大倾角薄煤层机械化开采技术与实践(上午)

-1- 大倾角薄煤层机械化开采技术与实践

达竹煤电集团 冯春

一、引言

按照煤炭工业技术政策规定:厚度在0.8—1.3m的煤炭称为薄煤层,0.8m以下的煤层称为极薄煤层; 按通常说法和设计惯例倾角在0°-- 25°的煤层为近水平煤层,25°-- 45°的煤层为大倾角煤层,45°以上的为急倾斜煤层。我国薄煤层资源丰富,分布广泛,1.3m以下煤层可采储量约占20%,根据原煤炭部“九·五”末统计的数据,全国薄煤层和极薄煤层可采储量分别占全部可采储量的16.9%和2.8%。在一些省、区薄煤层储量比重很大,如四川省占60%,山东省54% ,黑龙江省占51%,贵州省占37%。特别是在南方地区,有些省份薄煤层净占50%以上,而且薄煤层分布广,煤质好。但由于其开采煤层厚度薄,与中厚和厚煤层相比,薄煤层机械化开采存在着工作条件差,设备移动困难,煤层厚度变化、断层等地质构造,对薄煤层设备生产性能影响大,以及投入产出比高、经济效益不如厚与中厚煤层等特殊问题,造成薄煤层机械化开采技术发展速度相对缓慢。 从达竹矿区的情况看,目前1m左右的薄和极薄煤层由于其分布广,煤质好,一直是各矿的主采煤层。据统计矿区0.8m及以下的煤层储量占60%左右,0.8m—1.3m的煤层储量占20%左右。长期以来我国煤炭企业为提高薄煤层采出率,减少资源浪费,在探索薄煤层机械化开采方面开展了大量研究和实践,取得了一些成绩;特别是近年来随着煤机制造技 -2- 术的快速发展、先进的煤机设计理念和关键技术的开发,适应这些煤层的机械化装备可靠性和安全性大大提高,薄煤层机械化甚至综合机械化开采技术得到迅速发展,工作面单产和工效有了大幅度提高,安全得到质的保障。下面我分几个方面介绍我们的一些做法,供大家学习和研讨,也希望各位同行多提宝贵意见,以利共同进步。

二、薄煤层和极薄煤层机械化开采的主要方法

薄煤层机械化开采工艺按采煤方法大致分为综合机械化开采、高档普采和其他开采方法(如炮采机装)三类;按煤层倾角可分为近水平(0°-- 25°)、大倾角(25°-- 45°)和急倾斜(大于45°)三类。主要采煤装备为:落煤装备(如滚筒式采煤机、刨煤机等)、支护装备(如单体液压支柱、综采支架等)、工作面运输机(如刮板输送机),通常称“三机”,也有集落煤和工作面输送为一体的螺旋钻机、刨运机等。下面我结合自己的工作经历和对本行业的了解逐一介绍。

1.主要采煤装备

1.1落煤装备

落煤装备是实现机械化开采的主要装备,其种类比较多,常见的有滚筒式采煤机、刨煤机,还有较早使用过的截煤机(俗称掏槽机),也有近年来出现的螺旋钻机、刨运机等。截煤机因其任然采用放炮或人工落煤,属半机械化采煤,这里就不作介绍,下面简单介绍几种主要落煤装备:

1.1.1螺旋钻机无人工作面的开采:回采工作面上无人,而是由螺旋钻机全部完成工作面内的破煤、装煤、运煤等各个工序,工作 -3- 面的设备检修也都在工作面以外的巷道中进行。该采煤方法具有工作面内无人员、无设备、安全保障系数高、系统环节少、用人少、掘进率少、设备配置少、材料消耗少等优点。但存在设备初期投资大,巷道施工断面大(12m2以上),资源回收率较低(约60%左右)等缺点。且煤层倾角越大设备占用的空间越大,一般倾角不大于25°。虽然其工效较高,但工作面单产水平较低(以国内最早使用的新汶矿务局为例,最高月产量仅5000吨左右),不能作为矿井主采工作面,目前主要用于回收边角煤。

1.1.2刨煤机:刨煤机是一种井下采煤工作面集落煤、装煤、运煤自动化为一体的采煤机械。其原理是有落煤功能的刨头以安设在刮板运输机前沿的滑架作导轨,滑架内安设有上、下两层矿用圆环链,下链与刨头两端相连,并顺滑架延伸至机头、机尾,在绕过机头、机尾传动装置的链轮后与上链相连,形成无极链传动系统。机头、机尾各安设一台同步运行的电动机,电机运转时,圆环链牵引刨头在滑架上滑动。刨头滑行时其上的刨刀截割煤壁,刨落下的煤在刨头犁形斜面的作用下装入刮板运输机部分,并由该输送机运出工作面。它能适应0.6—2m的采高范围的近水平煤层,可以配自动化综采工作面,也可配高档普采工作面;刨煤机综采自动化成套设备国内已经装备多套(主要为进口的德国DBT系列),主要在北方煤层敷存条件稳定的薄煤层工作面,铁法矿务局小青矿装备在1.3m左右的工作面月单产都在10万吨以上。但它要求煤层敷存条件高度稳定,不能有起伏和地质构造,南方的矿井很难有此条件;同时用于高档普采时,刨采面上下缺 -4- 口达7m以上,机头(尾)传动装置占位较宽,无法直接用支柱护顶的最大宽度达2.5m,对于采高低于0.8m的极薄煤层,上下缺口需挑顶,工作量较大,加之设备频繁移动,护顶难度加大,准备工作量比较大,单产很难提高。达竹小河嘴矿、柏林矿都曾有过失败的教训。

