近水平薄煤层开采技术分析与实践
近距离薄煤层综采工作面上行开采技术的探索与研究
近距离薄煤层综采工作面上行开采技术的探索与研究摘要：通过对国内和国外上行开采现状和开采技术的分析对比，结合五矿己组煤层的具体地质条件，根据矿压三带、三区理论和实验室数据模拟实验对己15煤层采用上行开采的可行性研究分析；同时掌握我己组煤层“三带”分布规律、上行开采顶板控制技术、上行开采矿压显现规律、快速推进优化技术，确保了工作面安全高效生产。
关键词：近距离；薄煤层；矿压显现；上行开采1、概述煤层群层间，厚煤层分层间，各层之间一般采用下行开采，在特定的地质和开采技术条件下，由于安全、技术、经济方面某种原因，煤层群采用上行开采会更为有利。
煤层群上行开采是一种特殊开采顺序。
煤层分层间上行开采时，下部煤层先采后，上部煤层的整体性不能遭受到严重破坏，最大程度上制约矿井的机械化水平和矿井的生产能力，同时随着矿井开采时间的延续，煤炭资源的不断减少，矿井面临资源的枯竭，在提高煤炭资源的回收率，是增加矿井服务年眼的重要手段，因此对矿井以前遗留的己15近距离薄煤层上行开采进行探索与研究，以己15-23040采面为实验场地。
2、近距离薄煤层上行开采影响因素的可行性分析煤层群上行开采对上部煤岩层的采动影响程度与开采造成的上覆岩层的垮落、位移特征密切相关。
煤层间距、层间岩层特征、煤层倾角、采高、采煤、采空区处理、时间间隔等是影响煤层群上行开采的主要因素。
2.1 煤层层间距影响因素煤层（群）上行开采的生产实践及科学研究证明，足够的层间距是上行开采的基本条件。
上、下煤层的层间距（或h/m）越大，上覆岩层移动越平缓，倾斜、曲率等变形值越小，越有利于上行开采。
反之，层间距（或h/m）越小，上覆岩层变形愈剧烈，甚至出现台阶下沉。
采场上覆岩层的冒落性破坏及台阶错动是影响上行开采的最大障碍。
该采面己15煤层与己16-17煤层层间距为12.4m。
根据国内外上行开采的成功经验，当上、下煤层的层间距大于20m 的高度时，上煤层发生台阶错动的机率就小，采取一定技术措施，就可以进行上行开采。
薄煤层开采技术与应用探究
薄煤层开采技术与应用探究发布时间：2022-05-26T01:03:43.735Z 来源：《中国科技信息》2022年第3期作者：韩国平[导读] 以薄煤层开采技术为对象开展探究，结合具体工程实际韩国平黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司黑龙江双鸭山 155100摘要：以薄煤层开采技术为对象开展探究，结合具体工程实际，在介绍回采面设备的基础上，对薄煤层机械化普采的作业方式和安全防护进行逐一分析，并对其实际应用效果做出总结。
结果表明，基于爬底板采煤机的普采工艺实现了对薄煤层的有效回采，希望能为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考。
关键词：矿井；薄煤层；大倾角；作业方式；安全防护引言伴随中国煤炭产业的持续发展，煤炭资源储量也持续降低，而薄煤层作为一种主要的煤炭赋存形式，以往对其的回采利用十分有限，因此如何实现薄煤层的有效回采对于矿井的长久发展便显得至关重要。
但由于薄煤层赋存条件较差、作业空间狭小且通风安全系数较低，相关的开采工艺落后于中厚煤层，因此针对薄煤层机械化开采工艺开展探究，推动薄煤层的机械化回采作业对矿井的长久发展意义重大。
1 薄煤层开采技术的发展与现状我国把开采厚度1.3m以下的煤层称为薄煤层。
我国薄煤层资源丰富，几乎遍布全国各矿区，据统计，全国薄煤层的储量约占总储量的20%，其中厚度0.8～1.3的占86.02%，厚度小于0.8的占13.98%。
近年来，随着煤矿综合机械化程度的大幅提高和开采强度的加大，不少矿井厚煤层、中厚煤层的储量逐年下降，甚至面临枯竭，薄煤层开采的问题逐步受到重视。
