薄煤層綜采開采經(jīng)驗介紹

1、薄煤層綜采開采經(jīng)驗介紹薄煤層綜采開采經(jīng)驗交流介紹*礦業(yè)集團(tuán)為了解決主采煤層瓦斯治理問題，最大限度的提高資源回收率，實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的安全高效、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，xx年1月，集團(tuán)公司采取“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的方式，啟動薄煤層安全高效機(jī)械化開采課題攻關(guān)。歷經(jīng)3年時間，完成了薄煤層裝備的設(shè)計、制造及試生產(chǎn)。分別在謝一礦、新莊孜礦、潘二礦等工作面的試驗，最高日產(chǎn)3847噸，最高月產(chǎn)8.5萬噸，年產(chǎn)量約80萬噸。一、薄煤層工作面地質(zhì)條件謝一礦10槽、15槽、新莊孜礦14槽、潘二礦5槽等保護(hù)層工作面平均煤厚0.8-1.1m；傾角最小7°，最大24°；工作面內(nèi)發(fā)育中、小型斷層構(gòu)造較多；頂、底板一

2、般為砂質(zhì)泥巖或泥巖，變薄區(qū)內(nèi)底板為中細(xì)砂巖，具體工作面如下：（一）謝一礦5121B1。5121c15工作面5121B10工作面設(shè)計可走向采長1060米，面長180米，平均煤厚1.0m,采高1.4米，平均煤層傾角22°。面內(nèi)中小斷層較多，大部分直接頂為砂質(zhì)泥巖；在-780mIV線石門以南B10煤層發(fā)育一走向長約80米的薄煤區(qū)，最薄處只有0.05m,頂?shù)装鍘r性為中細(xì)砂巖，硬度較高，對綜采影響較大。5121C15工作面可采走向長1680m傾斜長150240rq平均195用煤層傾角21。本工作面內(nèi)C15煤層賦存不穩(wěn)定，煤層厚度0.1m1.1m之間，平均煤厚0.8m,實際采高1.4米。局部塊段

3、受斷層牽引影響及沉積過程的沖刷，煤層變薄，切眼以南140m內(nèi)及IV-V線附近C15煤層厚度0.10.7m,且變薄區(qū)附近底板為中粒砂巖，較硬（普氏硬度56）。該煤層直接頂為1.0-2.5m粉砂質(zhì)泥巖，老頂為2.0-3.0m粉細(xì)砂巖，直接底為1.5-3.0m泥巖。（ 2） 潘二礦12125工作面該面設(shè)計走向長515米，面長155米，現(xiàn)平均采高1.4米，平均煤厚1.1米，局部0.4米，傾角7°左右。該工作面煤層極不穩(wěn)定，多處煤層變薄或缺失。另外，F(xiàn)203斷層落差為46米，該斷層及其次生斷層對正?；夭捎绊懞艽?。（ 3） 新莊孜礦62114工作面該面設(shè)計可采走向長850米，面長135米。煤厚在

4、0.61.0m,平均0.9m,賦存不穩(wěn)定，中間有約0.5米夾研貫穿整個工作面，夾研上、下煤層厚度均在0.20.6米，平均傾角24。二、薄煤層工作面“三機(jī)”配套（ 1） “三機(jī)”配套見下表2-1“三機(jī)”設(shè)備配套表表2-1（二）設(shè)備參數(shù)見下表2-2、2-3采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)表表2-2液壓支架與刮板輸送機(jī)參數(shù)表表2-3三、井下工業(yè)性試驗情況該套設(shè)備于xx年4月18日到xx年12月3日在謝一礦5121B10工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗。其中，自xx年1月1日到xx年12月3日，工作面共退尺225m，開采保護(hù)層面積38250m2，單月最高產(chǎn)量及最高月進(jìn)為xx年7月份，出產(chǎn)85459噸，月進(jìn)145米；單日最高產(chǎn)量和最

5、高日進(jìn)為xx年7月18日，出產(chǎn)3725噸，日進(jìn)8刀。xx年以來，工作面最高日進(jìn)3刀，最低1刀，基本維持在這個水平。通過一年多的井下工業(yè)性試驗，綜采設(shè)備通過了斷層、煤層變薄、煤層夾矸等各種復(fù)雜地質(zhì)條件的考驗。實踐表明，解放層開采的地質(zhì)條件復(fù)雜多變，特別是斷層與煤層變薄使得采煤機(jī)長期處于切割矸石的狀態(tài)（工作面破頂、臥底量見表31），自xx年9月中旬工作面開始進(jìn)入薄煤區(qū)，整個薄煤區(qū)走向長達(dá)500ml工作面基本無煤，帶來以下難題：由于工作面基本全巖，矸石硬，煤機(jī)割不動。主要采用堅硬段打眼放炮和深孔預(yù)裂爆破的手段進(jìn)行強采。工作面放炮，矸石亂飛，對設(shè)備元器件損傷嚴(yán)重。矸石多，煤質(zhì)差。平均灰分達(dá)80%。盡管

6、如此，各綜采設(shè)備還是通過了考驗，設(shè)備性能優(yōu)良（各綜機(jī)設(shè)備故障影響時間以及所占故障比例見表3-2，可以預(yù)計，如果在地質(zhì)條件較好的薄煤層正常工作面條件下，該套設(shè)備完全能夠滿足年產(chǎn)100萬t的要求。5121B10工作面部分時段破頂?shù)琢勘?-1故障影響時間統(tǒng)計表表3-2四、薄煤層綜采裝備使用效果（一）謝一礦5121B10工作面該工作面自xx年4月18日正式開始回采，采高1.6m,截止xx年7月24日，共退尺790m,剩余可采長度270nl采煤443800噸，開采保護(hù)層面積134300m2,單月最高產(chǎn)量為xx年7月份85459噸,單日最高產(chǎn)量7月18日3725噸（9刀），平均月產(chǎn)量5.6萬噸。（ 2）