1.1.3滚筒式采煤机

薄煤层滚筒式采煤机是目前应用最广泛的机械化采煤装备,可分为薄煤层双滚筒采煤机和爬底板式单滚筒采煤机两种,前者为薄煤层机型,后者为极薄煤层机型。

1.1.3.1爬底板式单滚筒采煤机:从20世纪80年代起,永荣矿务局便开始针对自身煤层的赋存条件,将采煤机在截装部、电动部、牵引部三个方面重新设计,研制出新一代爬底板滚筒式采煤机组,更好地适应了该局煤层薄特点,在0.53m至0.8m的极薄煤层中进行机采,经过几代改型,现已定型为MG100-TP。

MG100-TP爬底板采煤机专为极薄煤层机械化而生产的单滚筒采煤机,它主要由牵引部、电动部、截装部以及导向、外部防尘、底托板等附件组成。采用侧面固定单滚筒,锚链牵引,沿煤层倾斜爬底板穿梭割煤,其最大特点是煤沿螺旋滚筒输入装煤部,装煤部转入工作面刮板运输机。该机可以适用于倾角不大于30°,煤厚0.53m—0.8m的极薄煤层开采。达竹集团从2006年引进该型采煤机用于极薄煤层高档普采工作面,目前共装备8个工作面,最高月产量达1.5万吨(采高0.75m),在采高0.53m的工作面也有月破万吨的纪录。 -5- MG100-TP爬底板采煤机设计时间较早,该机结构为非对称布置,左右工作面各为一种机型,不能互换;整机为单电机驱动、老式液压系统牵引,由于传动效率低,装机功率小,对大倾角煤层不具有很强的适应性,尤其是在采面出现地质构造(如小断层、冲刷带)时,还需放震动炮,影响产量和工效。同时,由于其操作按键在煤壁侧,割煤司机存在一定的安全风险;还有一个缺点是其滚筒装煤效果差,采煤机后浮煤较多,需人工辅助装煤。

针对上述问题,达竹集团与辽源煤机制造有限公司合作研制了MG110/130-TPD型爬底板电牵引采煤机,该机具有近距离遥控操作、多电机横向布置、摇臂有级跳高、结构上下对称布置、装煤效果好等特点,很好地解决了永荣采煤机存在的不足,2009年达竹小河嘴煤矿进行的工业性试验成功后,已经普遍推广使用,目前,云南、贵州、黑龙江等省均有使用。该采煤机研制成功后,2010年3月达竹斌郎矿采高0.75m的国内真正意义上的极薄煤层综采工作面也已经投入运行。

1.1.3.2薄煤层双滚筒采煤机

薄煤层双滚筒采煤机是目前应用最广泛的机械化采煤装备,它大量用于薄煤层综采和高档普采工作面。由于近年来煤机制造技术的快速进步,它的适应性也大大增强。从目前已有的机型看,倾角45°以下、煤厚0.75—1.3m的薄煤层都有应用。常用的机型有天地科技上海分公司生产的MG100/238-WD型薄煤层交流变频电牵引采煤机、辽源煤机制造有限公司生产的MG80/188-BWD薄煤层交流变频电牵引采煤机、鸡西 -6- 煤矿机械制造有限公司生产的MG100/240-BW型薄煤层液压牵引采煤机。与这些机型相配套的薄煤层综采工作面在全国有很多,由于大多采用的是重型装备,高档普采仅适用于近水平煤层,大倾角高档普采还比较困难,同时,由于薄煤层双滚筒采煤机机身普遍较长,摇臂回转中心距较大,对于起伏较大的薄煤层工作面适应性较差。由于薄或极薄采煤机滚筒直径较小,装煤效果受到影响,浮煤的清收还会影响工作面生产效率的发挥。

2主要机械化采煤方法

2.1综合机械化开采

综合机械化开采主要是指采煤工作面用机械设备落煤、工作面输送设备运输(大多为刮板输送机)、液压支架支护的一种采煤方法。在薄煤层中是近几年来才广泛兴起的一种较为先进的采煤方法。它具有产量高、工效高、用人少、工人劳动强度低、安全可靠度高等优点,也是目前的发展方向。它能适应大倾角乃至极倾斜地质构造较为复杂的煤层,可实现高度自动化开采。薄煤层乃至极薄煤层综合机械化开采解决的技术关键点主要有几个方面,一是“三机”设备配套的可行性,二是保证三个空间既过煤空间、过机空间和行人空间,三是设备特别是综采支架的安全可靠性。后面我将结合一些事例再作详细介绍。

