《薄煤层综采开采经验介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《薄煤层综采开采经验介绍（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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、持续稳定发展，2007 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
2、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，大部分直接顶为砂质泥岩；在-780m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 150240m ，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.
3、1m1.1m 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-线附近 c15 煤层厚度 0.10.7m，且变薄区附近底板为中粒砂岩,较硬(普氏硬度 56) 。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。该工作面煤层极不稳定，多处煤层变薄或缺失。另外，F203 断层落差为 46 米，该断层及其
4、次生断层对正常回采影响很大。(三 ) 新庄孜矿 62114 工作面该面设计可采走向长 850 米，面长 135 米。煤厚在 0.61.0m，平均 0.9m，赋存不稳定，中间有约 0.5 米夹矸贯穿整个工作面，夹矸上、下煤层厚度均在 0.20.6 米，平均倾角 24。二、薄煤层工作面“三机” 配套(一 )“ 三机 ”配套见下表 2-1 “三机” 设备配套表 表 2-1工作面编号液压支架采煤机刮板机谢一矿 5121B10ZY5000/8.5/17d 95 架沈阳设计，*制造mG2150/700-Bwd 鸡西SGZ800/800张家口谢一矿 5121c15 ZY5000/8.5/17d 136 架北
5、京设计，舜立制造mG2160/710-Bwd 上海天地SGZ-800/800西北奔牛潘二矿 12125ZY5000/8.5/17d 89 架北京设计，舜立制造mG2160/710-wd 上海天地SGZ800/800西北奔牛新庄孜矿 62114ZY5000/8.5/17d 87 架沈阳设计，郑州制造mG2150/700-Bwd 鸡西SGZ800/800张家口（二）设备参数 见下表 2-2、2-3 采煤机技术参数表 表 2-2设备名称采煤机型号mG2160/710-BwdmG2150/700-Bwd采高1.11.7m机面高度834mm860mm过煤高度254mm265mm行走轮节距126mm供电电
6、源3300V(12%)，50hz截割电机功率2(2160kw)2(2150kw)装机功率710kw700kw牵引形式采用交直交变频无链电牵引 机外载、一拖二、四象限运行滚筒直径1150mm，有效截深 800mm总重量30t生产厂家上海天地鸡西液压支架与刮板输送机参数表 表 2-3液压支架刮板输送机型号ZY5000/8.5/17d型号SGZ800800架型二柱掩护式装机功率2400Kw支撑高度0.85-1.7m电压等级3300V工作阻力5000KN链速1.10m/s中心距1.75m刮板链型式中双链适应煤层角30 度刮板链规格234126 扁平链支护强度0.5mPa中部槽规格1750800280
7、铸焊槽帮对地板比压1.5mPa采煤机牵引方式齿形销排，节距 126mm控制方式电液控制卸载方式端卸三、井下工业性试验情况该套设备于 2008 年 4 月 18 日到 2009 年 12 月 3 日在谢一矿5121B10 工作面进行工业性试验。其中，自 2009 年 1 月 1 日到 2009 年 12 月 3 日，工作面共退尺225m，开采保护层面积 38250m2，单月最高产量及最高月进为 2008年 7 月份，出产 85459 吨，月进 145 米；单日最高产量和最高日进为 2008 年 7 月 18 日，出产 3725 吨，日进 8 刀。2009 年以来，工作面最高日进 3 刀，最低 1
8、 刀，基本维持在这个水平。通过一年多的井下工业性试验，综采设备通过了断层、煤层变薄、煤层夹矸等各种复杂地质条件的考验。实践表明，解放层开采的地质条件复杂多变，特别是断层与煤层变薄使得采煤机长期处于切割矸石的状态（工作面破顶、卧底量见表 31） ，自 2008 年 9 月中旬工作面开始进入薄煤区，整个薄煤区走向长达 500m，工作面基本无煤，带来以下难题：由于工作面基本全岩，矸石硬，煤机割不动。主要采用坚硬段打眼放炮和深孔预裂爆破的手段进行强采。工作面放炮，矸石乱飞，对设备元器件损伤严重。矸石多，煤质差。平均灰分达 80%。尽管如此，各综采设备还是通过了考验，设备性能优良（各综机设备故障影响时间
9、以及所占故障比例见表 3-2，可以预计，如果在地质条件较好的薄煤层正常工作面条件下，该套设备完全能够满足年产 100 万 t 的要求。5121B10 工作面部分时段破顶底量 表 3-1时 间破顶卧底量（mm）备注2008 年6 月2007 月1008 月2009 月30010 月40011 月20012 月3002009 年1 月4002 月300 故障影响时间统计表 表 3-2项 目2008 年 6 月2008 年 12 月所占比例采煤机事故时间(min)168228.5%电器事故时间（min ）137623.3%皮带事故时间（min ）4367.4%输送机事故时间（min ）121020.
