试论薄煤层的开采方法.pdf

试论薄煤层的开采方法 第六图书馆 近年来我国采煤设备不断发展,特别是厚煤层一次采全高和放顶煤综采设备发展迅速,有力地促进了煤炭产量的大幅度提高。然而 ,对于较薄煤层来说,由于设备配套方面的不成熟和技术上的不合理,目前还难以满足高产高效和可持续发展的要求。近年来我国采 煤设备不断发展,特别是厚煤层一次采全高和放顶煤综采设备发展迅速,有力地促进了煤炭产量的大幅度提高。然而,对于较薄煤层 来说,由于设备配套方面的不成熟和技术上的不合理,目前还难以满足高产高效和可持续发展的要求。煤层 开采方法 可持续 发展 采煤设备 综采设备 煤炭产量 设备配套 高产高效经济技术协作信息高连成 孙志军哈尔滨市煤炭工业公司 2007第六图书馆 第六图书馆 安全生 产 技 术 协 作 信 息 试 论 薄 煤 层 的 开 采 方 法 ●高 连 成孙 志 军 近年来我国采煤设备不断发展，特别是厚甩构造带。 为适应 层倾角变化， 工作面两巷不 煤层一次采全高和放顶煤综采设备发展迅速， 平等布置， 即平面不等长， 实现斜面等长。切眼 有力地促进了煤炭产量的大幅度提高。 然而， 对 及两巷均采用锚网支护。运输巷铺设胶带输送 于较薄煤层来说，由于设备配套方面的不成熟 机， 使S G B一4 叩 刮板输送机作为转载机。 和技术上的不合理，目前还难以满足高产高效 三、 现场应用及工艺参数优化 和可持续发展的要求。 综采设备的配套合理是实现工作面高产的 本文列举煤矿的可采煤层分为错、 5 和8 基础， 正确的回采工艺是实现稳产的条件。 煤层。错 煤层平均厚度仅为 1 ． 5 m， 多年来主要 1 ． 工艺参数确定。 靠高档普采生产，工作面年产 2 O万 t ， 1 9 9 5 1 截深的选择。 综合考虑采煤机功率、 煤质 年～1 9 9 7年曾经使用K X 2 8 0 0 7 ／ 1 8型支架及硬度系数、煤层厚度及采高、顶板节理发育情 配套设备， 平均年产 2 2 ．5 6万 t ， 单产没有多大况、 支撑压力酥煤壁深度、 支架支护方式等因素 提高。 为了尽快提高较薄煤层的开采装备水平， 来确定截深。通过认真分析工作面地质条件和 经多次调研论证 ，于 2 0 0 0年 9月装备 了设备配套情况，确定截深为O ． 6 m 。当顶板节理 Z Y 2 4 0 0 - --1 0 ／ 1 9支架、 M G 2 0 0 B W型采煤机、 发育、 片帮严重时， 每刀拉架时进行超前支护， S G B --6 3 0 ／ 1 5 0 型刮板输送机配套设备。经过现 以提高循环单产。 场进一步技术改造和工艺参数的不断优化， 取 2 采煤机牵引速度 V的确定。 得了明显的效果 ， 实现年产 4 3 万 t 。 V Q／ 6 0 k M S Y C 一 、该矿采用的三机配套及技术特征 2 5 0 ／ 6 O x t ． 1 x 1 ． 5 x O ． 寸 ． 4 5 x 0 ． 9 5 1 ．Z Y 2 4 0 0 1 0 ／ 1 9 液压支架为两柱掩护式， 3 ． 1 8 m ／ m i n 支撑高度 1 ．O m～1 ．9 m ， 支架宽度 1 ．4 3 m～1 、 6 m， 其中 输送机能力， 2 5 0 t ／ h ； 中心距 1 ． 5 m，工作阻力 2 4 0 0 K N ，支架强度 k 输送机因条件导致能力降低 0 ． 4 7 M P a ～ 0 ． 5 t M P a ， 适应倾角3 5 。， 操作方式为系数， 1 ． 1 ； 邻架控制， 支架重量7 ． 4 t 。 ． M 采高， 1 ． 5 m ； 2 ． S G B 3 0 ／ 1 5 0 型刮板输送机。出厂长度 1 5 0 S 截深， 0 ．6 m ； i n ， 输送量 2 5 0 t ／ h ， 装机功率 2 x 7 5 k W， 刮板链速 Y 煤比重， 1 ．4 5 t ／ m ； 0 ．8 6 m ／ s ， 紧链方式为磨擦紧链式， 牵引方式为齿 c 工作面采出率， O ． 95； 轮 一 销轨式， 中部槽为铸焊结构。 根据移架速度、 平巷运输能力、 采煤机截割 3 ． M G 2 0 0 B W 型采煤机 。采高 范 围能力等，牵引速度最后确定为 3 ． 0 m ／ m i n～ 1 ． 1 5 m～ 2 ． 3 m，适应倾角≤3 5 。，适应硬度 f ≤ 3 ． 2 m ／ m i n 。 3 ． 