2.2高档普采

高档普采主要是指采煤工作面用机械设备落煤、工作面刮板输送机运输、单体液压支柱支护(以前也有用金属摩擦支柱,现已禁用)的一种采煤方法。它相对于炮采工艺产量和工效都有较大提高,工艺简 -7- 化、工人劳动强度较低。但支护工艺相对落后,对复杂顶板和软底工作面适应性较差,劳动强度偏大。目前,薄煤层主要用于近水平开采(不大于30°),由于极薄煤层综合机械化开采尚处于攻关阶段,爬底式高档普采是一个提高产量、降低工人劳动强度有效途径。下面的事例中将作详细介绍。

2.3其他机械化开采方法

其他机械化开采方法中我着重介绍近年来较为流行的炮采机装采煤工艺。它采用放炮落煤、刮板输送机铲装及运输、悬移式支架或者掩护式液压支架支护,主要用于薄煤层及中厚煤层。比以前的炮采工艺减少了攉煤环节,支护工艺也有较大改善,适应煤层倾角比较广泛,大倾角、极倾斜煤层均可采用。其关键是解决好工作面设备的防滑问题。

三、达竹公司在薄煤层和极薄煤层机械化开采上的一些实践

达竹煤电集团公司是四川省煤炭产业集团最东边的一个子公司,公司下辖六对生产矿井,分别分布在达县和大竹县境内,其中有四对矿井属“文革”中简易投产的矿井,另有一对属停缓建矿井。公司各矿资源赋存条件差,绝大部分为薄煤层和极薄煤层,且地质构造复杂,断层多,采高和倾角变化大,顶底板稳定性差。

近年来达竹公司一直把大力发展机械化作为争创全国同类型一流企业重要举措来抓,收到了明显成效,目前,全公司共有综采工作面7个,高档普采工作面9个,2009年机采率达70%;柏林、小河嘴、斌郎三矿均实现全机械化采煤,采煤工作面机采率均达100%。今年头 -8- 七个月,全公司生产原煤141.57万吨,其中,机采产量95.15 万吨,综采产量49.85万吨。

2009年上半年达竹公司与辽源煤矿机械制造有限公司联合开发了MG110/130-TPD型极薄煤层电牵引爬底板采煤机,八月在小河嘴煤矿正式投入试运行,达竹公司从此拥有了具有自主知识产权的采煤机组。2009年9月末,达竹公司一次性订购三套薄煤层综采成套设备,采用了国内最先进的电液控制或先导控制手段,为将来实现无人化开采奠定基础,现已全部投入运行;与山东矿机集团和辽源煤机制造公司合作研发具有自主知识产权的极薄煤层(最低采高0.65m)爬底板综采成套设备正在斌郎矿N2211工作面进行工业性试验。下面我详细介绍几个典型极薄煤层机械化开采案例。

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松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是一种应用在松软厚煤层大倾角开采的一种新技术,旨在提高煤矿开采效率,减少开采成本,保障矿工安全,并且降低对环境的影响。本文将介绍该技术的原理、设备和应用情况。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是指在松软的煤矿岩层中,使用机械化设备对煤层进行开采的一种方法。相比传统的人工开采方法,综合机械化开采具有高效、安全、环保等优势。该技术主要由综合机械化采煤设备、煤矸石采运设备和支护设备等组成。

综合机械化采煤设备主要包括高压输送泵、煤条机、剥煤机和充填机等。高压输送泵用于向煤工作面输送高压水流,煤条机用于将岩层剥离,剥煤机用于将煤层刮下,充填机用于对采空区进行填充。这些设备的运行可以实现连续、高效的煤层剥离和开采。

煤矸石采运设备主要包括装煤机、运煤机和装车机等。装煤机用于装载采煤机剥离下来的煤层,运煤机用于将煤层运输到矿井地面,装车机用于将煤矸石装车运走。这些设备实现了煤矿生产过程中煤矸石的高效处理和运输。

支护设备主要包括液压支架和顶板支护机械等。液压支架用于支撑工作面的顶板,防止地质灾害的发生。顶板支护机械用于对顶板进行加固和支撑,避免塌方和顶板冒落的事故。

目前,松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术已经在国内外多个煤矿得到了应用。这些煤矿主要位于澳大利亚、南非和中国等煤矿大国。通过采用该技术,这些煤矿实现了煤层开采的连续、高效和安全。该技术还减少了对环境的影响,降低了煤矿的生产成本。