目前，薄煤层开采综合机械化设备主要有滚筒采煤机、刨煤机、螺旋钻采煤机和连续采煤机。
国外薄煤层机械化开采的发展比国内早，我国一直致力于发展薄煤层机械化开采的研究和引进。
我国目前主要从低机身滚筒采煤机和刨煤机及其设备配套和自动化控制等方面进行研究和开发。
如松藻、大同、淄博等矿区的骑溜式采煤机，铁法、阳泉等矿区的刨煤机等。
薄煤层综采技术发展现状与展望
国 外 薄 煤 层 滚 筒 采 煤 机 主 要 有 美 国Ｊ Ｏ Ｙ公 司 的 ４ Ｌ Ｓ， 德 国 Ｅ ｉ ｃ ｋ ｈ ｏ ｆ ｆ 公司 的Ｅ Ｄ Ｗ一 １ ７ ０ Ｌ Ｎ ，Ｅ Ｄ Ｗ 一３ ０ ０ Ｌ Ｎ ， 英 国Ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ 公 司 的
Ａ Ｍ ４ ２ ０ ，Ａ Ｓ ２ ７ ０ 薄煤层 电牵 引采煤机 ， 基 本上满 足采高０ ． ６ ～Ｌ ７ ｍ 煤层 开采需要 ，其主要特点是采煤机总装机功率较大。 国 内薄 煤层 滚 筒 采 煤 机主 要 有 Ｍ Ｇ １ ０ ０ ／ ２ ４ Ｏ （ ２ ０ ０ ）一 Ｂ Ｗ ｌ， Ｍ Ｇ １ ０ ０ ／ ２ ３ ８ －Ｗ Ｄ ，Ｍ Ｇ １ ５ ０ ／ ３ ４ ６ －Ｗ Ｄ ，配 液压 支架 ，基本上能够适应缓 倾斜 以及大倾角薄煤层 工作面 的综采 。针对 具体的煤层条件 ，通过 配 套 技 术 的研 究 ，多 电机 纵横 向布 置 采 煤 机 ；扁 平 链 、外挂 式销 排 ， 非常规矮槽 帮：降低 配套机面高度 ；预 留最小采高一定挑顶量 ，采 煤机弯摇臂 改为 直摇 臂 ，实现降低最小采高 的目的，该配套方 式可 实现０ ． ７ ０ ～Ｏ ． ８ ｍ 左 右采 高 。 采煤 机的单机效能在很大程度上取决 于电动机 功率 的大小，只 有大功率，才有高效能 。由于 薄煤层 赋存条 件变 化较大，断层、夹 矸、薄带等地质构造较 多，薄煤层采煤机截 割坚硬矸石的几率 比中 厚煤层 要高 ，采用大功率 电动 机或 多电动机以增大总装机容量 。目 前，滚筒式采煤机截割功率较大的如乌克兰Ｙ Ｋ Ｉ １ ３ ０ ０ 薄煤层采煤机 、 国 内Ｍ Ｇ １ ８ Ｏ ／ ４ ２ Ｏ —Ｂ ｗ Ｄ 采 煤机 。 采煤机采 用组合式模块结构设计 ，拆卸方便快捷 ，动力 设备、 控制设备 、冷却降尘系统组件、减速结构均安装在主机机 身以内， 主机机 身悬挂 在运输机的侧面 ，机身高度低 ，过煤空 间大 ，运 行速 度 达到 ｉ ２ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ，能够实 现大于５ ０ ０ ｔ ／ ｈ 的落煤量 ，实现采高０ ． ８ ５ ～ １ ． ５ ｍ 。表１ 为典型的骑溜式薄煤层滚筒采煤机综采配套。
薄煤层综采开采经验介绍
薄煤层综采开采经验介绍薄煤层综采开采经验交流介绍***矿业集团为了解决主采煤层瓦斯治理问题，最大限度的提高资源回收率，实现煤炭生产的安全高效、持续稳定开展，xx年1月，集团公司采取“产、学、研”相结合的方式，启动薄煤层安全高效机械化开采课题攻关。
历经3年时间，完成了薄煤层装备的设计、制造及试生产。
分别在谢一矿、新庄孜矿、潘二矿等工作面的试验，最高日产3847吨，最高月产8.5万吨，年产量约80万吨。
一、薄煤层工作面地质条件谢一矿10槽、15槽、新庄孜矿14槽、潘二矿5槽等保护层工作面平均煤厚0.8-1.1m；倾角最小7°，最大24°；工作面内发育中、小型断层构造较多；顶、底板一般为砂质泥岩或泥岩，变薄区内底板为中细砂岩，具体工作面如下：(一) 谢一矿5121B10、5121C15工作面5121B10工作面设计可走向采长1060米，面长180米，平均煤厚1.0m，采高1.4米，平均煤层倾角22°。