7、潘二礦12125工作面該面08年6月投產(chǎn)，截止到09年6月底，工作面已退尺500米，生產(chǎn)原煤約32.6萬噸，開采保護(hù)層面積約7.75萬平方米。最高月產(chǎn)量4.8萬噸，平均月產(chǎn)量2.7萬噸。（ 3） 新莊孜礦62114工作面該面09年3月投產(chǎn)，截止到09年6月底，工作面已退尺225米，生產(chǎn)原煤約12.9萬噸，開采保護(hù)層面積約3.6萬平方米。最高月產(chǎn)量4.8萬噸，平均月產(chǎn)量3.2萬噸。（四）謝一礦5121c15工作面該工作面自xx年11月1日正式開始回采，采高1.6m,截止xx年7月24日，共退尺480m，剩余可采長度1200m，共采煤426500噸，開采保護(hù)層面積115200m2,單月最高產(chǎn)量為x

8、x年1月份60168噸,最高日產(chǎn)xx年7月1日3847噸，平均月產(chǎn)量4.7萬噸。四、薄煤層綜采經(jīng)驗總結(jié)（一）設(shè)備方面1 、提高采煤機(jī)截割能力：根據(jù)*礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)驗，開采薄煤層經(jīng)常遇到截割夾矸和破頂、底板等情況，甚至截割全巖，此時采煤機(jī)的截割效率降低、截割部故障率升高。要采取針對性措施在增加截割功率的同時，增強采煤機(jī)的破巖能力，提高截割效率。2 、采用變頻調(diào)速系統(tǒng)機(jī)外載布置方式，減小機(jī)身厚度；適當(dāng)提升采煤機(jī)機(jī)身高度，增加過煤空間。為保證生產(chǎn)能力和過矸能力，要求過煤高度不能小于400mm。3 、增加液壓支架推移油缸和調(diào)底座油缸的液壓鎖，對操作閥和立柱的鍍層部位加保護(hù)措施，減少工作面放炮崩壞；側(cè)護(hù)板再

9、加長。4 、刮板輸送機(jī)過渡槽中板要加厚或進(jìn)行耐磨處理。5 、由于國內(nèi)外機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)的差距，國產(chǎn)采煤機(jī)的可靠性與國外同類產(chǎn)品相比還有差距，可以考慮在國產(chǎn)采煤機(jī)上有選擇的配套進(jìn)口部件（如截割搖臂），克服國產(chǎn)采煤機(jī)存在的不足，降低購置和使用成本，提高整機(jī)的可靠性。（二）現(xiàn)場管理方面1 、加強液壓系統(tǒng)的管理，推廣使用水處理裝置，嚴(yán)格按規(guī)定控制乳化液濃度，減少液壓系統(tǒng)故障。2 、鑒于薄煤層工作面特點，放炮工藝不可避免，放炮措施應(yīng)有保護(hù)液壓系統(tǒng)元件的針對性措施及嚴(yán)格的問責(zé)。3、鑒于薄煤層工作面實際采高1.4m,采煤機(jī)必須截割一定的研石。所以應(yīng)重視采煤機(jī)滾筒截齒的管理，要有動態(tài)檢查、更換和監(jiān)督制度，避免因截

10、齒缺損產(chǎn)生震動，誘導(dǎo)采煤機(jī)重大事故的發(fā)生。五、存在的問題及進(jìn)一步改進(jìn)內(nèi)容（一）存在的問題1 、總體配套應(yīng)用情況表明，為追求大功率、矮機(jī)身的采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)配套而犧牲的過煤空間是制約該項目產(chǎn)能進(jìn)一步發(fā)揮的主要瓶頸。因*礦區(qū)的薄煤層賦存穩(wěn)定情況較差，工作面開采過程中矸石量較大，這給薄煤層采煤機(jī)和運輸機(jī)有限的過煤空間提出了較大挑戰(zhàn)。工作面出現(xiàn)過刮板磨損嚴(yán)重，鏈條、刮板不同程度的故障也與此有關(guān)。另外，過低的過煤空間限制了工作面整體運輸能力。2 、國產(chǎn)設(shè)備，尤其是采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)在惡劣工況下的可靠性需要進(jìn)一步提高。如國產(chǎn)采煤機(jī)常見的搖臂行星頭漏油問題等。（二）下一步改進(jìn)內(nèi)容1、鑒于薄煤層工作面在實際工作中最低采高很難低于1.4m,建議采煤機(jī)的機(jī)面高度和過煤高度應(yīng)適當(dāng)加大。2、可增大采煤機(jī)滾筒直徑，由1.15m改為1.3m,以增加采煤機(jī)臥底量，提高滾筒的裝煤效果。3 、鑒于薄煤層工作面矸石含量大的特點，對刮板機(jī)中板進(jìn)行有針對性的耐磨處理研究。薄煤層安全高效開采技術(shù)的成功，特別是對于將薄煤層作為解放層的礦井，薄煤層高效開采為以后生產(chǎn)接續(xù)、保證礦井生產(chǎn)能力的均衡以及煤炭資源回收率的提高提供了可靠的技術(shù)保證。工作面單產(chǎn)水平、開采工效、全員