综合机械化开采的应用还存在一些挑战和困难。松软厚煤层的工作面容易发生塌方、冒顶和冒落等地质灾害。需要加强煤工和设备的安全防护措施,提高工作面的稳定性。该技术的设备和维修成本较高,需要提高设备的可靠性和维修效率。煤矿的环境保护问题也需要加强,尤其是对采空区的填充和复垦工作。还需要研发新的松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采设备,以适应不断变化的煤矿工况。

大倾角煤层综采工作面安全回采技术实践

大倾角煤层综采工作面安全回采技术实践

大倾角煤层综采工作面安全回采技术实践

摘要:该文以刘桥一矿煤矿II466综采面为例,从顶底板的稳定性控制和支架结构参数设置两方面入手,对大倾角综采工作面关键回采技术进行了研究。

关键词:大倾角煤层;综采;支护系统;稳定性控制

引言

大倾角煤层是指埋藏倾角大于35°的煤层。近年来快速发展的高产高效技术,使大部分矿区浅部开采条件好的煤层储量将在较短的时限内枯竭,促使大倾角煤层的开采问题进入了人们的视野,并引起高度重视,如兖州矿区、淮南和淮北矿区等,要保持这些矿区高产高效和可持续发展就必须解决大倾角煤层的开采问题。

一、刘桥一矿工作面概况及开采技术特点

工作面位于陈集向斜东翼,刘桥向斜穿过工作面内,煤层形态受陈集向斜和刘桥向斜的控制,总体呈单斜形态。 本工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤,全部垮落法管理顶板。采用MGTY400/930-3.3D采煤机螺旋滚筒截割落煤,滚筒截深0.8 m,采煤机螺旋滚筒配合SGZ800/800刮板运输机铲煤板装煤,采用ZY6000/18.5/38(中部)、ZYG6000/18.5/38(端头)、ZT2×3200/18/35(风巷)自移液压支架支护顶板。工作面支架允许最大采高3.8m,最小采高2.05m,平均3.4m,循环进度0.6m。本面采用双滚筒采煤机双向割煤,往返一次进两刀。在大倾角煤层中实施综采,具有如下开采技术特点如下:

(1) 由于工作面倾角较大,顶板破断垮落岩块将沿底板向工作面下部采空区滑、 滚,走向长壁开采时在工作面倾斜方向形成不均匀充填特征, 从而导致工作面不同区域矿压显现不同;

(2) 在大倾角煤层中实施综采,存在“支架 -围岩 ” 系统的不稳定性,特别是会出现大倾角形成的大变形,倾斜方向的动荷载,采场设备的下滑倾倒等问题;

(3) 随着煤层倾角的逐渐增大,围岩对支护系统的稳定性要求变得更加明显,所以在整个支护系统的布置上,既要考虑其支护阻力的大小,更要注意其整体稳定性控制。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采 2

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采 2

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

【摘要】

本文主要讨论了松软厚煤层大倾角煤层的特点,以及综合机械化放顶煤开采技术的原理。在探讨了关键技术和装备的基础上,分析了这种技术在煤矿开采中的优势和挑战。通过应用案例的讨论,展示了该技术在实际生产中的应用效果。展望了未来该技术的发展前景,并对整个研究进行了总结。这篇文章的研究背景和研究意义详实,对相关领域具有一定的启发性和指导意义。

【关键词】

松软厚煤层、大倾角、综合机械化、放顶煤开采、技术原理、关键技术、装备、优势、挑战、应用案例、展望、未来发展、总结。

1. 引言

1.1 研究背景

松软厚煤层大倾角煤层是一种在煤炭开采中常见的地质类型,具有较高的煤炭资源丰富度和煤层赋存量,但由于地质条件复杂、煤层倾角大、煤矿压力大等特点,传统的开采方式已经无法满足生产需求。研究如何有效开采松软厚煤层大倾角煤层,成为当前煤炭开采领域亟待解决的难题。

随着矿山技术的不断发展和机械化程度的提高,综合机械化放顶煤开采技术逐渐成为解决该难题的有效途径。这种技术利用各种机械设备和自动化系统协同作业,实现对松软厚煤层大倾角煤层的高效开采和综合利用,为保障煤炭资源的可持续开发提供了重要支持。

对松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术进行深入研究和探讨,不仅有助于提高煤炭资源的开采率和利用效率,也为我国煤炭资源的可持续开发提供了技术支撑和保障。

1.2 研究意义

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是当前煤炭开采领域的重要课题,其研究意义主要包括以下几点:

随着矿井深度的加深和煤矿资源的逐渐枯竭,传统的煤炭开采方式已经难以满足需求,而松软厚煤层大倾角煤层具有储量大、开采难度大等特点,因此研究其机械化开采技术具有重要的现实意义。