面内中小断层较多，大局部直接顶为砂质泥岩；在-780mⅣ线石门以南B10煤层发育一走向长约80米的薄煤区，最薄处只有0.05m，顶底板岩性为中细砂岩，硬度较高，对综采影响较大。
5121C15工作面可采走向长1680m，倾斜长150～240m，平均195m，煤层倾角21°。
本工作面内C15煤层赋存不稳定，煤层厚度0.1m～1.1m之间，平均煤厚0.8m，实际采高1.4米。
局部块段受断层牵引影响及沉积过程的冲刷，煤层变薄，切眼以南140m内及Ⅳ-Ⅴ线附近C15煤层厚度0.1～0.7m，且变薄区附近底板为中粒砂岩,较硬(普氏硬度5～6)。
该煤层直接顶为1.0-2.5m粉砂质泥岩，老顶为2.0-3.0m粉～细砂岩，直接底为1.5-3.0m泥岩。
(二) 潘二矿12125工作面该面设计走向长515米，面长155米，现平均采高1.4米，平均煤厚1.1米，局部0.4米，倾角7°左右。
采煤工程中薄煤层开采技术研究
60 /矿业装备 MINING EQUIPMENT采煤工程中薄煤层开采技术研究□ 张建兵 山西西山煤电股份有限公司西铭矿近几年来随着中、厚煤层开采设备、技术不断进步，中、厚煤层的储量快速减少，许多薄煤层处煤矿成为了当前主要采煤层。
薄煤层在我国煤炭资源占有量比例中约为19.7%，中、厚煤层储量不断下降，使得加大薄煤层开采程度成为必然，因此，对薄煤层开采技术进行改进以确保安全开采，使薄煤层开采稳步、安全进行，是我国煤炭开采行业需要解决的迫切问题。
1 薄煤层开采特点及现存问题煤层薄，开采厚度小，这是薄煤层最显著的特点，并且与中、厚煤层比较，其开采的效率较低、地质复杂、采据接替紧张、施工安全系数较低等特征。
虽然近几年随着煤炭行业发展提升，对于薄煤层方面的开采技术有了较大程度的提升，促进了薄煤层开采工作的进一步提高，同时也暴露了一些问题影响着薄煤层煤矿的顺利开采。
1.1 采煤机械化水平较低薄煤层厚度通常小于1.3 m，煤硬度一般大于3～4，所以薄煤层开采的工作面内条件较差，人员操作及设备移动极为不便，开采过程中对于截齿、刨刀等材料的消耗极大，资源成本较大，而且采煤机需要经常地进行挑顶、割底，提高了机电事故的发生概率。
影响薄煤层机械化水平的还有人员因素，缺乏薄煤层开采专业技术人才，未能对机械设备进行有效、规范的操作与检修维护。
以上原因导致了许多薄煤层开采放弃机械化施工，继续沿用传统炮采技术。
也有部分薄煤层开采使用了先进机械设备，但收效甚微，薄煤层机械化开采水平依然不高。
1.2 工作面接续紧张相对于中、厚煤层而言，薄煤层的单位长度工作面，其含煤量较少，采掘产出比较低，要产出与中、后煤层同样的出煤量，需要进行更多、更大规模的巷道掘进方能完成。
然而，随着采煤机械装备的应用发展，薄煤层工作面推进速度的持续加快，日益凸显了工作面接续紧张的问题。
1.3 出煤率低在薄煤层采煤过程中，煤层倾角、地质构造等情况极大程度影响着采煤工艺的选择。
煤矿实习报告优秀8篇
煤矿实习报告优秀8篇篇一：煤矿实习报告篇一一、实习目的1、实习性质采矿工程专业生产实习是采矿工程专业地下开采方向高年级学生在学完《矿山压力及岩层控制》、《煤矿开采学》、《井巷工程》、《矿井通风与安全》等专业课程后的一次实践过程，是大学学习阶段理论与实践相结合的重要环节，也是提高采矿工程专业本科教学质量的关键之一。
2、实习目的及意义通过本次生产实习，巩固学生所学的专业理论知识，加深对所学基础知识及专业理论知识的理解，进一步巩固和扩大专业知识面，锻炼学生在采矿开采技术领域发现问题、分析问题、解决问题及实际动手能力，培养学生劳动意识。
为后续课程的学习和走向工作岗位打下坚实的实践基础。
