薄煤层无人工作面机械化开采技术分析与实践
薄煤层无人工作面机械化开采技术分析与实践
文章主要以机械化开采技术在我国薄煤层开采中的应用现状为切入点，对现阶段薄煤层开采中，所运用到的某些关键性技术进行分析，并侧重于对国内将综合机械化开采技术（以下简称综合开采技术），运用于无人工作面中的现状，以及该技术在我国的实际应用情况进行分析。然后以某煤矿的实际条件为例，逐一介绍了综合开采技术，以及与之相关的配套设备、顶板管理技术和巷道布置系统等，是如何在薄煤层的开采过程中进行运用的，以便为在各种地质条件下，均能找到与之相适应的开采方法，提供科学合理的理论依据。
标签：薄煤层；无人工作面；机械化开采
1 薄煤层在我国范围内来看，它不仅具有资源丰富及分布广泛的特点，而且它的储存量也非常高，约占到了全国煤炭总储存量的五分之一以上。据相关数据显示，我国已经探明的矿区中，薄煤层的分布占到了矿区的84%左右，但由于我国的薄煤层具有开采难度大、投入资金多及产出率低等特点，使薄煤层与中厚煤层在开采比例上，呈现出了严重失衡的状态。
而机械化的采煤工艺，又将直接对各种地质条件下的薄煤层，在其开采技术水平、采出率、生产效率及产量等方面，造成一定程度的影响。因此，如何合理利用机械化的采煤工艺，使综合开采技术的水平、采出率、生产效率及产量等，能切实得到一定的提高，将成为相关人士所广泛关注的焦点问题之一。
2 薄煤层利用机械化进行采煤的方法分类
现阶段，我国薄煤层利用机械化进行采煤的方法，大概可以分为以下几种：（1）在无人工作面中运用综合机械化进行开采的技术；（2）在无人工作面中运用刨煤机进行开采的技术；3）在无人工作面中运用螺旋钻机进行开采的技术。现将以上三种技术的相关内容介绍如下。
2.1 在无人工作面中运用综合机械化进行开采的技术
从上世纪60年代开始，我国薄层采煤机共经历了以下几个系列，它们分别是：60年代时开始使用的MLQ系列；70年代时开始使用的BM系列；80年代时开始使用的MG200/450机型；以及90年代时开始使用的MG200/450-BWD机型，这种经过改良后的采煤机，运用了许多诸如交流变频调速、无链牵引以及多电机驱动等技术。
因为薄层工作面中的采高相对较低，所以在选择采煤机的时候，首先要求采煤机应具有机身矮、机身短及功率保持在100～200kW以上的特点，这样才能充分适应由煤层起伏而引发的各种变化；其次，在对过机空间与过煤空间的高度进行预留时，必须保证其预留高度能满足正常生产的需要。
2.2 在无人工作面中运用刨煤机进行开采的技术
为了有效解决薄煤层开采中存在的诸多问题，我国早在上世纪80～90年代时，就研制出了包括拖钩刨煤机与滑行刨煤机在内的，型号多样的刨煤机。虽然这些刨煤机在实际的采煤过程中，也取得了一定的成绩，但是由于当时未进行大范围推广，再加上用户对新型的刨煤机，也需要一个从认识到接受的过程，导致刨煤机并未大规模应用于工作面之中。近年来，随着刨煤机设计技术的不断改进与快速发展，刨煤机以其结构简单、装煤效果好、操作简单及经济高效等特点，已经成为了业内公认的有效且经济的采煤机械。
2.3 在无人工作面中运用螺旋钻机进行开采的技术
螺旋钻机采煤法属于一种新型的采煤方法，它在围岩相对稳定的薄煤层，以及极薄煤层的开采中，得到了极为广泛的推广与应用。使用这种采煤方法，既不受工作面的制约，因为只要工作人员正确操作机电设备，都能轻松完成工作面中的各个工序。同时，它又能在最大程度上提高煤炭资源的利用率，因为这种采煤方法，不但能最大程度上对薄煤层与极薄煤层中的剩余煤量进行回采，还能以钻采的方式来对各种煤柱进行开采。