综合机械化放顶煤开采是提高煤炭开采效率、降低能耗、减少安全事故的关键技术之一,通过研究松软厚煤层大倾角煤层的开采技术,可以为煤炭行业的可持续发展提供重要支撑。

大倾角综采放顶煤技术在煤矿生产中的实践与应用_眭一平

大倾角综采放顶煤技术在煤矿生产中的实践与应用_眭一平

TECHNOLOGYTREND[摘要]针对大倾角综采放顶煤工作面支架出现倾倒、下滑等现象,剖析了大倾角综采放顶煤工作面的技术难点,在支架设计、回采工艺等方面采取有效的防治措施,取得了较好的效果,为大倾角综采放顶煤工艺提供相应的借鉴经验。[关键词]大倾角;综采放顶煤;技术大倾角综采放顶煤技术在煤矿生产中的实践与应用眭一平常宏伟(山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司,山西高平048400)大倾角煤层主要是指倾角在25°以上的煤层,由于其赋存的特殊性,属难采煤层。多年的实践证明:工作面设备尤其是液压支架的稳定性是大倾角综放工作面成功开采的关键。望云煤矿分公司于2007年在3102工作面中试行大倾角综采放顶煤工艺,经过几年的实践,针对大倾角工作面设备下滑这一普遍存在且一直没有彻底解决的难题进行了许多研究、探索,采取了一系列行之有效的防治措施,较好地解决了这一技术难题。现就大倾角综采工作面在回采过程中采取的技术措施谈一点浅见,以资大家借鉴。1矿井概况及地质条件山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司位于山西省高平市寺庄镇望云村,属沁水煤田,井田总面积16.8696Km2,矿井始建于1958年,现生产能力为90万t/a,核准开采3—15#煤层,现开采山西组3#煤层,平均厚度4.4米。井田内地质条件复杂,受庄头大断层(落差60-84m)影响,次生断层多,陷落柱发育,仅现采区5.4km2的井田范围内大小构造数量就达38条之多,其中大型断层2条,中型断层5条,小型断层13条,岩溶陷落柱18个,且煤层倾角较大,局部达25°~30°。2采煤方法及回采设备3102综放工作面采用大倾角走向长壁综合机械化放顶煤开采方法,全部垮落法管理顶板。采用MG160/375一WDI型电牵引双滚筒采煤机落煤。工作面煤层厚度平均为4.4m采煤机截深为0.6米,采高2.4m,放顶煤高度为2.0米,采放比1.2∶1,一采一放,放煤步距为0.6m。支护采用ZF3400/17/28型低位放顶煤液压支架和ZFG4000/18/30型过渡支架。3支架受力及失稳原因分析支架在工作面受到上覆岩层的重力作用,重力沿法向及切向的分量随倾角的变化而变化。倾角增大,支架所受的切向分力增大,法向分力减小,从而使工作面支护系统所受的有效载荷变小,而引起支护系统失稳的外载荷增大,工作而支架下滑、倾倒及架间挤、咬现象加剧;同时煤层倾角增大,工作面支架载荷变化也很大。随着倾角的增大,煤层顶、底板移近量逐渐变小,上覆岩层熏力沿层面法向力减小,向下的下滑力增大,从而加大了支架侧向载荷。为此,要在液压支架上设计可靠的防倒滑装置,实现大倾角工作面液压支架动静态防倒防滑功能。4大倾角综采放顶煤技术难点1)支架稳定性差,易发生倒架、咬架现象。根据支架受力状态分析,由于煤层倾角较大,煤层顶板作用于支架上的正压力较小,倾斜方向的分力较大,支架的工作阻力相对较小,支架易下滑、倾倒,造成倒架、咬架事故。2)工作面前、后刮板输送机下滑。由于煤层倾角较大,刮板输送机沿倾斜方向的分力大于刮板输送机与底板间的摩擦力,致使刮板输送机下滑损坏支架与刮板输送机间的推移连接装置。3)采煤机组的下滑。采煤机组沿倾斜方向的分力较大,再加上机组上行割煤时的阻力,易发生下滑事故。4)煤、矸坠落伤人。5大倾角综采放顶煤技术措施5.1优化采煤工艺1)在条件允许的情况下,尽可能将工作面沿伪倾角布置。工作面开切眼时,使切眼与顺槽间成3~5°(即下顺槽超前上顺槽5~10米,减少工作面实际倾角。),依此伪斜推进防止支架、刮板输送机等下滑。2)布置工作面时,上顺槽沿煤层底板掘进,下顺槽沿煤层顶板掘进。开切眼时,在下顺槽与工作面连接处10~20米范围内逐渐掘至煤层底板,工作面按此留部分底煤推进,可降低下端头倾角度,加大端头支架的稳定。3)采用特殊回采工艺。移架时,尽量采取自下而上的移架顺序、从下向上的推溜方式。4)合理放煤。防止过量放煤造成支架失稳,特别是工作面上部区域内多架支架失稳,通过试验:从上向下放煤时,支架稳定性较好,但容易混入矸石。为了保持支护系统的稳定性,工作面上段由上向下间隔顺序放煤,其余地段整体按由下向上间隔顺序放煤。工作面上顺槽端头支架处和下顺槽端头支架5米范围内可不透顶煤,以防顶空、支架失稳。5)严格控制采高,加快推进速度。5.2液压支架防倒、防滑措施1)在邻架底座之间增设防滑千斤顶,以初撑力大的支架为支点,调整相邻支架的位置。2)在邻架顶梁间增设调架千斤顶,调架千斤顶的作用是调整支架方向,保持与回采方向基本一致,控制后部输送机与前部输送机相齐。当支架出现倾倒时,以支撑顶板的相邻支架作支点,用千斤顶调整该支架的位置。3)将掩护梁侧护板设计为双侧双活形式,当放落的煤流有向下的分力使支架产生侧向摆动,从而带动支架扭斜时,可通过掩护梁与支架底调装置配合,可靠地调节支架,增强支架的抗扭性,实现支架的稳定,支架侧护板千斤顶采用液压锁锁定。同时加大侧护板千斤顶的缸径,以提高侧推力,便于调架,使支架始终处于正常的工作状态。4)工作面可设置排头支架,提高工作面支护系统的稳定性。排头支架增设防滑链,由3~5架组成。布置在工作面的机头处或机尾处。同时,上、下端头支架侧要采用∏型配合单体液压支柱加强支护。5)移架滞后机组5~10米,同时应带压擦顶移架(即降低所移支架50~100mm),使支架具有一定的初撑力,并以相邻支架侧护板作为导向轨向前移架。如上行割煤时,由下向上顺序移架;下行割煤时,分组逐次移架,每组内由下向上顺序移架。充分利用工艺特点来提高整个工作面设备及系统的稳定性。移架操作时,少降快移、带压擦顶移架。6)尽量加大支架底座面积。两端头处支架增设专用支架底座,合理调整合力作用点位置,一方面降低对底板的比压,减少支架对底板的破坏;另一方面提高了支架后尾梁高度,减少了端头支架穿底对后溜电机油箱的威胁。7)支架底座增设防滑底调装置。该装置由防滑梁将两个千斤顶和导向杆连成一体。防滑梁的形状和尺寸根据支架底座的结构及尺寸确定,没计成梯形长框结构,位于支架底座侧面。8)合理的提高支架初撑力和工作阻力,降低底板比压。在保证支架对顶板有足够支撑强度的前提下,采用高强板材来满足支架的强度要求,尽量减轻支架重量,以提高支架的稳定性。9)保证支架顶梁间没有间隙,使其没有倾倒的空间。移架操作时,充分利用支架侧护板千斤顶、侧推弹簧使支架顶梁相互靠紧,始终保持足够的扶正力,防止倒架。支架的侧护板应为双侧活动侧护板,相邻工程技术

