薄煤层开采技术.ppt

薄煤层开采技术,,提纲,1国内外薄煤层开采形势2现行薄煤层开采技术3结论,1、国内外薄煤层开采形势,薄煤层的定义1.≤1.3m煤层为薄煤层2.1.5m3.1.7m,1、国内外薄煤层开采形势,我国薄煤层的储量约占总储量的20,,国内外薄煤层开采形势,薄煤层采出量仅占全国总产量的10.4原因1.采煤机械化程度低2.工作面单产和效率低3.掘进率高4.开采成本高5.工人劳动强度大,国内外薄煤层开采形势,产量低、经济效益差不采的根本问题是作业空间狭窄1.人员行动不便2.机械设备1机械设备小巧能用2可靠性高---好用3设备的功率大，自动化程度高–用好,薄煤层高产高效的方法,1.加大工作面长度300m2.加大截深加大切割功率3.加快切割速度自动化程度,薄煤层长壁工作面高产高效的途径,高度自动化综采的无人或少人工作面关键性问题国外薄煤层长壁工作面国内薄煤层长壁工作面1）铁法小青矿2）因地而宜,薄煤层开采方法改革的方式,高起点高投入高产出高效益薄煤层开采改革，将取得优势1.矿井产量保持长期稳定2.有投入资金的能力3.国内的先进水平4.保护资源,现行薄煤层开采技术,⑴用刨煤机开采薄煤层⑵滚筒采煤机开采薄煤层⑶普通机械化采煤法⑷螺旋钻机采煤法⑸连续采煤机巷柱式采煤法,用刨煤机开采薄煤层,刨煤机概况及优点1.薄煤层机械化开采的有效途径2.刨煤机动力部位于巷道中3.刨煤机结构简单4.操作安全5.实现无人工作面作业,刨煤机应用条件,煤层硬度煤块硬度、夹矸、节理围岩条件底板、直接顶、老顶煤层赋存情况煤厚、断层、煤厚变化工作面倾斜长度切割速度3m/s工作面长度大于200m,薄煤层可刨性分类,极易刨煤层煤厚、倾角、节理、硬度、夹矸、底板、直接顶、地质构造易刨煤层一般煤层难刨煤层极难刨煤层,刨煤机的合理选型及快速刨煤机,刨煤机的选型输送机应与刨煤机相适应适当加长工作面长度充分利用地压破煤最好采用刨速与运速比为21或31的超速刨煤机,快速刨煤的优点,1提高刨硬煤的能力2可明显加快推进速度3使输送机的装载量更均,刨煤机的应用实例,,1.H-300型拖钩刨煤机,在四川新胜煤矿工作面长80m，煤层0.5m，f3200mm厚灰质泥岩伪顶，老顶为灰质砂岩底板为灰质粘土页岩，有底臌现象支护采用HAW665/765金属摩擦支柱带帽4年累计生产原煤52114t，平均日产量为27.8t，最高日产185t主要问题刨头飘刀或啃底，刨刀损耗严重，剪切销损坏，泵压不稳定，通讯困难,2.GS34-4N型滑行拖钩刨煤机,在云南后所煤矿使用工作面长93～96m，煤厚0.75m，倾角8，f2.5伪顶厚0.7～1.5m，顶板为厚0.4～1.5m灰色粉砂质泥岩，底板为灰色泥质粉砂岩DZ-10型单体液压支柱，加2.8mπ型顶梁最高月产6092t，生产成本低于30元/t问题是刨头飘刀或啃底，输送机电动机故障，剪切销损失,3.KHS-2型紧凑型滑行刨煤机,在四川松藻打通一矿工作面长150m，煤厚0.9m，倾角3～14，f1.2用ZZ220/0.7/1.35型支撑掩护式支架运行20个月，累计产煤28.5万t，平均日产量446.7t，平均回采工效6.4t/d问题刨头座开裂，刨刀合金片脱落，双刨头易卡住，输送机电动机故障等,4.CH-75型滑行刨煤机,在开滦范各庄矿工作面长126m，煤厚1.0m，倾角11～15，f1.5平均日产420t，工作面回采工效712t问题刨头磨损严重，关键零部件强度差，刨头上飘下啃，刨链连接环断裂,徐州刨煤机和同煤层炮采经济效益比较表,徐州矿务局刨煤机应用情况,徐州矿务局研制和使用刨煤机起于1966年，30年来先后在韩桥、新河、卧牛、诧城、张小楼、夹河、大黄山等矿推广使用夹河煤矿用BT30/2132型拖钩刨煤机平均月产20086t，最高月产达22325t，最高日产1825t,铁法小青煤矿刨煤机应用简介,工作面走向长度905m，面长150m，煤厚1.3m，倾角５～8伪顶为0.77m厚的泥岩，直接顶为粉砂岩，底板为泥质粉砂岩2000年煤科总院北京开采所与德国DBT公司等厂家合作为铁法小青煤矿装备了国内第一个薄煤层全自动化刨煤机工作面工作面采用国产ZY6400/09/20D液压支架与引进刨煤机系统配套，采用电液控制系统实现顺槽集中控制，正常生产条件下，工作面无人化,刨煤机综采工作面布置图,,,1回风平巷2液压支架3刨煤机4液压支架5刮板运输机6单体支柱7转载机8工字钢支架9乳化液泵站10移动变电站11运输平巷,ZY6400/09/20型液压支架,9-34vt/4.7滑行刨煤机,PF2.30/732刮板输送机,铁法小青煤矿刨煤机应用简介,遥控调整刨煤深和工作面自动调直每3架支架加上安装一台PM4支架控制器，当刨头通过后，按照程序控制的距离推移输送机和刨煤机，在主控台可以监控刨头和支架的运行状态，工作面可以按照设定的刨煤方式自动刨煤。