螺旋钻采以其改善了安全环境与作业环境，以及省人力且高效率等特点，被广泛应用于那些围岩稳定性较差的薄层与极薄层开采中，且已取得了非常不错的开采效果。
3 工程实践
现以某煤矿为例，按照与其工作面相符的分类情况及地质条件，选择相应的综合开采技术。
3.1 采煤工艺
综采工作面中所使用的采煤法是走向单一的长壁后退式，顶板管理则选用的是全部垮落法。而上下平巷则是以矸石带进行沿空留巷的方法来推进。工作面中的采煤工艺选择的是综合机械化的采煤方式，其施工顺序为：先割煤，再移架，最后移运输机。其中割煤方式利用的是MG100/238-WD型双滚筒机进行双向割煤，而工作面中的移架方式则使用的是跟机移架，这样能有效起到对顶板进行及时维护的作用。
3.2 设备选型
在设备选型时应充分考虑以下问题：即工作面的实际条件、矿压的参数以及支架阻力的确定。采煤机选用功率为2×100KW的MG100/238-WD机型；液压支架选用力为2000KN的ZY2000/065/13型支架；刮板输送机选择功率为2×132KW的SGZ630/264G机型，其运输能力可达500T/h；可伸缩的带式输送机选用功率为2×55KW的SD-80机型，其运输能力可达400T/h；桥式转载机选用
的是功率为55KW的SZB-630/55机型，其运输能力可达500T/h；乳化液泵选用的是功率为125KW的BRW200/3115机型，共需要两台；辅助运输的设备主要为矿车及绞车牵引。
3.3 巷道布置
工作面中的回风巷布置：沿着煤层的挑顶与起底来进行布置。通常巷道外段布置成半圆拱形，它的净宽、净高与净断面积分别为4.4m、3.2m及12m2，支护方式选定为锚喷支护。而巷道里段则为切圆拱形断面，它的净宽、净高与净断面积分别为4.2m、3.0m及11.1m2，支护方式选定为锚带网支护。
工作面中的运输巷布置：沿着煤层以顶板布置起底掘进的方式进行布置。该巷道是梯形断面，其净宽、净高与净断面积分别为4.2m、3.0m及10.5m2，支护方式选定为锚带网支护。
工作面中的切眼布置：切眼长度应控制在100～130m之间，它的净宽、净高与净断面积分别为2.4m、1.5m及3.6m2，当开帮之后它的净宽、净高与净断面积分别为4.6m、1.5m及6.9m2，支护方式选定为以W钢带，配合菱形网的强锚杆，对顶板进行支护。
3.4 顶板管理
本次工作面中的液压支架选用的是力为2000KN的ZY2000/065/13型支架，而顶板管理方法则采用的是全垮落的方法。在其上下端头的位置，可利用单体的液压支柱，配合铰接顶梁来进行支护。并将工作面中的最大控顶距与最小控顶距，分别控制为4.28m与3.68m。
3.5 实践效益分析
经实践证实，该无人工作面采用综合机械化开采之后，日进尺最高可达13.5m，原煤的日产量可达4400t，并且將月进度提高到了358m，使月产量突破了117000t，实践两个月时间原煤的生产总量为348700t，按照这样的生产效率，该工作面完全有能力将年产量增加到140万吨。
4 结束语
综上所述，为了让薄煤层的开采技术能得到更好的推广及应用，本文主要针对国内的应用情况，把薄煤层这一开采技术的各种适用条件进行了初步的分类，并积极将其应用到实践之中，经实践证明确实能取得比较理想的效果。虽然在薄煤层的无人工作面中，其机械化开采技术较过去有了一定改进与完善，但不可否认它仍旧是一大技术难题，需要在今后的研究与发展过程中，对其进行不断地改良与完善，使之能得到更为广泛推广及应用。
参考文献
[1]李华炜，师皓宇.薄煤层无人工作面机械化开采技术分析与实践[J].中国安全生产科学技术，2010（12）.