大倾角薄煤层回采技术

大倾角薄煤层回采技术

大倾角薄煤层回采技术浅谈

摘 要:随着我国采煤工业的不断发展,高产高效的大采高长壁工作面月产量少则几十万吨,多则上百万吨,成为我国原煤产量大增的主力军。但针对资源的合理开发,一些较薄煤层的开采也将成为现代采煤产业的重要环节。本文针对开滦(集团)东欢坨矿对大倾角薄煤层的成功回采以及本人在实际工作中的所见、所闻、所想,总结了一些大倾角薄煤层实现成功高效回采的一些经验并提出个人的一些见解。

关键词:大倾角 薄煤层 2028工作面

中图分类号:td421 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2013)03(a)-0099-01

开滦东欢坨矿共4个主要可采煤层,即:煤8,煤9,煤11,煤12-1,其中煤9,煤11,煤12-1均为薄煤层,煤12-1平均煤厚仅为1.4 m,通过我矿多年积累的经验,这些薄煤层均能高效的成功回采,依然肩负着大部分的产量,2010年,我矿年产量预计提升到300万吨,这给薄煤层的安全顺利回采更加以了肯定。本文主要以东欢坨矿煤12-1的2028工作面为例,通过对工作面回采中遇到的各种问题进行分析,总结技术经验,为以后薄煤层的回采提供简单的技术指导。

1 2028工作面现状

1.1 地质概况

2028工作面煤层厚度为0.8~1.8 m,平均1.4 m,煤层倾角18°~22°,平均20°,实际回采过程中受地质构造影响,采面煤层多次出现只有一条煤线的时候。煤层直接底为黑色粘土岩,伪顶为灰褐色粘土岩,直接顶为灰色粉砂岩,致密,均一,水平层理发育。

1.2 巷道布置

工作面上风道采用10.4 m2的金属拱形棚子支护,下运道采用锚网支护,两顺槽落差平均27 m。

1.3 回采工艺

东欢坨矿各薄煤层均采用走向长壁后退式综合机械化采煤法,以自然垮落法管理顶板,采煤机端部斜切进刀,双向割煤,往返一次割两刀,(调溜子时采取单向割煤,单向移溜,往返一次割一刀)。工艺流程为:割煤→伸前探梁→移架→顶溜。