3、实习单位的发展情况汪家寨煤矿由水城设计院进行矿井设计，矿井分为平峒和斜井两种开拓方式。
矿井设计能力150万t/a。
其中：平峒井设计能力为60万t/a，斜井设计能力为x0万t/a。
矿井设计服务年限：平峒51.3年，斜井x3.5年。
平峒井曾于1xxxx年由水城建井处开始建设，后于1xxx年停建。
1xxxx年11月矿井重新开发，由煤炭部七十二工程处与四十二处分别对平峒井和斜井进行建井施工。
平峒井于1x67年7月1日建成移交生产，斜井于1x72年2月建成移交生产。
移交生产后矿井生产能力为120万t/a。
后来水城矿务局建井处又对斜井南二采进行了补套工程，该采区移交生产后，矿井生产能力达到150万t/a。
1xx1年12月经核定，矿井生产能力仍为150万t/a。
4、实习要求采矿工程专业地下开采专业方向生产实习要求如下：1 学生必须遵守实习纪律，按时参加一切实习活动，实习期间不得无故缺席和离开实习地点。
2 严格遵守国家法令、煤矿安全规程和实习矿井的规章制度，听从指导老师的安排，保证整个实习期间的生活、学习、井下参观、地面参观安全。
执行保密制度，生产用图纸、技术文件、实习笔记、日记及有关资料及数据不得丢失和泄密。
3 虚心向现场工人及工程技术人员学习，密切配合现场工程技术人员，服从领导，听从指挥，认真做好实习笔记，技术消化实习内容。
薄煤层综采开采经验介绍
薄煤层综采开采经验介绍随着国内煤炭资源的日益减少，如何更有效地开采煤炭资源成为了当今煤炭行业急需解决的问题。
薄煤层综采作为我国煤炭行业的一种开发技术，因其省工、省煤的特点受到越来越多能源企业的重视。
本文将介绍薄煤层综采的技术特点、生产工艺以及在应用中需要注意的问题。
一、薄煤层开采技术特点薄煤层综采是一种综合了传统凿岩爆破和现代机电技术的开采方法。
相较于传统煤炭开采，薄煤层综采的技术特点主要表现在以下几个方面：1. 高效：薄煤层综采可以实现煤炭的连续、高效开采。
2. 环保：薄煤层综采能够减少对地表环境的破坏，以及与传统采煤方法相比，减少了煤炭的采掘浪费，同时减少了氧化煤尘的产生。
3. 安全：薄煤层综采能够降低煤炭开采的风险，减少矿工的伤亡事故。
4. 节能：采用薄煤层综采技术，不仅可以减少煤炭的采掘浪费，还可以直接利用煤炭废渣，更加节约能源。
二、薄煤层综采生产工艺1. 长壁推进在薄煤层综采过程中，长壁推进是一个非常重要的工艺过程。
长壁推进主要是指将煤炭分段开采，并在此基础上进行支护，最终将煤炭采完。
长壁推进的具体工艺包括：（1）准备工作：制作支架、钢板、钢筋和道轨等材料，并将材料运至工作面。
（2）开掘道口：在工作面上开掘出一条长50米、高1.1米、宽1.5米的道口，同时进行支架的安装。
（3）准备机械设备：将采煤机、运煤机、机架等设备安装到工作面上，并对设备进行调试。
（4）采煤机开采：开始进行煤炭开采工作，采煤机不停地推进，同时也将煤炭从墙壁上切割下来。
2. 钻爆炸工艺钻爆炸工艺主要用于薄煤层综采的顶板和底板控制。
具体工艺包括：（1）探矿：通过对该矿井的地形探测和地质勘探，确定矿井内部的地层情况。
（2）钻孔：在地层中钻孔，安置装有炸药的炮管。
（3）点火：点燃炮管中的引线，开始炸药爆炸作业。
（4）采矿：受爆炸效果的影响，底板煤层和顶板煤层被削平，方便后续的采矿作业。
3. 机械装备薄煤层综采过程中，需要大量使用各种机械设备，如采煤机、运煤机、转载机等。
极薄煤层工作面综采工艺研究与实践
极薄煤层工作面综采工艺研究与实践摘要：煤炭是一种不可再生资源，提高难采煤炭资源的回收率就成为煤炭企业可持续发展的有效途径之一。
因此，储量可观的薄煤层越来越受到煤矿企业的重视，开滦集团也进行薄煤机械化综采的尝试，并取得了一些成果。
文章以河北某矿为例，论述了探索薄煤综采新途径。