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极薄煤层综采工艺实践与应用
２ 东堪ｊｉ｝斜．技 ２０１０年第６期
极薄煤层综采工艺实践与应用
魏绪军，张兆松，王令永
（新汶矿业集团良庄煤矿，山东新泰２７１２１９）
摘要 良庄煤矿极薄煤层（六层）平均厚度Ｏ．９５ｍ，工作面打破以往的高档普采工艺，在６６０４外面首次采用综合机械化开采工艺，同时对原 普采时开采装备进行升级挟代，通过对极薄煤层综采工艺开采技术研究，大幅提高权薄煤层单产水平，取得了很好的效果和较高的经济效益。 关键词极薄煤层综采装备高产高效 中图分类号ＴＤ８２３．２５ １ 文献标识码Ｂ
１ 开采方案
１．１ 问题的提出 新汶煤田六层煤结构复杂，煤层薄，平均厚度 ０．９ｍ，原有的开采工艺采用高档普采，工人的劳动强 度较大，开采工艺严重制约了生产效率，安全系数低。 良庄煤矿６６０４外工作面位于六采区中部，该工作 面开采上限标高一２６３．７ ｒｌｌ，下限标高一３１５．９ｍ，地面 标高＋１９３．５ｍ，走向长３２４ｍ，平均面长１１５ｍ，该工作 面地质构造复杂，掘进过程中共揭露断层６条，落差为 ０．７－４．５ｍ，均为正断层。工作面煤厚０．８４—１．０５ｍ， 平均煤厚０．９５ｍ，煤层倾角８—１２。，平均１０。。煤层总 体为一单斜构造，走向北西，倾向北东，煤层结构简单， 可采性指数Ｋｉｎ＝０．７２，煤厚变异系数ｒ＝２４．７％，煤层 较稳定。煤６颜色乌黑，光泽较亮，内生裂隙发育，性 脆，易破碎成块状，条带状结构，层状构造。煤岩成分 以亮煤为主，煤岩类型半光亮型煤。直接顶：粉砂岩， 灰黑色，ｆ＝４，厚度Ｏ．４—１．８ｍ。 １．２具体方案 １．２．１采煤工艺改进方案 原采用高档普采工艺，采用ＤＷ１２一ＸＳ新型悬浮 式单体液压支柱配ｃ型一８００轻型顶梁作为基本支 护，柱距０．７ｍ，排距０．８ｍ，最大控顶距３．６ｍ，最小控顶 距２．８ｍ。采煤工艺为高档普采，工人劳动强度大，安 全系数低，正规循环率低，单产较低。 通过研究后，在６６０４外面采用综合机械化采煤工 艺，取代了以往六层煤高档普采工艺，根据岩性分析， 煤层底板允许比压８．４５ＭＰａ，工作面所需合理支护强 度０．３３７２７ＭＰａ。ＺＹ３２００／７．５／１６型综采支架最小结 构高度０．７５ｍ，最大采煤高度１．６ｍ，对底板比压（前端 值）要求较小（平均１．４ＭＰａ），支架支护强度０．４７— ０．５６ＭＰａ，支架与煤层赋存条件匹配。根据煤层赋存 条件选用ＺＹ３２００／７．５／１６型支架，既解决了松软底板 的管理问题，又有足够的支撑能力，对控顶区有较好地 支护效果。放顶步距为０．６ｍ，采空区处理方式为全部 垮落法。最大控顶距为４．３ｍ，最小控顶距为３．７ｍ，
极薄煤层机械化开采技术装备——谈永荣极薄煤层采煤机研制与应用
能源・地矿 极薄煤层机械化开采技术装备 谈永荣极薄煤层采煤机研制与应用 黄清华，夏 雨（重庆永荣机械制造有限责任公司，重庆市荣昌县４０２４６５） Ｌｏ ＣＡＲＢＯＮ ＷｏＲＬＤ ２０１ ｌ０
【摘 要】本文针对高瓦斯极薄煤层矿井存在得问题，根据矿区的实际情况，阐述了极薄煤层采煤机械化的必要性和重大意义，以及采煤机的 研制及其应用。 【关键词】极薄煤层；机械化开采：研制与应用 【中圈分类号】Ｔ０８２３ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１３）１９—０ｔ３５—０３ １极薄煤层开采现状 按我国煤层厚度分级划分，地下开采煤层厚度在１．３ｍ以 下的煤层为薄煤层。我国薄煤层资源比较丰富．其可采储量约 占全部可采储量的２０％，达６０亿ｔ之多，且资源分布较广．一 些煤矿的煤质极好。随着一些煤矿中厚煤层资源已近枯竭．极 薄煤层的开采得到充分重视 在中小型煤矿企业极薄煤层开采的机械化程度还比较 低，特别是采高在０．８ｍ以下的极薄煤层开采，大多还是采用 手工炮采，人员多、产量低、事故多、作业环境恶劣、设备维修 操作不便。 因此大力发展极薄煤层机械化开采对于开发利用煤炭资 源，延长矿井开采年限和实现安全高效开采都具有十分重要 的意义。 ２永荣极薄煤层采煤机的研制、定型 重庆永荣矿业公司（原永荣矿务局。１９５８年建局）下属的 曾家山煤矿、永川煤矿、韦家沟煤矿等都是全国典型的高瓦斯 极薄煤层矿区。