大倾角薄煤层保护层综采实践与探讨

大倾角薄煤层保护层综采实践与探讨

大倾角薄煤层保护层综采实践与探讨

郑军

【期刊名称】《江西煤炭科技》

【年(卷),期】2017(000)003

【摘 要】以淮南矿业集团新庄孜煤矿66310综采面的开采为基础,从三机配套、回采工艺及现场管理、瓦斯治理等方面对大倾角薄煤层保护层综采技术进行了分析探讨.通过选择合适的三机设备及加强顶板、瓦斯、机电设备、防飞矸、设备的防倒防滑等的现场管理,实现了66310工作面的安全高效开采.对类似地质条件下的保护层开采具有一定的指导意义.

【总页数】4页(P5-8)

【作 者】郑军

【作者单位】煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,安徽淮南232072

【正文语种】中 文

【中图分类】TD713+.31

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3.大倾角薄煤层综采实践与探讨 [J], 王金城

4.大倾角薄煤层正倾斜开采技术在综采工作面的应用 [J], 佟矿山

5.大倾角薄煤层综采工作面配套优化设计 [J], 李刚 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

大倾角煤层综合机械化开采关键技术研究

第22卷第11期 2013年11月 中 国 矿 业 CHINA MINING MAGAZINE VolI 22,No.11 NOV. 2O13 

聚选技术 鼍 

大倾角煤层综合机械化开采关键技术研究 

宋高峰,任志成,孔德中,刘会臣 

(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083) 

摘要:大倾角煤层开采在我国部分矿区大量实践,并具有广泛的发展前景。通过对我国大倾角煤 层采煤方法的发展历程和大倾角煤层综合机械化开采现状的分析及评价,指出了大倾角综采工作面实现 “安全、高产、高效”开采的关键技术点在于:①系统掌握大倾角煤层采场矿压显现规律;②进一步革新采煤 方法;③提高工作面综采设备的稳定性。并对解决大倾角厚及中厚煤层综合机械化开采关键技术难题的 可行途径进行了探讨,提出了从研究矿山压力规律人手、发展创新采煤方法和优化工作面“三机”配套的综 合解决方案,为大倾角煤层的优化开采提供了依据。 关键词:大倾角煤层;安全生产;高产高效;采煤方法;综合机械化 中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1004—4051(2013)1i-0059-04 

Study on the key technologies of mechanized coal mining in steep inclined seam 

SONG Gao—feng,REN Zhi—cheng,KONG De-zhong,LIU Hui—chen (Faculty of Resources and Safety Engineering, China University of Mining and Technology(Beijing),Beijing 100083,China) 

煤炭是我国的主体能源,在一次能源结构中占 7O 左右。在未来相当长时期内,煤炭作为主题能 

源的地位不会改变。煤炭工业是关系国家经济命脉 和能源安全的重要基础产业。中国煤炭工业发展近 几年取得较大成绩,但也遇到以下几方面的问题_1]。 

2024年大倾角煤层综采工作面安全回采技术实践

第 1 页 共 3 页 2024年大倾角煤层综采工作面安全回采技术实践

随着我国煤矿资源的不断开采和煤矿深部开采的逐渐增多,深部煤层大倾角煤层的综采工作面安全回采技术成为矿山安全工作的关键。在2024年,我们可以预见,大倾角煤层综采工作面安全回采技术将进一步实践和推广,并取得一系列的成果。

一、大倾角煤层综采工作面安全回采技术的背景和挑战

大倾角煤层综采工作面的回采技术面临着一系列的挑战。首先,大倾角煤层的倾角较大,工作面的坡度高,导致工作面的顶板、底板和煤层倾角面临着较大的压力。其次,大倾角煤层的煤岩层理较弱,易发生控顶、支护失效以及冒顶事故。此外,大倾角煤层煤层内非均质性明显,采煤工艺复杂,煤层地质条件不稳定,存在大量的地质灾害隐患。因此,如何在大倾角煤层综采工作面进行安全回采,成为研究和解决的重点。

二、大倾角煤层综采工作面安全回采技术的发展趋势

在2024年,预计大倾角煤层综采工作面安全回采技术将呈现以下发展趋势。

1. 变革支护技术:传统的支护技术在大倾角煤层回采中存在一定的局限性,未来支护技术将更加注重创新和科技应用,推广使用即时支护和智能化支护技术,提高支护系统的稳定性和安全性。

2. 智能化与自动化:随着人工智能和自动化技术的不断发展,将智能化技术应用于大倾角煤层回采工作面将成为趋势。通第 2 页 共 3 页 过传感器、摄像头等设备对工作面的地质情况、支护状态等进行实时监测,使采掘过程更加智能化和自动化。