关键词：薄煤层；综采工艺；研究与实践极薄煤层一直以来都是煤炭开采的禁区和难点。
由于极薄煤层开采空间极其狭小,工人劳动强度大,工作条件差,设备配套困难且对煤层厚度、倾角变化以及断层等地质构造的适应能力差，投入产出比高，效率低，经济效益差，因此很多煤矿放弃了极薄煤层的开采，使得极薄煤层机械化开采技术发展缓慢，导致了很多呆滞压煤无法开采。
极薄煤层综采技术是解决煤炭企业极薄煤层开采实现综采机械化的有效途径。
河北某矿结合矿区极薄煤层的赋存特点，与有关单位共同研制与其地质条件相适应的综合机械化采煤配套设备，实现国内薄煤开采综合机械化的新突破，从而达到提高单产和效率，减轻工人劳动强度，做到薄厚煤层合理配采，实现安全生产，取得更好的经济效益和社会效益的目的，特别是对高瓦斯矿井加快解放层开采速度，保证矿井正常衔接以及安全生产具有更加广泛的经济效益和社会效益。
1 工作面简介地面位置：地面位于丘陵地带，地面标高最大+183m，最小+148 m。
井下位置及四邻采掘情况：本工作面南至112上89工作面切眼，北至28区运煤上山保护煤柱，西至H=3.0 m断层，东至H=20 m断层。
瓦斯绝对涌出量为0.23/min。
煤尘爆炸指数为24.26％，属强爆炸煤尘，要切实做好综合防尘工作，煤层无自然发火倾向性。
本煤层属三类不易自然煤层。
据巷道实际揭露资料分析，工作面构造较为简单。
工作面揭露断层8条，落差0.6～20.0 m，均为正断层，其中H=3.0 m断层位于运料巷上帮，H=20.0 m断层位于溜子道下帮，对工作面回采影响不大。
本工作面煤层厚度最大0.95 m，最小0.6 m，平均0.83 m；煤层厚度较稳定，结构简单，煤质良好。
薄煤层开采技术
薄煤层开采技术作者：李锐来源：《科技资讯》 2012年第5期李锐(山西省华晋焦煤有限责任公司沙曲矿党政办山西华晋 033300)摘要:近年来,随着我国社会经济的飞速发展,煤炭工业的管理模式和建设技术有了显著的进步,对国民经济的发展起着重要的推动作用。
就目前我国工业现状而言,薄煤层开采对煤炭资源开发利用、延长煤矿矿井的开采年限以及实现煤炭工业的可持续发展具有重要的战略意义。
虽然现在我国薄煤层开采技术有了明显的提高、相关设备也有了一定程度的改进,但从实际效果上来看仍存在着一些问题。
本文将对我国薄煤层开采技术现状进行深入的研究,并在此基础上提出一些技术创新思路,以期为我国煤炭生产工业做出一点贡献。
关键词:薄煤层开采技术创新思路探究中图分类号:TD823.25 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(b)-0100-01根据调查显示,我国的煤炭赋存量比较大且呈现出多样化的特点,保有工业储量98.3亿吨,其中薄煤层赋存量约占总可采储量的19%,但目前实际产量却只占总产量的10%左右。
因此,为了实现我国煤炭工业的持续、快速、稳定的发展,我们必须改进现有的薄煤层开采技术、创新开采思路。
1 薄煤层开采过程中存在的问题根据我国关于煤层厚度的测评标准,将厚度小于1.3m的煤层定性为可以开采的薄煤层。
目前来看,在薄煤层的开采过程中主要会面临如下问题。
第一,在实际煤层开采过程中,经常会受到薄煤层所处空间的制约,开采设备的安装以及操作维护的难度相对增大;由于煤层开采空间的限制,煤矿工人的工作范围非常有限,使得瓦斯的排放变得更加困难,很容易造成安全事故;第二,由于薄煤层的赋存煤矿厚度比较低(一般小于1.3m),因此该煤层的开采进度将变得非常快,这就要求相关设备运转的周期变短,进而使得薄煤层开采工作异常紧张;第三,较之于厚煤层或中煤层而言,薄煤层的煤矿产量较低、煤矿抛洒浪费比较严重。
同时,由于该煤层所处的地理环境复杂多变,对该煤层的煤矿产量造成严重的影响。