煤层厚度一般为０－４～０．６ｍ，顶、底板中等稳定。 随着开采深度的加大（平均开采深度在４５０—７００ｍ之间）．矿 山压力显现日趋严重，瓦斯涌出量明显增大。因此，改革采煤 工艺，发展极薄煤层机械化．对于增强极薄煤层采煤工作面抗 灾应变能力，促进永荣矿区安全高效生产具有重大作用。 重庆永荣机械制造有限责任公司（原永荣煤矿机械厂．建 于１９５８年）是原煤碳部为服务西南地区建设的大型矿山机械 企业，公司下设铸造、锻造、铆焊、热处理、机加工、杌修装配等 生产车间，形成了产品设计开发、工艺、生产、检验、销售一体 化的发展格局。主要从事矿山机械整机与配件的生产制造．具 有较强的设计制造能力和完善的质量检测设备与手段 ２０世纪７０年代初期，为解决永荣矿业公司极薄煤层机械 化开采的难题。重庆永荣机械制造有限责任公司在永荣矿业 公司的主持下，坚持不懈的致力于极薄煤层采煤机的研究、开 兮 发和制造。不断突破各种技术难题，形成了ＹＲＧ１型、ＹＲＧ２ 毫 型系列采煤机机型，基本实现了极薄煤层条件下的机械化开 采。自２０世纪９０年代以来，不断总结本矿区２０余年机械化 篾 采煤经验，在充分吸取国内外采煤机制造先进技术的基础上， ９ 通过多次的工业性试验、改进和完善，于２０００年完成了 ＹＲＧ３新型极薄煤层采煤机的研制定型为ＭＧ１００一ＴＰ．其技术 性能满足了赋存条件在Ｏ．４５～０．９５ｍ和顶、底板软硬变化的极 译 薄煤层开采的需要。 咝 １３５ ＭＧｌｏ０一，Ｉ＇Ｐ极薄煤层采煤机的定型成功，填补了国内极 薄煤层机械化开采的空白，受到国土资源部的首肯 产品畅销 西南地区及其他省市、自治区。 ３ ＭＧ１ｏｏ—ＴＰ型采煤机主要结构和技术特性 ３．１采煤机主要结构 ＭＧｌＯ０一ＴＰ型采煤机整机重量约７ｔ，由牵引部、电动机、 截装部以及导向、防尘、底托板等附件组成。采用侧面固定式 单滚筒，水冷式双轴伸防爆电动机，同时带动牵引部、截装部 ３．２采煤机技术特性 采高（ｍ） 截深（ｍｍ） 倾角（。） 煤层硬度（ｆ） 生产能力（ｔ／ｈ） 机身尺寸： 机身长（ｍｍ） 机身高（ｍｍ） 机身宽（ｍｍ） 机面高度（ｍｍ） 电动机： 型号 台数 电压（Ｖ） 转速（ｒ／ｍｉｎ） 供电电缆规格 牵引机构： 型式 链条规格（ｍｍ） 牵引力（ｋＮ） 工作牵引速度（ｍ／ｍｉｎ） ３．３采煤机作业方式 Ｏ．５Ｏ～０．９５ ０．６５—０．９５ ＜３０ ≤３ ７５～ｌ２Ｏ ４５８０（底船着地长） ３５Ｏ（局部３９５） ９１０（不合牵引链轮滚筒轴） ３７５（局部４２０） ＹＢＣ—ｌ００Ａ １ ６６０ １４７０ ＭＣＰ－Ｏ．６６／１．１４（３５－９５ｍｍ ） 液压锚链牵引 ￣１８￣６４ ｌ１７．６ ｌ １．５ ＭＧ１００一ＴＰ型采煤机适用于缓倾斜长壁回采工作面．采 用“三股道”的采煤工作方式．配套设备多为ＳＧＢ４２０，３０或 ＳＧＤ４２０／２２型刮板输送机、单体液压支柱 ４ ＭＧＩＯＯ－ＴＰ型采煤机的应用和推广 ＭＧ１ｏ０一 ｒＰ型采煤机具有操作简便。人员少，效率高．安 全可靠等特点，改变了原来传统的手工和放炮落煤存在的安
薄煤层综合机械化开采探索
Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 薄煤层综合机械化开采探索 刘国俊 （国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿．安徽阜阳２３６０００） 【摘要】薄煤层的煤层赋存条件差，开采方法一直停留在普 采、炮采阶段。本文以工程实践为背景， 阐述了在薄煤层中实施 综采工艺开采的技术，综采工艺的成功运用，使得企业获得了丰厚 的经济效益。 【关键词】薄煤层；综采；经济效益 引言 我国煤矿薄煤层资源储量６１＿５亿ｔ（煤厚小于１．３Ⅲ），占煤矿煤 炭总储量的２Ｏ．４２％，采出量不足总储量的ｌ０％，其中薄煤层占重 点煤矿总储量的１７．６％。铁法矿区１．５ｍ以下薄煤层储量６．２亿ｔ，占 总储量的比例约２６％。大同煤矿集团主采煤层的侏罗纪煤系薄煤层 含量６亿ｔ，采出率仅有１９￣２０％。七台河矿区煤田面积ｌｌ１５ｋｍ＇， 远景储量４０亿ｔ，保有储量ｌｌ亿ｔ，煤层平均厚度仅０．８６ｍ，是全国 煤层最薄的矿区之一。１９９１年在我国薄煤层开采中率先实现千万吨 年产量。