3. 安全管理与应急预案:在大倾角煤层综采工作面回采过程中,随时准备好的应急预案和灾害管理是确保安全的核心措施。将信息化技术与安全管理相结合,在回采过程中实时监测和评估风险,及时采取应急措施,确保人员的安全。

4. 煤矿工人的培训与安全意识提升:安全是关乎每一个矿工生命和健康的重要问题,培训和提高煤矿工人的安全意识将成为2024年大倾角煤层综采工作面安全回采技术发展的重要方向。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采 3

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

随着煤炭资源的逐渐减少和环境保护要求的提高,松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术应运而生。本文主要介绍松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采的相关内容。

松软厚煤层是指煤层的厚度大于2米,采煤难度大,采用传统的人工方式采煤效率低,安全隐患高。而大倾角煤层是指煤层的倾角大于35度,传统的采煤机具无法适应这种采煤工况。综合机械化放顶煤开采技术就是将机械化设备与自动化控制技术相结合,取代传统的人工采煤方式,提高采煤效率,降低采煤成本,实现煤炭资源的高效利用。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采主要包括以下几个步骤:先进行顶板探测,掌握煤层的倾角、顶板厚度等信息;然后进行开顶,采用综合机械开采设备,如绞车、重型钻机等,进行煤层的破碎和挖掘;接着进行支护,采用钢撑或喷浆支护技术,保证井下安全;最后进行煤层输送和处理,将采煤获得的煤炭输送至地面进行处理。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术的优点主要有以下几个方面:采用机械化设备进行开采,不仅可以提高采煤效率,还可以减少劳动强度,提高劳动条件;综合机械化放顶煤开采技术还可以减少煤炭的资源浪费,实现资源的高效利用;通过采用自动化控制技术,可以提高采煤的精度和稳定性,减少采煤过程中的变形和破坏。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术在实践中也面临一些困难和挑战。由于松软厚煤层的物理性质复杂,对机械化设备的性能要求高,需要研发更加适用于大倾角采煤的机械化设备;综合机械化放顶煤开采技术需要人员具备较高的技术水平,对运维人员的要求也较高;由于松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术涉及到的过程较多,需要严格控制各个环节,以确保其他设备的安全和操作的顺利进行。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术在煤炭资源利用和环境保护方面具有重要意义。随着技术的进一步发展和应用,相信这一技术将在今后推动煤炭开采水平的提高,推动资源的高效利用,实现绿色低碳的煤炭开采方式。

大倾角综放工作面回采技术的探索和实践

大倾角综放工作面回采技术的探索和实践

摘要3309综放工作面设计为不规则工作面,煤层赋存西高东低,里外段落差426m,大倾角俯采(轨道最大倾角-32°,胶带最大倾角-26°),由于工作面不规则、大倾角、工作面对接等不利因素,工作面回采时存在设备下滑及支架歪斜、挤架和咬架,防止物料滚落、顶板管理困难等问题,本文针对以上实际情况 , 结合理论分析和现场经验,并借鉴国内综采在大倾角煤层中的实践经验的基础上 , 采取了对接开采,支架防倒、运输机防滑、防止物料滚落、顶板控制等措施,有效地保证了工作面的安全生产,为今后矿井进行大坡度回采提供了经验。

关键词 综放工作面 大倾角

对于煤矿企业来讲,资源的不可再生性决定了矿井服务年限会逐年减少,矿井迈入衰老期不可避免。为降低矿井衰老速度,尽可能延长矿井服务年限,在受边界条件或地质构造影响煤层块段,工作面设计时多布置为不规则工作面,以实现对煤炭资源的精采细收。3309综放工作面克服了不规则、大倾角、工作面对接等不利因素实现了安全回采。

1、工程概况

1.1基本概况

3309工作面位于三采区,北面为SF6断层和3307工作面采空区,东面为三采区轨道巷、胶带巷,南面为3311待采工作面和井田边界,西面为断层SF1和岩浆岩吞噬区。工作面标高为-740.0~-314.2m,顺槽平均长约1260m, 工作面长112~252m。煤层倾角10~32°,平均煤层倾角21°,3309工作面煤层西部较厚,东部变薄,厚度4.10~5.73m,平均煤厚4.70m。采煤方法:倾斜长壁后退式采煤法,综采放顶煤回采工艺。采空区顶板管理:采用全部垮落法管理采空区顶板。 2、主要设备布置

3309工作面配置MG-250/610-WD双滚筒采煤机一台,双向割煤,截深0.6m,割煤高度2.6m±0.1m。工作面普通支架型号采用ZF6400/17/32D型,过渡支架选用ZFG7200/19/34D型。轨道顺槽超前支护采用26组ZQ4000/20.6/45型单元支架支护顶板;胶带顺槽超前支护采用14组ZQ4000/20.6/45型单元支架及6组ZQL2×5000/21/40型超前支架支护顶板。轨道顺槽端头采用2组ZQL2×5000/21/40型支架、胶带顺槽端头采用ZT20000/22/40型支架支护顶板。

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