浅谈云南省薄煤层机械化开采

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薄煤层机械化采煤技术的应用

显的位移现象，基本保持现状，满足使用要求。实践
证明，用Ｕ型钢棚加固基本达到预期的效果。采
在＋８２０～＋９工作面标高在一８２５ｍ，８～一１５ｍ；１
工作面走向长５０ｍ，均倾向长１０ｍ，采储量２平５可
ｌ．２８万ｔ。
（）１回采工艺流程。机组上（）割煤（全下行采
高）推移下机头一推移刮板输送机（后割煤２一滞０
ｌＯ５７１８ｘｌ８３ｘ７０Ｏ８６
３工作面采煤方法及回采工艺
工作面采用走向长壁后退式采煤方法，通机普械化采煤，部垮落法控制顶板。全
采空区，下部为１１９１００工作面（开采）地面标高未；
１工作面概况
试验工作面为１１７１００工作面，工作面位于矿该井东翼ｌ１区，部以１１区轨道下山为界，１采西１采东
部为１３采区边界（回采）上部为１１５１已，１００工作面
牵引力／Ｎｋ采煤机尺寸／ｍ ×ｍｍ）（ｍｍｘｍ
顶板；井设计生产能力３矿０万ｔａ／。
滚筒直径／ｍｍ生产能力／ｔｈ）（・
截深／ｍ项目数量
７０６３０７Ｏ７．３０８～１３．．０～５
采高／ｍ牵引速度／ｍ・ｉ）（ｍｎ

薄煤层采煤的几种工艺与方法分析

薄煤层采煤的几种工艺与方法分析郭长龙(七台河煤炭职业技术培训学院，黑龙江七台河154600)脯要】我萄薄煤层开采主要以炮采为和觏睬为童。

薄煤层机城化开采较既熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连续采煤机房柱式开采、急倾斜蝶蒜镪煞锯开采。

侈黼】薄煤落；采煤；工艺；方法我国一般把厚度小于13m的煤层称为薄煤层，厚度小于08m的煤层属极薄煤层。

我国在近80个矿区中的400多个矿井中．赋存着750多层薄煤层，保有工业储量983亿t，可采储量615亿t，约占总可采储量的199％，其中厚度在0_8～13m．的占862％，厚度小于08m的占13．98％。

20世纪90年代，我国薄煤层的产量只占总产量的8％一1O％，极薄煤层产量所占的比例更少，与厚煤层和中厚煤层相比，相应的采煤机械化程度要低得多。

极薄煤层只有在以下条件下才可能开采：属特殊需要的优质煤：相邻的主采煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险，极薄煤层可作为解放层；矿井或采区尚未报废，剩余的储量为极薄煤层。

与厚和中厚煤层相比，极薄和薄煤层开采的特点：采高低，人员在工作面只能爬行，甚至以卧姿作业：工作条件差，设备移动困难；掘进率高，工作面接替困难；长壁机械化工作面投入产出比高，单产、工效及经济效益低。

由于薄煤层开采的特殊性。

造成薄煤层长壁机械化开采发展缓慢，目前主要以炮采和机采为主。

薄煤层机械化开采较成熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连续采煤机房柱式开采、急倾斜煤层钢丝锯开采。

1长壁采煤工艺对于赋存稳定、地质构造简单的薄煤层可采用长壁机械化采煤。

无论采用综采工艺还是普采工艺，与厚和中厚煤层开采相比，薄煤层开采所不同的是破煤设备除了滚筒采煤机以外还可以采用刨煤机，两种破煤设备的空间高度都受煤层厚度的限制。

滚筒采煤机具有较高的破煤能力，目前，我国研制使用的薄煤层滚筒采煤机已有近20种，这些采煤机大致可分为骑溜式和爬底式两种，当采高大于08～09m时，采用骑溜式采煤机。