该套装备总投资6000万元人民币，2001年至2002年4月试采期间共创经济效益5238.2万元，实际生产271天，已回收投资的87.3。,铁法小青煤矿刨煤机应用简介,实现了全自动化刨煤机无人工作面工作面体现了机、电、智能一体化的特点提高了劳动效率直接工效达137t/工无人工作面改善了井下安全生产环境为效率低下的薄煤层长壁工作面开采提供了一条理想的途径。,用滚筒采煤机开采薄煤层,薄煤层滚筒采煤机的主要特点①.适应于煤层厚度变化大的工作面②.对煤层顶底板起伏变化适应性强③.适用于含有夹矸煤层的回采④.过断层能力强⑤.对工作面长度要求比刨煤机短,对薄煤层滚筒采煤机的基本要求,①机面高度低②装机功率大③滚筒转速高④牵引力大⑤牵引速度与滚筒截深⑥可双向采煤，自开缺口⑦可靠性高,检修维护方便⑧过煤空间大,小于250mm,薄煤层滚筒采煤机分类,骑溜式结构简单牵引阻力低要求的通过空间和过顶空间大爬底板式结构紧凑控顶距离较大,国产薄煤层滚筒采煤机技术参数,国产薄煤层滚筒采煤机技术参数,MG200/450-BWD型薄煤层滚筒采煤机,1.多电机驱动，大功率450kW2.机身厚度薄80mm，机面高度低862mm3.可靠性高4.结构简单可靠，装拆方便5.采用交流变频调速电牵引技术6.采煤机可遥控,久益公司7LS2型滚筒采煤机,1.采用交流变频调速电牵引技术2.电子控制3.自动化程度4.工作面运输巷数据传输系统,7LS2型滚筒采煤机主要技术指标,薄煤层滚筒采煤机应用实例,大同云岗煤矿IMC-200型双滚筒采煤机，生产能力245t/hSGB-630/220型刮板输送机，运输能力450t/hSZB-730/75型桥式转载机，运输能力630t/hDSP-1063/1000型胶带输送机，运输能力630t/hBZY-520型支撑掩护式液压支架支撑高度1.0～1.75m初撑力3958kN，工作阻力5100kN,大同云岗煤矿,经济效益最高月产67741t平均月产54790t最高日产3258t平均日产1803t吨煤成本5.65元/t,大同云岗煤矿,端头斜切进刀与短工作面160m长工作面与移架速度薄煤层工作面的长度定为150mIMG-200型采煤机的采高为1.3～2.5m，当煤层厚度小于1.3m时要破顶卧底IMG-200型采煤机整机功率小，无法切割顶底板,大同矿务局晋华宫煤矿,MG200/450-BWD型采煤机在该矿进行工业性试验。工作面长度180m，走向长度1050m，煤厚1.45m，倾角3，f3，煤层赋存稳定，构造简单最高日产4018t，平均日产2607.15t，最高月产95448t最高工效40.18t/工，平均工效26.07t/工。,大同马脊梁煤矿,煤层厚1.45～1.74m，f3，倾角3，工作面长250m，走向长2500m，循环步距0.8m4LS-6型采煤机，采高1.35～2.5mLX（3B）1500-830型交叉侧卸式输送机，运输量1500t/h，电机功率2375kWLX（3B）1500-830型交叉侧卸式转载机，运输量1500t/h，电机功率160kWZZ5200/11/18液压支架，带电液控制兼手动邻架控制系统，支架高度1.1～1.8mSSJ-1200/3X200M架带式输送机，运输能力1600t/h，运输长度1500mm,大同马脊梁煤矿,4LS-6型采煤机可无线电遥控采煤机割煤速度可达7-8m/min是国产采煤机2.5倍，小时生产能力是普通薄煤层综采面的3.3倍初期投资是普通薄煤层综采面的1.6～2.2倍，吨煤成本比普通薄煤层综采面低60，投入产出比为15.6，普通为15.4。