黑龙江鸡西矿区煤层厚度１．０～１．４ ｍ。重庆市万州、永荣 等地的乡镇煤矿开采极薄煤层，其采出率比国有煤矿高。永安煤业 公司加福煤矿开采的煤层厚度均在０．６ｍ以下，现己回采到Ｏ．３ｍ左右 的煤层，联合布置掘半煤岩巷道万吨掘进率７６．１ｍ。重庆永荣矿务 局永川煤矿煤层厚度为０．４～Ｏ．６ ｍ，属极薄煤层。该局在重庆巴南 区丰盛镇建１００万ｔ的大型煤矿，可采煤层为厚０．８７～１．３３ ｍ，预计 资源量为６０００万ｔ。 薄煤层的煤层赋存条件差，地质条件、开采技术条件复杂，机 械化开采难度大，生产效率低，产量低，开采方法一直比较传统单 一。如何在薄煤层特殊的地质与技术条件下，提高开采技术水平和 生产效率、采出率和产量，一直是一个技术难题。从２Ｏ世纪７Ｏ年 代初开始，我国就开始引进和研究薄煤层开采工艺，分别采用了炮 采和普采，但综采工艺在薄煤层开采中一直没有开展，为实现高效 开采，保证单翼采区采掘接续正常，提高产量。某煤矿提出了薄煤 层的综采开采工艺。 １薄煤层采面的概况 某采区为单翼采区，可采煤层中３ 、１７ 、１９ 为中厚煤层， 是该煤矿的主要煤层，５ 和７ 为薄煤层，可采储量占全矿井可采 储量的１７．３６％。为了使单翼采区的采掘关系正常，提高煤炭回收率， 减少资源浪费，也为了加快高产高效矿井的建设，实现矿井产量逐 年增长，效益逐年提高的目标，实现薄煤层综采工艺的工作迫在眉 睫。 该采区ＷＩ５１工作面垂直埋深为１８６￣３５６ ｍ，走向长ｌＯ００ｍ，倾 斜长１９３ｍ，煤层平均倾角１７。，平均厚度ｌ １５ｍ，可采储量３３９方ｔ， 地质构造比较复杂，处于Ｆ５和Ｆ１４两条大型边界断层之间，中小 型地质构造比较发育的有５～８条，落差分别在１．５～５，并且地质构 造带岩石比较破碎。老项和直接顶为泥质粉砂岩，直接底为无层 理、遇水呈泥状的泥岩，水文地质条件比较复杂，裂缝较多，小煤 矿开采复杂，老窑采空区地表塌陷，积水较多。该煤层具有煤与瓦 斯突出的危险性，煤尘具有爆炸危险性。 ２回采工艺、设备及采煤方法 回采工艺为综采机械化开采，工作面主要设备配置如表ｌ所 示。 工作面采用单一走向长壁后退式采煤方法，ＭＧ２×１００／４６０ 型双滚筒采煤机落煤，ＺＹ３４００／９／２２型液压支架护顶，一次采全高， 全部跨落法处理采空区。劳动组织为“三八”制作业，工作面实 行正规循环，两班生产，一班检修。 ３１８ Ｉ华东科技 囊｛釜舞舞鬻蠢■囊 掌罅 诞耨馐辍 勰臻罄 壹瞧雉趣 举健 融簿 １ ． 照 麓辩 Ｉ ‘酗鄹 ｌ鬻蕊 爵 ｌ ２ 棒瘴帮 瑶撬 删 铘 鬻礴Ｉ鬻瓣 冉 ｌ ｊ 聋壤蟮 罐虢嚣张 瓣俐 嚣 峰｛罐谢 鍪捂 ｛ 鬟辊 ５转虢瓠摧嚣蕞翟 罐鞲螓霉毒籍辩蜒 壤帮帆嚣释 蕺 嫒 鬻 ９激蕊寮 馕臻 辫 Ｈ 囊 氍静静蓉 镁静箨蒜 瞳魏赫赫糖壁啦 箍；瓣虢 辫磷鬻毪嚣 ３瓦斯治理措施 该矿井是煤与瓦斯突出矿井，始终把瓦斯治理工作放在一切工 作的首位。针对煤层透气性差、松软等特点，利用长短钻孔相结合 辅以两掘一抽的方式，摸索煤与瓦斯突出区域和突出程度的预测预 报技术，开展瓦斯治理与灾害防治技术。该采区采用了４台 ＭＬＭＯ－Ｆ２ＢＥ３ ４２０—２ＢＹ４型液环真空泵和ｌ台２ＢＥ３６２０－２ＢＹ４型液环真 空泵，管路采用西４２６ｍ和ｍ ５６０唧的主管进行瓦斯抽放。对于 工作面瓦斯治理，采用高低负压抽放系统进行瓦斯治理，在抽放工 艺上，高负压主要实施本煤层顺层钻孔抽放，在工作面上下巷道沿 走向按１．２～１．５ｍ间距布置，顺层钻孔抽放工作面内瓦斯平均抽放 率达到３６．８５％，不仅消除了工作面突出危险，同时也大大减少了 割煤期间煤壁瓦斯涌出量，减少了瓦斯对工作面产生的影响：在此 基础上采用采空区埋管辅以编织袋挡墙抽放，有效地解决了采空区 系统瓦斯释放、邻近煤层卸压瓦斯积聚造成的上隅角瓦斯超限的问 题。由于瓦斯治理技术的开展，有效地提高了掘进进尺，使工作面 能够达产稳产高产。 ４经济效益分析 ． 以２００８年为例，全采区生产原煤１３８万ｔ，其中，薄煤层３３．９ 万ｔ，原煤生产成本１２５元／ｔ，原煤平均售价３８０元／ｔ，则全年利润： ３３．９）３ｔ×（３８０—１２５）元／ｔ＝８６４４万元。 ５结束语 综合机械化采煤效率高、安全性好，有利于高产高效，是未来 采煤工艺的发展方向。