention from people. on the contrary， the reserves of thick coal seam and middle coal seam sharp decreased and even exhausted. based on the practice and exploration， the paper puts forward the application of fully mechanized mining technology in thin seam mining in the selection of equipment， mining face design， two roadway supporting， mining technology，on-site management， hoping to provide reference for the peer. 关键词：综采技术；较薄煤层；生产效率key words： fully-mechanized mining technology；thin seam；production efficiency中图分类号：td82 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）23-0086-020 引言当今煤矿开采的主要生产方式是综合机械化采煤技术，该技术因其高度机械和安全化实现了生产能力与经济效益的兼得，代表着当今煤炭生产技术的发展水准。

大倾角薄煤层综采工作面回采技术的掌握与运用

应用技术
ＣｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｖｉｅｗ
●Ｉ
方｛去来解决对于以生物神经系统为基础的人工神经网络的研究进展十分迅速，这种神经网络具有很多特点，如自组织、分布式存储信息等特点。近几年来，电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护，例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一个非线陛问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。４、结论
２）液压系统管理。 ①选择配套的乳化液泵，保证工作面支护设备能够达到额定的工作压力，并做好保养和检修。 ②供液管路要清洁、安全可靠，各种液压阀片和阀组要杜绝跑冒滴漏，供液要实行闭式回路，增设过滤装置，减少各种杂质混入，同时各种液压备件建账统一管理和使用。 ③液压设备要有充足的备件，特别是易损件。３工作面的防治水有些薄煤层回采工作面在回采过程中，出现了不同程度的涌水，包括顶板水、底板水，给生产带来一定影响。１）工作涌水的基本特征。 ①工作面涌水基本是随工作面顶板初次垮落时产生的。 ②工作面涌水在采区水平投产的首个工作面，涌水比较大以后逐渐向稳定阶段过渡，至近回风水平阶段工作面主要以淋水为主，对工作面不会形成威胁。２）工作面涌水的防治 ①工作面在初采开始前要布置好排水设备，排水设备的工作能力要根据地质水文预测的最大涌水量来布置，并留有安全系数。设备布置要考虑巷道长度、高差等方面的内容，采用双回路的排水电源。 ②工作面设备要调整至机头超前机尾一定量，以达到工作面涌水从老塘主流的目的，减少工作面涌水冲涮支架架脚，造成倒架，於埋排水设备。 ③可在工作面转载机与皮带之间加铺中部槽带眼或漏筛的输送机，避免大量的水煤直接到皮带上，减少事故的发生４回采调整和控制１）割煤方法。工作面割煤的方法有多种，针对不同煤层特点和采面地质条件，选择合适的割煤方法很重要 ①单向下行割煤。针对煤质中硬性脆的特点上，采用端部斜切进刀双向割煤和单向下行割煤的混合式割煤方法方便。一般在顶板不稳定，煤体松软条件下，可采用单向下行割煤法。其优点：解决了大倾角条件下向上割煤时，煤块易滚落伤及机组司机的问题，减少支架间浮煤。降低了支架工劳动强度・提高了煤炭的送装率和回采率，有利于工作面保证规格质量。 ②双向割煤。采用双向割煤从质量管理的保持方面讲大倾角工作面不如单向割煤，但双向割煤有利于提高工作面设备实际运转效率，减少机组返空刀的时间，有利于提高工作面产量。２）支架与溜子的柔性联接。工作面回采中，对支架与输送机采用适当的柔性联接，对回采能起很好的促进作用。工作面进行较长距离调斜时，有利于支架

复杂地质条件下薄煤层综采技术的研究与实践

复杂地质条件下薄煤层综采技术的研究与实践*杨怀敏(河北工程大学, 河北邯郸市056038)摘要:在峰峰矿区小屯矿4号煤层14459工作面试验中,针对煤层薄、断层多、顶板坚硬且破碎等复杂地质条件,采用大功率采煤机、高强度液压支架,爆破破底方法等,成功实现了平均厚度为1. 1 m薄煤层的综采,取得了工效提高16. 2t/工、成本降低5. 8元/t、安全事故减少75%、产煤量增加1倍的较好经济技术指标,为峰峰矿区的薄煤层开采奠定了基础。

关键词:薄煤层开采;综合机械化;峰峰矿区随着我国煤炭产量和需求量日趋增大,老矿区的厚煤层资源储量日渐贫乏,企业开始重视以前不愿或不能开采或者几乎无经济效益的薄煤层开采。

为了提高薄煤层的开采效率和经济效益,许多煤矿开展了薄煤层综采技术研究。

由于薄煤层空间条件的限制,综采技术研究的重点确定为“三机”研制和回采工艺方法研究[1~3],研制的成套薄煤层综采设备,在山东枣庄实验成功后[4, 5],在邢台等许多矿区获得推广应用[6, 7],各矿井根据自身的自然条件进行了参数优化[5, 8]。