最高日产7200t，最高月产15.7万t平均工效50.87t/工，最高工效66.78t/,大同同家梁煤矿,煤厚0.9～1.4m，工作面走向长800m，倾斜长128mZYB4400/8.5/18型掩护式支架SMG200-B型双滚筒采煤机，采高1.0～1.8mSGB-630/220W型刮板输送机，运力450t/h40型转载机，运输能力500t/h；S7-80型顺槽皮带，运输能力为700t/h。最高月产40198t，最高日产2554t，四六制最高班产1649t，回采工作面效率为26.7t/工,邢台显德汪煤矿,工作面长136.5m，煤厚1.5m，倾角12，f1.2。直接顶为厚3.75m的粉砂岩，老顶为厚2.7m细砂岩，底板为细砂岩MG200-BM型采煤机，采高1.15～2.3m，机面高度853mm，卧底量132.5mmZY2400-10/19液压支架，支架强度0.47～0.51MPa，操作方式为邻架控制，支架重量7.4t。SGB630/150型刮板输送机，输送量250t/h,邢台显德汪煤矿,年产达502600t，最高月产91672t，最高日产达4395t。采煤机应和输送机配套，以保证采煤机能在工作面头尾两端割通1巷道宽度必须保证输送机能满足割通的要求2工作面输送机机头与转载机机尾的联接采用交叉侧卸式3转载机机头和皮带输送机机尾一体化；4采煤机选型时，工作面采高应尽量处于采煤机采高范围的中部,华蓥山广能集团李子垭煤矿,ZY2600/07/20型薄煤层液压支架，该支架具有后调架装置SGZ730/320型刮板输送机、SZD-730/90型转载机回采煤层的平均采高1.2m，最低采高1.1m，煤层仰角7,顶板为12.72m厚的砂泥岩互层间薄层状石灰岩，底板为厚2.55m的泥岩和粉砂岩工作面最高日产2471t，最高月产46300t,华蓥山广能集团李子垭煤矿,该套设备的生产潜力没发挥出来，原因是1该矿井为煤和瓦斯突出矿井2机巷SD80255型皮带输送机运输能力小3机巷断面为3.42.0m，造成工作面输送机与转载机搭接高度不够，常发生拉回头煤的现象4矿井电机车运力不够,滚筒采煤机和单体液压支柱回采薄煤层,开滦林西矿在1.1m的厚煤层，工作面面长135m用单体液压支柱支护顶板，用BM-100单滚筒采煤机落煤，用SGD-620/80型刮运输机送煤月推进44.5m，平均月产13665t，全员工效2.75t/工的成效。,螺旋钻机采煤法,无人采煤工作面中较为成熟的一种方法开采围岩不稳定的薄煤层和极薄煤层，边角煤和各种煤柱最大特点是不需回采工作面，及工作面内的采煤机、运输机和支护设备在巷道中用螺旋钻采煤机就可将两侧各50～70m范围内的煤采出工人在支护条件良好的巷道中工作，安全状况有了可靠的保障，彻底地改变了薄煤层回采工人在工作面内爬行的工作状况,螺旋钻机采煤法,螺旋钻采煤机适用于煤厚0.45～1.5m，倾角在15以下的煤层新汶引进了两台薄煤层螺旋钻采煤机，分别在潘西和南冶煤矿进行了采煤工艺试验,获得成功.在引进使用的同时,对螺旋钻机设备进行了7项技术改进,以便适应我国各种地质条件下薄煤层开采,螺旋钻机采煤法,螺旋钻机采煤法,连续采煤机巷柱式采煤法,（1）采掘合一（2）设备少、投资省（3）机动灵活（4）机械化程度高引进多套薄煤层连续采煤机设备，先后有大同四台矿、鸡西小恒山矿、河南大峪沟煤矿等处使用，但使用效果并不理想，主要是对设备性能没有很好掌握,,,,连续采煤机梭车工艺1连续采煤机2梭车3转载破碎机4带式输送机5锚杆机6纵向风障7风帘8风墙9电源中心,,薄煤层液压支架选型要素,（1）支架选型（2）支架结构（3）应具有高强度（4）应具有高工作阻力（5）应具有高可靠性（6）应具有高自动化程度（7）应具有较大的伸缩比（8）应满足快速移架需求（9）应保证有足够的人行通风断面（10）防漏矸性能要求,ZY3000/07/20型液压支架,液压支架电液控制系统的基本的功能,1.自动按程序执行各项动作2.监测功能3.智能化的控制,采用电液控制系统的效果,（1）大幅度地提高井下生产效益（2）改善工作面顶板支护状况（3）为实现井下无人工作面提供了可能性,结论,全国性的问题一个系统工程研究力量分散作为重大课题掘进率全面、系统的考虑薄煤层开采,谢谢大家,