10、5%转载机事故时间（min ）3876.6%破碎机事故时间（min ）851.4%支架事故时间（min ）1402.4%其它影响时间（min ）5809.8%合计事故时间（min ）5896100%四、薄煤层综采装备使用效果(一 ) 谢一矿 5121B10 工作面该工作面自 2008 年 4 月 18 日正式开始回采，采高 1.6m，截止2009 年 7 月 24 日，共退尺 790m，剩余可采长度 270m，采煤443800 吨，开采保护层面积 134300m2，单月最高产量为 2008 年 7月份 85459 吨，单日最高产量 7 月 18 日 3725 吨（9 刀） ，平均月产量 5.6
11、 万吨。(二 ) 潘二矿 12125 工作面该面 08 年 6 月投产，截止到 09 年 6 月底，工作面已退尺 500 米，生产原煤约 32.6 万吨，开采保护层面积约 7.75 万平方米。最高月产量 4.8 万吨，平均月产量 2.7 万吨。(三 ) 新庄孜矿 62114 工作面该面 09 年 3 月投产，截止到 09 年 6 月底，工作面已退尺 225 米，生产原煤约 12.9 万吨，开采保护层面积约 3.6 万平方米。最高月产量 4.8 万吨，平均月产量 3.2 万吨。(四 ) 谢一矿 5121c15 工作面该工作面自 2008 年 11 月 1 日正式开始回采，采高 1.6m，截止20
12、09 年 7 月 24 日，共退尺 480m，剩余可采长度 1200m，共采煤426500 吨，开采保护层面积 115200m2，单月最高产量为 2009 年 1月份 60168 吨，最高日产 2009 年 7 月 1 日 3847 吨，平均月产量 4.7万吨。四、薄煤层综采经验总结（一）设备方面1、提高采煤机截割能力：根据*矿区生产经验，开采薄煤层经常遇到截割夹矸和破顶、底板等情况，甚至截割全岩，此时采煤机的截割效率降低、截割部故障率升高。要采取针对性措施在增加截割功率的同时，增强采煤机的破岩能力，提高截割效率。2、采用变频调速系统机外载布置方式，减小机身厚度；适当提升采煤机机身高度，增加过
13、煤空间。为保证生产能力和过矸能力，要求过煤高度不能小于 400mm。3、增加液压支架推移油缸和调底座油缸的液压锁，对操作阀和立柱的镀层部位加保护措施，减少工作面放炮崩坏；侧护板再加长。4、刮板输送机过渡槽中板要加厚或进行耐磨处理。5、由于国内外机械工业基础的差距，国产采煤机的可靠性与国外同类产品相比还有差距，可以考虑在国产采煤机上有选择的配套进口部件（如截割摇臂） ，克服国产采煤机存在的不足，降低购置和使用成本，提高整机的可靠性。（二） 现场管理方面1、加强液压系统的管理，推广使用水处理装置，严格按规定控制乳化液浓度，减少液压系统故障。2、鉴于薄煤层工作面特点，放炮工艺不可避免，放炮措施应有保
14、护液压系统元件的针对性措施及严格的问责制度。3、鉴于薄煤层工作面实际采高 1.4m，采煤机必须截割一定的矸石。所以应重视采煤机滚筒截齿的管理，要有动态检查、更换和监督制度，避免因截齿缺损产生震动，诱导采煤机重大事故的发生。五、存在的问题及进一步改进内容（一）存在的问题1、总体配套应用情况表明，为追求大功率、矮机身的采煤机和刮板输送机配套而牺牲的过煤空间是制约该项目产能进一步发挥的主要瓶颈。因*矿区的薄煤层赋存稳定情况较差，工作面开采过程中矸石量较大，这给薄煤层采煤机和运输机有限的过煤空间提出了较大挑战。工作面出现过刮板磨损严重，链条、刮板不同程度的故障也与此有关。另外，过低的过煤空间限制了工作
15、面整体运输能力。2、国产设备，尤其是采煤机和刮板输送机在恶劣工况下的可靠性需要进一步提高。如国产采煤机常见的摇臂行星头漏油问题等。（二）下一步改进内容1、鉴于薄煤层工作面在实际工作中最低采高很难低于 1.4m，建议采煤机的机面高度和过煤高度应适当加大。2、可增大采煤机滚筒直径，由 1.15m 改为 1.3m，以增加采煤机卧底量，提高滚筒的装煤效果。3、鉴于薄煤层工作面矸石含量大的特点，对刮板机中板进行有针对性的耐磨处理研究。薄煤层安全高效开采技术的成功，特别是对于将薄煤层作为解放层的矿井，薄煤层高效开采为以后生产接续、保证矿井生产能力的均衡以及煤炭资源回收率的提高提供了可靠的技术保证。工作面单产水平、开采工效、全员效率都得到了显著提高，对矿井可持续发展具有十分重要的现实意义。*矿业集团薄煤层安全高效开采提高了我国对薄煤层整体装备水平和工作面单产能力，使我国在薄煤层地质条件相对复杂条件下的高产高效整体技术水平有了大幅度提高。其研发的综采液压支架、采煤机、运输机也极大地推动了我国煤机行业的科技进步，拉近了我国在这一领域内与发达国家的差距。