煤矿薄煤层开采的特点及开采技术要点
煤矿薄煤层开采的特点及开采技术要点发布时间：2023-04-26T03:11:54.987Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：谢林杰[导读] 所谓薄煤层指厚度为1.3m以下的煤层，其开采过程中工作环境非常狭窄，开采作业难度相当突出，特别容易在开采作业操作中出现各种危险事故，开采效率整体不高。
新罗区煤炭行业服务中心福建省龙岩市 364000摘要：我国煤炭资源丰富，但煤层构造较为复杂，尤其是我国南方省份煤炭开采，面临开采较薄煤层的问题。
就以煤矿薄煤层开采作业为例，它的开采厚度相对较小、煤层较薄、整体劳动效益偏低。
所以结合煤矿薄煤层开采特点，本文就分析了国内薄煤层的开采工作开展现状，简单分析煤矿薄煤层开采技术要点。
关键词：煤矿薄煤层；开采特点；开采技术要点；综采工作面；发展现状所谓薄煤层指厚度为1.3m以下的煤层，其开采过程中工作环境非常狭窄，开采作业难度相当突出，特别容易在开采作业操作中出现各种危险事故，开采效率整体不高。
在思考如何最大限度提高开采效率方面，需要了解到煤矿薄煤层开采技术必须丰富化、全面化。
当然，首先了解煤矿薄煤层的开采作业特点是非常有必要的。
一、国内煤矿薄煤层的开采工作实施现状我国贵为煤炭大国，煤炭资源相当丰富、储量较大、且存在多样化赋存结构。
参考国内煤层厚度展开划分分析，其中薄煤层指厚度为0.8～1.3m的煤层结构，而如果煤层厚度＜0.8m，则属于极薄煤层结构。
考虑到当前我国煤炭储量中仅仅薄煤层矿区就达到60亿t以上，大约占到全国煤炭总储量的20%，所以积极思考研究煤矿薄煤层开采作业技术是很有必要的[1]。
近年来，国内薄煤层在开采过程中追求开采技术创新，例如向炮采、机采等诸多技术来优化开采效果、提高开采效率，结合各类大功率薄煤层运用综合成套设备，这就表现出较强的实际应用价值。
就薄煤层自身开采条件而言，其技术应用是存在局限性的，它的具体开采过程普遍存在技术性严重制约问题。
所以，切实加大薄煤层综采工作，打造综合综采工作面已经成为大势所趋[2]。
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近水平薄煤层开采技术分析与实践
吴季远,孙运部
(山东鑫国煤电有限责任公司,山东肥城 271612)
摘 要 针对0.7m左右极薄煤层的开采技术在调研、考察的基础上进行了综合分析,根据矿井实际,研究实施薄煤层高档普采技术,并就如何提高薄煤层高产高效开采,在巷道布置及回采工艺上进行了探索与实践。
关键词 技术分析 巷道布置 回采工艺
1 概况
山东鑫国煤电公司(原肥矿集团国家庄煤矿)1975年投产,设计能力45万tΠa。
采煤方法为走向长壁后退式冒落采煤。
由于多年开采,中厚煤层的储量已基本枯竭,剩余部分储量受水威胁严重。
而0.7m以下的薄煤层储量尚有70多万t,合理开采这部分薄煤层是延长矿井生命维持矿区稳定的需要。
目前国内薄煤层开采新技术只有螺旋钻采煤机无人开采技术和应用Z BZ-100型薄煤层机组。
对此山东鑫国煤电有限责任公司针对以上两种开采技术进行了综合调研、论证、分析。
2 采煤技术的分析比较
2.1 开采技术条件
所采煤层为二叠系山西组底部的4层煤。
区内4层煤平均厚0.68m,赋存稳定,结构简单,煤岩层为单斜构造,倾角8°～11°,平均10°。
与上覆3Ⅱ煤平均间距43.04m。
老顶为中砂岩,厚度13.15m;直接顶为粉砂岩或砂页岩,厚度7.53m;直接底为粘土岩,厚度2.09m,具有可塑性,硬度低;老底为砂岩或粉砂岩,厚度6.83m。
面内无冲击地压,也无应力集中区。
2.2 两种采煤技术的对比分析
2.2.1 螺旋钻机组采煤技术分析