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。

薄煤层综合机械化开采工作面合理长度的确定

长度太短， Ⅱ 掘进率又高，不经济，以工作面又不宜万屯又所
太短。
１２煤层倾角当煤层倾角过大时，根据煤层倾斜角＿度的划分属于缓倾斜煤层的薄煤层，煤层倾角不算太大，但煤层在１０以下时，人员在进入工作面时需爬行，．ｍ体力消耗大，生产施工带来不便，而导致工作效率低，给从所
薄煤层综合机械化开采工作面合理长度的确定
色陈崇李成伟（平股四２顶山业业术院恩广１煤份矿；平工职技学）．．
摘要：为确定薄煤层综合机械化开采条件下合理的工作面长度，液压支架。输送机的运输能力随铺设长度的加大而减小，
以工作面又不宜太长。
１３顶板围岩性质根据顶底板围岩性质，．当顶板松软
破碎时，容易形成顶板难支护；当顶板太坚硬时，工作面长，
悬顶面积大，采场压力大，放顶时和周期来压时易推垮工作面。因此，对于顶板松软或顶板坚硬的工作面都不宜过长。１４工作面长度比较工作面过长会导致推进速度．慢，板暴露时间长，顶下沉量大，易造成项板破碎和冒顶容
围，然后根据经济因素分析了Ｂ产量、Ｂ割煤刀数、工作面效率和开
采高低，工作条件差，设备移动困难，采比大，层厚度掘煤
１０。５ｍ

薄煤层采煤机械化综合调研报告

临矿集团田庄煤矿薄煤层采煤机械化综合调研报告临矿集团田庄煤矿二○一○年四月十日田庄煤矿系薄煤层开采矿井，主采16、17层煤平均厚度分别为 1.22m和0.97m。

建矿以来，一直使用炮采工艺，为减少放炮带来的不安全隐患，提高采煤机械化程度，自2009年3月以来，对薄煤层采煤机械化装备进行了调研，先后对国内9家煤矿和5家煤机公司进行考察，并跟踪调研了目前国内最前沿的薄煤层采煤机，特别是2009年4月份在17层煤使用了一台淄博先河机电公司生产的MG110/111型单滚筒链式牵引采煤机，使用效果较好，降低了劳动强度，提高了单人工效。

通过分析论证，我们认为在田庄煤矿17层煤可以实现综采机械化，16层煤使用综采装备，实现炮采机装是可行的。

一、调研情况对薄煤层生产矿井考察情况如下：1、显德旺煤矿，装备综采工作面，单面月生产能力3.5万吨，煤层平均厚度1.2m，起底0.4m，机采高度2米，顶底板均为粉砂岩。

2、狮尾沟煤矿，装备高档普采工作面，单体支柱支护顶板，单面月生产能力约3.0万吨，煤层平均厚度1.0m，一次采全高，顶底板均为粉砂岩。

3、鑫珠春煤矿，装备高档普采工作面，单体支柱支护顶板，单面月生产能力约3.0万吨，煤层平均厚度1.3m，一次采全高，顶板为石灰岩厚度约20m，底板为粉砂岩。

4、滴道盛和煤矿，装备高档普采工作面，单体支柱支护顶板，单面月生产能力约2.4万吨，煤层平均厚度1.2m，平均采高1.3m，顶板为石灰岩厚度约20m，底板为粉砂岩。