随着科学的发展，技术进步，目前综合机械 化采煤在我国已经较为普及，特别是在华北、西北等煤矿赋存好的 地区 但是在我国南方地区，由于很多地方煤层赋存条件差，煤层 薄，采煤工艺还停留在比较落后的普采甚至炮采阶段。 薄煤层综采工艺的应用，进一步提高了薄煤层条件下综合机械 化开采的水平和技术，使我国高产高效综采技术上了一个新的台阶 尤其在薄煤层赋存条件比较丰富的南方地区，为稀缺煤炭资源的回 收和煤层配采探索了一条有效的途径，进一步提高了综采工作面的 单产水平。该煤矿设计能力为４００万ｔ／ａ，并且都是由两个单翼采区 组成，属双突矿井，薄煤层的综采开采成功，不仅为采掘接续正常 提供了条件，也为开采保护层有效回收资源创造了条件，改善了井 下开采的安全生产环境，为该煤矿成为高产高效的现代化矿井奠定 了基础，为南方矿井的开采探索了一条新的路子。 参考文献： 田徐永圻．煤矿开采学［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版，１９９９． 作者简介： 刘国俊，男，１９８１年１０月出生，采矿助理工程师，２００６年７月参加工 作，现任国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿通风区主管工程师。 ｔ ｌ Ｉ ｌ ２：｛ｌ ｌ； 爵爵行蠹辅舟稚齿蠹魏盘静 磐饕替饕蠡妊｝％ｅ誊 ｝ 张 瑚 ㈣麟 、 黔黔 一
探讨薄煤层采煤技术及开采过程中出现的问题
探讨薄煤层采煤技术及开采过程中出现的问题
发布时间：2021-06-10T06:59:30.724Z 来源：《防护工程》2021年5期 作者： 魏福臣
[导读] 经济发展让我国的煤矿行业有着全新的发展道路，但是由于目前煤矿薄层开采工作受到许多因素的影响，例如地质环境因素的影响、工作方式较为复杂以及政府政策没有相对的保护以及实施力度等，此外薄层开采的工作也会有一定的安全风险。目前国家提出煤矿综
合机械化薄层开采政策，对综合机械化薄层开采技术也有全新的考虑。
魏福臣
身份证号码：23022919730808xxxx 黑龙江省齐齐哈尔市 161600
摘要：经济发展让我国的煤矿行业有着全新的发展道路，但是由于目前煤矿薄层开采工作受到许多因素的影响，例如地质环境因素的影响、工作方式较为复杂以及政府政策没有相对的保护以及实施力度等，此外薄层开采的工作也会有一定的安全风险。目前国家提出煤矿
综合机械化薄层开采政策，对综合机械化薄层开采技术也有全新的考虑。掘技术及综合机械化薄层开采是煤矿生产的关键生产环节。因
此，为了保证矿井实现高效高产的目的，必须要使用高效机械化综合机械化薄层开采和支护技术。同时，这两种技术也是巷道综合机械化
薄层开采技术未来发展的主要发展方向。
关键词：薄煤层；采煤技术；开采过程；问题
1 煤矿综合机械化薄层开采新技术的基本现状
1.1高效综合机械化薄层开采和支护技术的基本现状
目前，我国煤巷综合机械化薄层开采的方法主要有以下几种：大断面煤巷连续采煤机高效综合机械化薄层开采；煤巷高效综合机械化薄层开采技术；煤巷综合机械化综合机械化薄层开采；掘锚机组掘锚一体化综合机械化薄层开采。
1.2半煤岩巷高效综合机械化薄层开采技术
我国重点煤矿半煤岩巷的综合机械化薄层开采，大部分都是采用半煤岩悬臂式综合机械化薄层开采机机械化作业线，而半煤岩掘机大部分都是以中型和中型机械为主，综合机械化薄层开采机在半煤岩巷道综合机械化薄层开采机过程中，由于岩石所占据的比例相对较大，
极薄煤层机采文献综述(最新最全面)
极薄煤层机采文献综述
1.极薄煤层机械化开采设备研究现状
1.1极薄煤层滚筒采煤机研究现状
目前我国使用的极薄煤层采煤机基本上是在MG系列薄煤层采煤机基础上研制成的，大都以液压牵引方式为主。近几年来，随着电子技术的发展，极薄煤层采煤机已由液压牵引向电牵引方向发展。相对于电牵引来说，液压牵引虽然牵引特性较“软”，但液压牵引采煤机对液压油的清洁度要求很高、牵引力相对较小，且一旦采煤机有故障维修起来非常不方便；而电牵引采煤机的牵引力大、液压系统简单可靠，维修方便；相对机载（变频器和变压器直接安装在机身上）来讲，非机载布置虽然一定程度上减小了整机的长度、降低了电控箱的高度等，但毕竟多了一根牵引电缆，会造成牵引电压部分损失下降、控制信号受到干扰等（特别对于极薄煤层采煤机影响更大），同时，对于变频器的“复位”等操作都比较不方便；而机载的布置方式整个采煤机只拖曳一根主电缆、采煤机的结构相对紧凑、对变频器的操作管理方便可靠。