螺旋钻采煤技术是一种新型的薄煤层开采技术,主要优点是用人少,劳动强度低,钻采时无需人员进入工作面,提高了安全程度。
但该技术存在以下缺点:(1)初期投资大。
按每台机组500万元,服务十年计算,每年仅折旧费需提取50万元;(2)螺旋钻采煤技术适用范围小。
该钻机适用于采高
0.65～1.0m的薄煤层;(3)煤炭资源回收率低。
按采2m、留
1.0m的采留比计算,回收率仅66%;(4)螺旋钻采出的煤与迎头掘进运出的矸石无法实现分运,因而煤质差;(5)煤炭产量低。
据使用单位介绍月产3000t左右;(6)掘进时巷道断面大,给支护和通风带来很大的困难,掘进成本高。
2.2.2 应用高档普采技术分析
优点:(1)公司具有多年的高档普采经验;(2)初期投资少,每台Z BZ-100型薄煤层机组仅30万元;(3)资源回收率高,回采率可达97%;(4)巷道断面小,掘进成本低;(5)产量高,月产可达10000t以上。
缺点是占用人员多,工人劳动强度大。
经过对两种采煤技术的分析,结合鑫国公司井田内资源实际情况,认为四层煤煤厚0Π65～0.7m的储量只有71.2万t。
若用螺旋钻采煤机仅可采出47.4万t,构造复杂,掘进率增高。
综合上述种种因素,决定选用Z BZ-100型薄煤层机组高档普采技术。
3 Z BZ-100型薄煤层机组高档普采
3.1 巷道布置
薄煤层长壁回采工作面,在设计回采巷道时将工作面面长确定为120m,然后在工作面中部布置一条中间巷,做为行人、运料巷,这样既可解决行人、运料的问题又可提高工作面单产。
回采巷道的施工,工作面上、下两巷沿煤层顶板破底掘进,采用锚杆支护,净宽2.30m,净高1.8～1.9m,净断面4.14m2;工作面中间巷施工时则要沿煤层底板破顶掘进。
3.2 极薄煤层高档普采工艺
Z BZ-100T型采煤机循环进尺为0.6m,面内采用DZ-22、20、08、06型单体液压支柱配合D JB600(300)型金属铰接顶梁支护顶板。
工作面回采工艺如下:
3.2.1 落煤
一次采全高,采高平均为0.7m,循环进尺1.0m。
单滚筒双向采煤,单向牵引完成一个循环。
3.2.2 运煤
工作面采用SG B-620Π40型刮板运输机、运中巷采用SG B-620Π80(40)型刮板运输机及SP J-800型胶带运输机。
3.2.3 顶板管理
工作面采用全部垮落法管理顶板,面内采用DZ-22、20、08型单体液压支柱配合D JB1000(300)型金属铰接顶梁支护顶板,采用齐梁齐柱正悬臂支护方式。
3.2.4 设备参数
(1)工作面采用DZ-22、20、08型单体液压支柱配合
D JB1000(300)型金属铰接顶梁,支撑高度:0.545～2.2m;工作阻力:25～30t;顶梁长度:1.0m。
(2)工作面内运输机为SG B-620Π40型,电机功率: 40kW;运输能力:150tΠh;转速:1470rΠmin;链速:0.86mΠs;电压: 660V。
刮板链型式:双边圆环链。
8山东煤炭科技 2007年第1期
(3)胶带输送机型号为SP J-900型绳架吊挂式胶带输送机,设计长度为150m和155m,电机功率:2×15kW;电压: 660V;运输能力:350tΠh;宽度:0.8m;带速:1.63mΠs。
(4)辅助运输设备选用1.0t的矿车和花车,牵引设备选用JD-11.4型调度绞车,其主要技术参数为:静拉力:10kN;绳径:12.5mm;滚筒直径:550mm;绳速:26～72mΠmin;转速: 1460rΠmin;绳容量:400m;减速比:41。
3.3 作业方式及劳动组织
(1)作业方式:采用“三班生产,边采边准”的作业方式。
(2)劳动组织:工作面生产采用“综合工种、固定岗位、分段包干、责任到人”的劳动组织方式。
(3)技术经济指标(表1)