5、南屯煤矿，装备综采工作面，受工作面黄铁矿、采煤机机械故障等因素影响，月生产400吨左右。

煤层平均厚度1.0m。

顶底板状况、煤层情况与田庄煤矿相似。

6、杨村煤矿，装备综采工作面，开采17层煤。

该矿主采煤层为3煤、16煤、17煤。

目前一个17煤工作面使用薄煤层综采工艺。

单面布置面长150m。

该工作面顶板为十一灰岩厚度约0-2.0m，灰色至深灰色，不稳定，常相变泥岩，泥灰岩或粉砂岩。

薄煤层开采工艺及发展探讨

的断层４条，这１９条断层对工作面回采影响较大，必
须采取特殊安全技术措施。工作面内有次级背斜和向斜构造，轴向分别为３５３。及６。。实际运行中采用走向
长壁后退式采煤方法，工作面分为上下两段，上段与下段采用对拉布置，很好地将炮采技术运用于薄煤层开
但是，炮采较机械化开采技术而言，存在安全系数
术的成熟，逐步完善的一种开采技术，也成功的实现了
工作面机械化管理的目的。主要包括滑行刨和脱钩刨
较低，劳动强度大，产量和效率也不高、材料成本高等
缺陷，太平煤矿９６０３工作面运用的便是炮采这一采煤
决的问题。
（１）滚筒式采煤是在薄煤层开采中比较传统的工作方式，其破煤效率较高。又可以将其划分为骑溜式
和爬底式，其划分主要在煤层采高上，前者适用于厚度
低于０．９ｍ高于０．８ｍ的煤层，而后者适用于低于０．８ｍ的煤层，其生产流程即是在采煤工作面的两端开切口，然后顺着工作面路线进行全程切割，能够适应薄煤层现场煤层厚度较大幅度的变化。遇到断层时，开采效率也比炮采、普采高。在薄煤层矿井开采中，滚筒式开采技术基本实现了高效能、低成本、高产量和安全性能
的断层５０条，其中落差 ≥２ｍ的断层１５条，落差 ≥５ｍ
高，并有效提高了生产效率。（３）螺旋钻机开采是有螺旋钻机全过程投入到破、装、运程序中，其设备的操作和维护均在工作面外的巷道中，其适用的煤层高度一般在０．５５ｍ到０．８５ｍ

老石旦矿薄煤层综合机械化开采实践

ＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｔＯｔｈｅｍｉｎｉｎｇｌｉｎｋｉｎｇｕｐｐｒｏｂｌｅｍｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ１２ｔｈｉｎｃｏａｌｓｅａｍａｎｄｔｈｅｎｅｘｔｍｅｄｉｕｍ
第２２卷第５期
２０１３年５月
中国矿业
ＣＨＩＮＡＭＩＮＩＮＧＭＡＧＡＺＩＮＥ
Ｖｏ１．２２，ＮＯ．５
Ｍａｙ２０１３
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
ｔｈｉｃｋｓｅａｍｗｈｉｃｈｂｅｌｏｎｇｓｔＯＬａｏｓｈｉｄａｎｃｏｌｌｉｅｒｙｏｆＳｈｅｎｈｕａＧｒｏｕｐＨａｉｂｏｗａｎＭｉｎｉｎｇＬＬＣ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆ１２０８ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｍｉｎｉｎｇｆａｃｅｏｆｔｈｅ１２ｃｏａｌｓｅａｍ．Ｗｈａｔ ’ Ｓｍｏｒｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｓｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｍａｔｃｈｏｆｔｈｒｅｅ－ｍａｃｈｉｎｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｏｆｉｅｌｄｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅｆｉｅｌｄｐｒａｃｔｉｃｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｃｉｌｌａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔＯｔｈｅ“ ｔｈｒｅｅ — ｍａｃｈｉｎｅ ”ｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄ

谈谈对综合机械化采煤的认识

Mineral Technology404《华东科技》谈谈对综合机械化采煤的认识乔兴军（淮北矿业集团公司西北分公司淖尔壕煤矿，内蒙古鄂尔多斯 017200）摘要：随着技术的不断发展，采煤工艺在不断地发展，从之前的爆破采煤、普通机械化采煤、水力采煤等发展到综合机械化采煤工艺。

针对煤矿的综合机械化开采技术，本文主要从综合机械化采煤的六种主要设备，综合机械化采煤的应用，以及综合机械化采煤的要求这三个角度进行了简要的介绍。

关键词：综合机械化；采煤随着人们生活水平的不断提高，需要我们消耗更多用以支撑其物质文化生活所依赖的能源，而目前我国的主要能源来源是煤炭，因此，我们必须要保证经济增长所必须的煤炭资源量的开采，同时，为了减少煤矿安全事故的发生、有效的提高单位矿井的产能，国家又关闭了大量的中小型煤炭企业，这就要求我们不断的提高保留矿井的产能。

为了解决这一问题，就必须建大井、扩产能，而综合机械化开采刚好顺应了这个发展的潮流，由于其煤炭开采效率高，对于煤炭的资源回收率也高，另外，它进一步的提高了煤炭开采过程中的安全性，因此，综合机械化采煤也就成为了煤炭开采的主要方式之一。