随着各大矿务局开采极薄煤层及煤炭市场发展的需求，2005年起，极薄煤层采煤机的研发和生产得到较快发展，截止2007年，国内有关厂家开发的极薄煤层采煤机型号和主要技术参数见表1所示[1]。
表1 国内几种极薄煤层采煤机基本情况
型号 装机总功率/KW 机面高度/mm 采高范围/m 牵引方式 生产厂家
MG100 /238-WD 238 580 0.8～1.4 非机载无链电牵引 天地科技上海分公司
MG85 /210-WB 210 640 0.7～1.4 无链液压牵引 鸡西煤矿机械厂
MG2X40 /102-TWD 102 550 0.65～1.17 非机载无链电牵引 鸡西煤矿机械厂
MG80 /120-TBW 120 550 0.65～1.23 无链液压牵引 上海创力矿山设备厂
MG80 /188-BWD 188 560 0.7～1.5 非机载无链电牵引 辽源煤矿机械厂
MG100 /240-BW 240 640 0.8～1.3 无链液压牵引 辽源煤矿机械厂
“两硬”薄煤层开采技术的研究与实践
塑 爨夔篓 Ａ 嚣社 帮就稚辩
文章编号：１００６—４８７７（２００７）０７—００７２—０３
“两硬”薄煤层开采技术的研究与实践
李连海
（大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿，山西 大同０３７０１６）
摘要：以晋华宫矿３０１盘区８ｌ１８工作面为例，从开采设备 选型配套、开采工艺与方法、围岩控制技术等方面，阐述了 大同煤矿地下开采技术的发展概况，分析了当前煤矿开采中 的关键技术难题，为类似条件下的薄煤层开采提供了新的技 术途径。 关键词：两硬；薄煤层；刨煤机 中图分类号：ＴＤ８０２ 文献标志码：Ａ
１概述 大同矿区煤层坚硬、顶底板坚硬，开采难度较
大。经过多年的实践，虽然“两硬”厚及中厚煤层
机械化开采难题已解决，但０．８０—１．３０ ｍ“两硬”
薄煤层机械化开采效果一直不理想。在普通地质条 件下的薄煤层机械化开采方面，国内外利用刨煤机
开采已得到充分肯定，性能、效率也有了较大幅度 的提高。但经过实际考察和调研，在“两硬”条件
下原有刨煤机设备和技术远远不能满足开采要求。
２需解决的关键技术
１）通过试验研究，提出适应“两硬”条件的
大功率高速刨煤机的技术参数和进行液压支架及电
液控制系统的合理配套设计，实现薄煤层工作面的
自动化开采。
２）研究“两硬”条件下薄煤层刨煤机开采的
矿山压力规律与围岩控制技术。掌握与利用“两
硬”条件薄煤层开采的矿山压力显现规律，实施有
效的围岩控制。
３）研究“两硬”条件，薄煤层高效综采工艺
和方法．分析工作面系统的运行状况，实现高产、
高效、高回收率开采。
３大同薄煤层的可刨性试验研究 坚硬煤层实现有效益的薄煤层刨煤机开采，技
术难度很大，国内外没有开采先例，因此，可刨性
测试是开采可行性设计方案的基础，是决策的重要 依据。通过现场测试，在加大电机功率、提高刨头
收稿日期：２００７—５—２１；修回日期：２００７—０５—２８ 作者简介：李连海（１９６４一），男，山西浑源人。１９８５年７月毕 业于辽源煤校，工程师。
薄煤层开采技术的分析与应用
２０１３年第２期
Ｎｏ．２ ２０１３ 煤 炭 科 技
Ｃ０ＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ ７９
文章编号：１００８—３７３１（２０１３）０２—００７９—０２
薄煤层开采技术的分析与应用
胡宝山
（徐州大屯工程咨询有限公司，江苏沛县２２１６１１）
摘要：结合龙东煤矿２１煤薄煤层开采方法和主要设备配套的对比和选择，分析了目前薄煤层
开采主要机械化设备的技术特点，指出了薄煤层开采技术的发展趋势。
关键词：薄煤层；综合机械化开采；高产高效
中图分类号：ＴＤ８２３．２５ １ 文献标志码：Ｂ
我国把开采厚度１．３ ｍ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