峰峰矿区针对顶底板坚硬、断层多、构造多等复杂地质条件,以小屯矿14459工作面为试点,对薄煤层综采技术进行了大胆改革和创新,也取得了成功的经验,为矿区其它矿井薄煤层综采提供了可借鉴的实例。

1 矿井及工作面概况小屯井田以断裂形成的地垒穹隆为其主要构造形式,地层产状由穹隆核部向四周倾斜,倾角在8°~18°之间,局部构造复杂破碎地区,其倾角增至30°~35°;断层均属正断层,走向大多为NNE方向,倾向不一,多呈平行排列或互相交叉。

试验的工作面为条带开采,工作面长度44 m,推进长度为620 m,煤层厚度为0. 833~1. 4 m,平均厚度为1. 1 m,储量4万;t直接顶为野青石灰岩,结构致密,含少量方解石脉,厚度为1. 0~1. 6 m,受采动影响时,会产生塑性弯曲而下沉冒落;直接底板为深灰色的细粒砂岩,致密坚硬,厚度为 4. 6 m;在工作面两巷掘进过程中共揭露大小断层18条,落差介于0. 4~3. 2 m之间。

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（ＹａｎｚｈｏｕＣｏａｌＭｉｎｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＹａｎｇｃｕｎｃｏａｌｍｉｎｅ，ｓｈａｎｄｏｎｇｊｉｎｉｎｇ２７２０１８）
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｕｆａｒｃｅｏｆＹａｎｇｅｕｎＣｏａｌＭｉｎｅｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｆａｃｅｉｎｔｈｉｎｃｏａｌｓｅａｍ，ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｃｏｍｐｌｅｘ，ｃｏｌ —ｂａｅｄｇｅｎｅｒｌｌａｙ
１工作面概述
短至１７ｍ，需要边采边回撤支架等设备。
该面地质条件复杂，工作面范围内共揭露ｌ４条断
层，顶板管理难度大。２核心技术
ｒｉｖｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｄｉｓｔｉｂｒｕｔｉｏｎ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｓａｒｒａｎｇｅｄｉｒｅｇｕｌａｒｔｒａｐｅｚｏｉｄｂｌｏｃｋ，ｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｓｈｉｎｒｋｉｎｇｆａｃｅａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｓｕｆｒａｃｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈｔａｋｉｎｇｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓ，ａｎｄｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｏｆｔｈｅｔｈｉｎｃｏｌａｓｅａｍｍｉｎｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｉｃｆｉｅｎｃｙ，ｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｅｘｐｅｒｉ —
ＴｈｉｎＳｅａｍＭｉｎｉｎｇＦａｃｅｅｉｃｆｉｅｎｔｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＷａｎｇＷｅｉ．ＸｉｎＬｏｎｇ —ｑｕａｎ．ＷａｎｇＹｏｎｇ— ｐｉｎｇ
ｅｎｃｅ，ｆｏｒｔｈｅｆｕｔｕｒｅｏｆｔｈｉｎｓｅａｍｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｈａｓａｖｅｒｙｇｏｏｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．
ＫｅｙｗｏｒｄｓｔｈｉｎｓｅａｍｍｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｘｔｅｎｄｅｄｓｕｆｒａｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｙＣｒｇｏｓｓｉｎｇｏｖｅｒｆａｕｌｔａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｒｏｎｓｕｌｆｉｄｅａｎｄｈａｒｄｐａｒｔｉｎｇｓ
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夯蠛晨舛技
２０１３年第３期
薄煤层综采工作面高效回采创新技术的研究
王伟，辛龙泉，王永平
（兖州煤业杨村煤矿，山东济宁２７２１层综采工作面地质条件复杂，煤层中普遍含有椭圆状、硬度较大（＿厂＝８～１１）硫化铁结核体和硬质夹矸，可采范围内共揭
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｅｌｌｉｐｔｉｃａｌｓｈａｐｅ，ｒｉｇｉｄｉｔｙ（ｆ＝８—１１）ｉｒｏｎｓｕｌｉｆｄｅｎｏｄｅｃｏｒｅａｎｄｈａｒｄｐａｒｔｉｎｇｓ，ｒｅｃｏｖｅｒａｂｌｅｒａｎｇｅｔｏｅｘｐｏｓｅ１４ｆａｕｌｔｓａｎｄｆａｕｌｔｔｈｒｏｗｂｉｇ，ｒｅｌａ－
露１４条断层且断层落差大、分布相对集中，由于该面布置为不规则梯形块段，存在缩面和延面现象，通过采取相应措施，有效地提高了薄煤层工作面的生产效率，该面成功回采的经验，对今后薄煤层的开采具有很好的借鉴作用。
关键词薄煤层综采工艺缩面技术延面技术过断层技术硫化铁结合体和硬质夹矸中图分类号ＴＤ８２３．８９文献标识码Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５— ２８０１．２０１３．０３．７６