1 综合机械化采煤的主要设备综合机械化采煤的主要工艺设备包括采煤机、可伸缩式带式输送机、运输机、乳化液泵站和移动变电站、液压支架等，下面分别对其进行简要的说明。

（1）采煤机。

从最先开始的人工开采、半机械化开采到如今的综合机械化开采，最主要依靠的是采煤机械的发展，因此，这一个集机械、电气、液压于一体的庞大系统的采煤机就是最终的产物，它能够很好的适用于复杂地形条件，在减少采煤所需要工人数量、缩短劳动时间、提高采煤效率、提升经济效益的同时，更主要的是大大的提高了采煤工人所处环境的安全性，减少采煤过程中的人员伤亡。

目前广泛使用的采煤机一般有刨煤机和滚筒采煤机这两种，它们的使用环境有所不同。

（2）运输机。

只有采煤机，不配套运输机的话，采煤机采出的大量煤炭将无法被及时的运出工作面，那将极大地制约采煤机的工作效率。

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浅谈云南省薄煤层机械化开采
文章介绍了我国及西南地区极薄煤层采煤技术的现状，及适合薄煤层机械化开采的一些设备。

文章阐述了薄煤层采煤设备的适应条件及一些成功案例。

标签：薄煤层；机械化；高档普采；综采
根据《煤矿安全规程》，地下开采时厚度1.3m以下的煤层为薄煤；其中0.8m 以下厚度煤层按照煤炭工业技术政策规定称为极薄煤层。

我国薄煤层资源丰富，分布面广，而且煤质较好；据有关方面统计，全国薄煤层的储量占全部可采储量的20%；在西南地区薄煤层储量所占比重更大，如四川省占60%，云南省40%，贵州省占37%。

历年来我国薄煤层开采一般是采用炮采采煤工艺；薄煤层的机械化采煤工艺存在煤层采高低、工作面条件差、设备移动困难、通风断面小、人员出入工作面及作业非常困难等系列缺点，造成薄煤层机械化开采技术发展相对缓慢。

对于煤矿企业来说，薄煤层投入产出比相对于中厚、厚煤层来说较高，经济效益较差。

西南地区由于受地质条件影响，煤层赋存比较复杂，薄煤层所占比重较大，中小型矿井居多；近年来小型煤矿因管理、刻意追求经济效益等方面原因引起一些重大安全事故；国家相继出台一些列相关产业政策如（安减总煤监[2014]44号、（发改运行[2014]893号）文等。

云南省积极响应国家政策要求，并于2014实施煤炭产业结构调整转型升级方案：缺煤地区煤矿规模达到9万吨/年，及以上，其他地区达15万吨/年及以上；煤矿全面推行井下采煤机械化、掘进机械化工艺，推广“一井一面”、“一井两面”生产模式。

按照2014煤炭产业结构调整转型升级方案要求，对于云南省大部分小型煤矿企业来说，提高采煤工作面机械化程度已经是迫在眉睫的问题，尤其是对于煤层赋存较差，煤层较薄的煤矿，建设安全高产高效生产矿井，采取机械化采煤工艺尤为重要。

我国煤炭企业长期以来为提高薄煤层采出率，减少煤炭资源浪费，在探索薄煤层机械化开采方面开展了大量研究和实践，特别是近年来随着煤机制造技术的快速发展、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，薄煤层机械化开采技术得到迅速发展，工作面单产和工效均有大幅度提高，安全得到质的保障。

下面就西南地区一些煤矿企业在薄煤层机械化开采方面较成功的案例，供大家研究探讨。

1 厚度0.8m以下煤层（极薄煤层）机械化开采
1.1 高档普采采煤工艺
重庆永荣矿业公司MG100-TP爬底板采煤机专为极薄煤层机械化而生产的新一代采煤机；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，煤沿螺旋滚筒输入装煤部，装煤部转入工作面运输机；电动机为两端偏心出轴，分别传动牵引部和截装部。

