薄煤层开采存在的问题与机械化采煤技术.docx

    薄煤层开采存在的问题与机械化采煤技术    Summary：煤炭资源赋存情况来看，发展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，实现高效开采、实现煤炭产业的可持续发展具有重要的意义随着采矿设备制造水平的提高,在采用大功率、高可靠性工作面设备的基础上,结合当地的煤层赋存情况,应因地制宜地选择采煤机械,实现薄煤层高产高效开采Keys：薄煤层；开采；机械化；采煤技术：TD82：A：1006-4311（2011）09-0006-010引言从煤炭资源赋存情况来看，发展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，实现高效开采、实现煤炭产业的可持续发展具有重要的意义1薄煤层机械化长壁工作面开采中存在的问题我国薄煤层开采一般采用长壁采煤法，由于开采煤层厚度小，与中厚及厚煤层相比，薄煤层机械化长壁工作面存在有以下问题：①采高低、工作条件差、设备移动困难薄煤层机械化采煤，尤其是综采工作面，当最小采高降到1.0m以下时，人员出入工作面及作业非常困难薄煤层采煤机械和液压支架受空间尺寸限制，设计难度大液压支架立柱通常要双伸缩甚至三伸缩，增加了采煤成本②采掘比大，采煤工作面接替紧张。

随着长壁机械化采煤技术的发展，工作面推进速度加快，但由于薄煤层工作面回采巷道为半煤岩巷，巷道掘进手段没有多大的变化，还打眼放炮、人工装煤，掘进速度慢，造成薄煤层综采工作面接替紧张③煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层长壁工作面生产影响大，造成薄煤层长壁综采或机采工作面布置困难④薄煤层长壁机械化采煤工作面的投入产出比高经济效益远远不如开采厚及中厚煤层工作面薄煤层综采工作面的设备投资大而设备装机功率、支架工作阻力相当的中厚煤层综采工作面差不多，但薄煤层综采工作面的单产和效率一般只有中厚煤层综采工作面一半左右因此，实现综合机械化采煤，是实现薄煤层开采高产高效的主要途径2薄煤层开采综合机械化技术2.1滚筒采煤机滚筒式采煤机是传统的采煤设备，应用比较非常广泛，发展速度也非常之快以电牵引、故障自动诊断、支架电液控制等为核心的技术已应用到滚筒式薄煤层综合机械化设备上薄煤层综合机械化采煤经过多年的试验，这种技术已趋于成熟，在应用中取得较好的开采效果滚筒采煤机由于适应性强、效率高、可应用综合机械化作业，其整体结构、性能参数、适应能力、可靠性等，均有较大的创新和提高薄煤层滚筒采煤机具有以下优点：①无底托架结构积木式、液压螺母紧固、多台截割电动机横向布置、抽屉式部件安装技术，使结构更加简单，安装容易；②整体结构和传动方式的改进后，滚筒采煤机机身窄、低；③采煤机功率的不断加大，电气调速行走和远程无线控制技术的应用，滚筒式采煤机更能适应较复杂的薄煤层开采地质条件；④薄煤层采煤机比较适合应用于中小型煤矿的综合机械化。

2.2刨煤机刨煤机采煤在德国应用以来，推广于世界各采煤国，现在是薄煤层采煤机械化的重要设备德国、俄罗斯、法国等，使用刨煤机开采的煤炭产量占总产量的一般以上作为薄煤层开采设备，刨煤机的主要优点：是能实现极薄煤层的综合机械化开采，实现开采过程中的自动化；采煤过程连续进行，时间利用率高；采出的块煤率高，工作面煤尘量少；其结构简单，方便维护2.3螺旋钻采煤机螺旋钻采煤是前苏联顿巴斯矿区顿涅茨克矿业研究院开发的一种开采薄煤层的采煤方法这种采煤法是新型的无人工作面和开采缓倾斜薄煤层的新型采煤方法，可把煤层厚度由0.6~0.8m下延到0.3~0.4m，对开采松软煤层有较高的应用价值①螺旋钻采煤法的优点投资较低；人员和机组设备全部在工作巷内，人员在宽敞支护良好的巷道内就可将煤采出，安全状况良好；煤的可采范围达总面积的95%以上，可以多控掘煤炭资源，并充分释放瓦斯②螺旋钻采煤法存在的问题是留设钻孔间煤柱和钻孔组间煤柱，降低了采出率；接长和缩短钻杆所用的时间，占工作总时间的比重较大薄煤层开采高度小、顶板压力小，这些决定了薄煤层高产高效采煤方法的发展方向主要是提高长壁工作面自动化程度由于薄煤层工作面内作业困难，因此，应提高薄煤层工作面采、支、运工序的自动化程度，减少工作面内的操作人员。

薄煤层工作面刨煤机落煤、螺旋钻采煤比采煤机落煤易于实现自动化，由计算机控制的定量割煤刨煤机与螺旋钻采煤，是实现薄煤层工作面自动化开采重要方向我国资源储量比较大的薄煤层，随着采矿设备制造水平的提高，在采用大功率、高可靠性工作面设备的基础上，结合当地的煤层赋存情况，应因地制宜地选择采煤机械，实现薄煤层高产高效开采3综采机械化在桃山矿的应用七台河矿区某煤矿经过多年的改造和机械化提升，高挡普采产量达到60%左右随着地质和资源条件的不断变化，产量呈下降趋势，如不加以改造，提高机械化程度，年产量只能维持在80万吨左右，而且投入增大，资源浪费，成本增大针对煤矿的现状，对煤层赋存条件好，具有储量的三采区进行综采升级改造三采区72，79层采、掘工作面绝对瓦斯涌出量，确定三采区在固定抽放泵站（2个）的基础上，三采区内部设移动抽放泵站，移动抽放泵选用ZYW85/110，最大抽放流量85m3/min，电机功率110kW移动抽放泵站抽放方式采用本层抽放、采空区抽放、高位抽放相结合的方式进行抽放，移动抽放泵站钻场设MKD-5S全液压钻机2台，设ZDY-2000S液压坑道钻机1台，设ZDY全液压坑道钻机1台，设MK-3型液压钻机1台。

经抽放后72层采煤工作面配风量550m3/min，79层采煤工作面配风量1000m3/min，可保证瓦斯不超限为了时时监测综采工作面的瓦斯压力变化情况，更好地治理瓦斯，确保安全生产，综采工作面配备了瓦斯压力测定仪、瓦斯解吸仪及取样装备、瓦斯突出综合预测仪、风动钻机、矿用塑料气动局部通风机、地勘用煤层瓦斯含量及成份测定仪等设备采区综采升级改造后，劳动强度减小，人员相对减少单产大幅度提高，年产量提高30万吨  -全文完-。