度在０．８～１．３ ｍ的占８６．０２％，厚度小于０．８ ｍ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。
１ 薄煤层开采技术的发展与现状
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。 １．１滚筒采煤机
滚筒式采煤机是传统的采煤设备，其应用十分
广泛，对煤层赋存条件的适应性比较强。随着采煤
机功率的不断加大，以及电气调速行走和远程无线
控制技术的应用，使得薄煤层滚筒式采煤机更能适
应较复杂的地质条件。目前国内大部分老矿区都在
引入，特别是淮南、松藻、枣庄、淮北、大同等局发展
较快。例如，枣庄煤业公司田陈煤矿采用ＺＹ２４００－
０９／２０型液压支架，配上ＭＧ２ Ｘ １００／４５６型电牵引采
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。坚硬的顶底板影响到回采设备选择,极多的断层严重破坏了煤层的完整性并造成顶板破碎和较大的矿山压力,影响到支架选择。这些复杂地质条件对工作面布置、正常回采、最大限度回收资源等均造成了严重影响。
老石旦矿薄煤层综合机械化开采实践
第２２卷第５期
２０１３年５月 中 国 矿 业
ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｖｏ１．２２，ＮＯ．５
Ｍａｙ ２０１３
老石旦矿薄煤层综合机械化开采实践
何富连，王晓明，张广超，谢生荣，王 欢，高 升
（中国矿业大学（北京）资源与安全Ｘ－程学院，北京１０００８３）
摘 要：针对神华集团海勃湾矿业有限责任公司老石旦煤矿１２ 薄煤层与下位中厚煤层开采衔接的
难题，提出采用薄煤层综合机械化采煤技术，探究了１２ 煤层１２０８综采面的特点及技术要求，进行了设备
选型及“三机”配套研究。现场实践结果表明：“三机”配套设备选型合理，支架及采煤机等设备能满足现场
实际需要，薄煤层综合机械化采煤技术解决了老石旦煤矿薄与中厚煤层开采间的衔接问题，创造经济效益
约２７００万￣３６００万元，节约了煤炭资源，延长了老石旦煤矿开采寿命，实现了薄煤层的安全高效开采。
关键词：薄煤层；综采；设备选型；“三机”配套
中图分类号：ＴＤ４２１．６３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—４０５１（２０１３）０５—００９２—０４
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｍｉｎｇｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｈｉｎ ｓｅａｍ ｃｏａｌ ｉｎ Ｌａｏｓｈｉｄａｎ ｃｏｌｌｉｅｒｙ
ＨＥ Ｆｕ－ｌｉａｎ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｍｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕａｎｇ—ｃｈａｏ，ＸＩＥ Ｓｈｅｎｇ—ｒｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｈｕａｎ，ＧＡＯ Ｓｈｅｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍ ｔＯ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｌｉｎｋｉｎｇ ｕｐ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ １２ ｔｈｉｎ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｍｅｄｉｕｍ
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。据相关数据显示,薄煤层煤矿开采只相当于中、厚煤层产量的1/3左右;第四,较之于中、厚煤层而言,薄煤层的产量投资相对较大。但是,薄煤层煤矿也不是没有一点好处,薄煤层开采的优势主要表现在:工作面的顶板位移较小且容易控制、薄煤层开采不会造成大面积的地面塌陷、薄煤层开采不会对邻近煤层产生太大的影响。