MG100-TP爬底板采煤机技术参数：采高范围08-0.5m；煤层倾角<25°，生产能力100～75t/h，装机功率100kW，滚筒直径800～540mm，截深800mm，整机重量7t；工作面配备SGD420/22型刮板输送机，技术参数：设计长度100m，输送量60t/h；中部槽1200mm×420mm×150mm；支护配备单体液压支柱+金属铰接顶梁。

目前在重庆永荣矿业公司永川煤矿、四川达竹煤电公司柏林煤矿均有采用，可实现工作面单产最高达15万吨/年，资源回收率达95%。

目前云南省多数煤矿高档普采已在推行单体液压支柱+π型顶梁支护顶板，π型顶梁两根一对，一梁三柱，一对六柱，相互交错前窜。

对于开采薄煤层来说，工作面采高本身有限，如果采用金属铰接顶梁，再加上背板、塑料网，将会尽一步压缩回采空间，甚至对采煤机割煤也造成一定影响。

在薄煤层高档普采支护中应用π型顶梁代替金属铰接顶梁更具有优势：一是可以节约回采空间；二是π型顶梁相对于金属铰接顶梁较简单，在有限的空间内可减少复杂繁琐的工序，三是卸载支柱后空间相对更加宽敞，对顶板管理有利。

因此MG100-TP爬底板采煤机可配备DW系列单体液压支柱+π型顶梁支护顶板开采极薄煤层。

MG100-TP爬底板采煤机也存在一些不足，其装机功率较小，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；采煤机后浮煤较多，需人工辅助装煤等缺点。

1.2 综采采煤工艺
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，在一定程度上解决了MG100-TP爬底板采煤机的一些缺陷：具有较大功率，高截割能力，较大的牵引力；能防止过载、过温、有可靠的降尘结构；在大倾角（35°以下）极薄煤层的复杂地质条件下，适应性更强。

MG110/130-TPD型爬底板电牵引采煤机技术参数：采高范围0.8～0.52m；煤层倾角<35°，生产能力315t/h，装机功率128.5kW，滚筒直径800～550mm，截深600mm，整机重量11t；工作面配备SGB520/2×55型刮板输送机，技术参数：设计长度200m，输送量100t/h；中部槽1500×520×190mm，机头机尾驱动装置能互换，整机左右工作面能互换；支护配备ZY2400/5.5/12液压支架，支护强度0.41MPa，支撑高度550～1200mm，支架采用整体层叠顶梁结构，降低了顶梁厚度，增加了过机空间，满足大倾角煤层开采条件，安全可靠，工作空间大。

目前，该套极薄煤层综采设备2009年已在四川达竹煤电公司下属小河嘴煤矿、斌郎煤矿投入使用，可实现工作面单产20万吨/年，资源回收率达98%；有效解决了设备几何参数与设备能力之间的突出矛盾，减小了设备外形尺寸，加大了过煤、过机及工作空间。

2 厚度1.3m～0.8m煤层机械化开采
厚度1.3m～0.8m煤层机械化开采一般采用薄煤层双滚筒采煤机，大量用于
薄煤层综采和高档普采工作面，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。

常用的机型有鸡西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、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、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等；与这些机型相配套的薄煤层综采设备也比较完备。

3 薄煤层机械化开采展望
目前西南地区薄煤层机械化开采技术应用还不广泛，特别是针对采高0.8m 以下厚度的煤层开采；现薄煤层机械化开采主要存在缺点：一是采用机械切割顶底方式人为增大采高，这种方法会影响工作面效率和单产，同时也会对煤质产生较大影响；二是采用小型机化装备尽量控制采高（比如爬底式采煤机），这种方法受设备外形尺寸所限，造成回采空间较小，不利于安全管理；三是存在“三角煤”割不透的问题、操作人员安全性和舒适性问题等。

今后逐步实现工作面自动化、无人化采煤将会是薄煤层机械化开采主体发展方向。

参考文献
[1]孙文华.煤矿综采新工艺新技术与机械设备选型实用手册[M].北京：中国知识出版社，2010.
[2]曲开智，蒋金泉，等.复杂结构薄煤层高效综采关键技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010.。