4 薄煤层高档普采技术效果评价
薄煤层高档普采技术的实施为公司每年创产值400万元,解决了平衡表外储量的安全开采问题,有效地提高了煤炭资源的利用率,延长了现有矿井的服务年限,提高了矿井的经济效益和社会效益。
表1 主要经济技术指标表
序号项 目单位设计指标1工作面长度m120
2采高m0.70
3煤层生产能力tΠm20.945 4循环进度m 1.0
5循环产量t114
6月循环个数(循环率)个(%)90(90) 7月进度m90
8日产量t342
9月产量t10260 10在册人数人120 11出勤人数人96
12出勤率%80
13回采工作率tΠ工 3.56 14坑木定额m3Πt20
15金属顶梁丢失率‰0.5 16铁鞋丢失率‰10
17火药定额kgΠ万t1162 18煤层牌号气煤19含矸‰6
20灰分‰17.7
(上接第7页)
单向抗压强度为59.4MPa,f=5.8。
2 合理设点、布局及来压分析
将点设在硐室的上方沿中心线设点布置上下为30m的范围,观测范围覆盖了整个硐室,观测“三量”,即支柱载荷量、顶底板移近量、活柱缩量。
支柱载荷:当第一空顶排支设完毕后,用ZYY-40C单体支柱测试仪,测量出支柱初撑力,每隔2h观测一次。
活柱缩量:观测载荷支柱,测量出柱阀与手把体上边沿的距离,每隔2h观测一次。
顶底板移近量:采用数显式动态仪,安设时顶底板都到硬底,每隔2h观测一次。
当工作面推进距切眼51m时,“三量”数据明显增大,支柱载荷平均为138.5kNΠ棵,最大为182.8kNΠ棵,下沉量为101.6mm,最大为117.5mm,下沉速度为2.3mmΠh,最大为2.8 mmΠh,活柱缩量为45.8mm,最大为58.3mm,从现场来看,顶板破碎,煤壁松动、片帮。
此为第一个周期来压。
为了准确的反映工作面的顶底板动态,公司引进了K DW-150(A)数显式动态仪,该仪器采用了单片计算机技术,能精确的测量顶底板间相对位移量,采用的光控数字显示,具有自动校零和报警功能,内置数据存储器和红外数据接口,具有自动记录和无线通讯功能。
3 增大支柱底座的接触面积
当工作面推至硐室中间部位时,顶底板移近量达到2.9mmΠh,此时,预测工作面底板有可能受影响,在铁鞋下沿倾斜方向平放木板棚(长×宽×厚=2.8×0.2×0.14m)以加大支柱的受力面积,使压力均布在底板上,自工作面推至导线点P3号以东50m开始,至P3号以东40m结束,铺底范围为自下巷上帮向上8～20m。
在跨采过程中,把该数显仪在设点时根据老空的位置,随着工作面的推进,随时移动,与工作面同步,并且根据仪器的特点,数字在现场就可以测算出,提高了工作效率。
4 调面开采减小压力
在跨采时,工作面若平推,此时跨越硐室工作面暴露的面积较大,为2.65mmΠh,在这种条件下,再加上来压期间,可能会漏底造成垮面。
建议采用调下头小断面工作面与硐室交叉接触,减小工作面对硐室顶板的压力面积,有利于推采时的稳固,效果比较好。
5 控制推进距离
跨采前在工作面的上下巷,分别标定好距切眼的距离,随时掌握工作面跨采硐室的进度,即确切的位置,便于在重点位置进行重点观测,这样在跨采面积最大时,即处在硐室四边形的对角线时,分别在上三角,中心点,下三角上设置三台数显仪,及时进行观测。
6 结束语
通过上述矿压技术的应用,解决了跨采中出现的难题、隐患,实现了成功的跨采。
建议:(1)跨采时必须掌握顶底板动态情况。
(2)减少对下方硐室的接触面积和压力。
(3)增大支柱对底板的接触面积。
作者简介 李锡俊 男,2005年毕业于莱芜职工大学,现从事于山东华恒矿业公司生产技术科。
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2007年第1期 山东煤炭科技。