5 ， 滚筒转速 5 0 r ／ m i n ， 滚筒直径 1 1 5 0 ／ 1 3 0 0 m m， 3 支护与移架方式。采用邻架操作， 立即 机面高度8 5 3 m m， 底量 1 3 2 ． 5 m m， 牵引方式为无支护。在采煤机割过去后， 先移支架撑住顶板， 链牵引， 最大牵引力2 6 4 k N ， 牵引速度0 m ／ m i n ～ 然后再移输送机。并结全煤层厚度掌握加长杆 6 ． 1 4 m ／ m i n ，装机功率 2 0 0 k W，电压等级 6 6 0 ／ 1 伸缩， 以便以合理架位及高度支护顶板。 当顶板 14 0 k W， 机器总重1 5 t ， 机器总长7 6 0 4 m m 。 情况允许时， 顺序移架与隔架移架相结合， 保证 二、 生产工作面地质条件 移架速度满足采煤机割煤速度，以实现连续快 综采设备在该矿 1 7 1 9工作面首次应用， 工速割煤的需要。 作面走向长壁式布置， 走向长度 1 7 2 0 m， 倾斜长 4 采煤机进刀方式 。采用 1台 M C 度 1 3 6 ． 5 m， 平均倾角 1 2 。， 最大倾角 2 8 。， 最大2 0 0 一B M采煤机落煤， 端头斜切进刀方式。 双向 俯采角2 4 。，煤层厚度 0 ． 5 m～1 ．9 6 m，平均割煤， 前滚筒割顶刀， 后滚筒割底刀， 自开缺口。 1 ．5 m ， 煤层普氏硬度系数f 1 ． 2 。直接顶板为粉根据工作面输送机机头、机尾过渡节长度与上 砂岩， 厚 0 m～ 8 ． 5 m， 平均 3 ． 7 5 m， 薄中厚层下滚筒的相对位置， 摇臂长度、 回转中心至齿轨 状， 泥质胶结， 中上部 1 层一3 层煤线， 其上为中心的距离，计算并掌握好机头机尾伸出煤壁 细砂岩老顶、 均厚 2 ． 7 m， 属 l 1 级2 类顶板。 底板距离不得小于O ． 9 5 m， 以确保上下滚筒能割透煤 为细砂岩 ， 厚 1 0 ． 7 m～1 9 ．3 m， 泥质胶结 ， 较坚硬。 壁， 彻底实现开缺 口机械化。 工作面内小落差正断层发育，工作面外段发育 2 ． 现场技术改造及应用。 一 组落差2 m～ 4 m的断层， 贯穿工作面， 需搬家 1 采煤机滚筒改造。 根据煤层地质条件， 为 了提高装煤效果， 特别是适应俯采的需要， 对机 组滚筒进行了改造，使滚筒螺旋升角由原来的 1 6 o变为2 1 o， 叶片高度由原来的2 1 5 m m增加 到 2 3 5 m m，滚筒直径由原来的 1 1 0 0 m m增加到 1 1 5 0 m m， 并使螺旋叶片迎煤面光滑， 同时滚筒 转速由原来的6 7 r ／ m i n 降为5 0 ． 4 r ／ ra i n 。 通过以上 改造并进行特殊加固，使装煤效果得到了极大 提高。 2 推移千斤顶改造。连接头由固定式改为 悬浮式，减少了损坏 ，缸径由 1 2 5 m m变为 1 4 0 m m。 增大了推移力和推移速度， 为及时维修 顶板， 调节各工序关系， 实现快速推进创造了条 件 3 1 输送机下滑量的控制。 根据工作面倾角， 掌握好机头超前量以抵消输送机下滑量。结合 理论计算并在实际生产中观察中得出煤层倾 角小于 1 0 0时， 超前量不超过 3 m， 小于 1 8 0时， 超量保持在5 ．5 m为宜。 同时使工作面到输送机 平直， 确保了煤炭顺利运出。 f4 工作面设计与支护。 为实现快速推进， 减 少生产中加减架影响生产的问题，在工作面布 置时， 根据预测煤层倾角变化情况， 工作面两巷 布置成平面不平行， 保证斜面等长。同时， 采用 锚网支护技术 ， 简化两巷管理及维修量 ， 排除两 巷回收工字钢次数 ， 采用跨七采石门连续 回采 ． 走向长度达到 1 7 2 0 m 。 四 、 效果及 结论 1 通过优化回采工艺参数， 加强现场管理， 在过本煤层空酮和底空铜 、 搬家一次的情况， 2 0 0 0 年 1 1 ～ 2 0 0 1 年 1 O月 3 1日，共生产原煤 5 0 2 6 0 1 t ， 创出最高月进尺 2 4 9 m， 最高月产原煤 9 1 6 7 2 t 的好成绩， 最高日产达4 3 9 5 t 。 2 该套综采设备的成功应用， 为薄煤层开 采综合机械化实现稳产高产奠定了坚实的基 础。 为同类条件矿井逐步完善回采工艺， 提高安 全生产水平进行了有益的探索。 3 对煤层倾角的适应性。适应煤层倾角 2 5 o， 最大不超过 3 2 。； 俯采角度 1 5 。， 最大不 超过 2 5 。；仰采角度 1 O 。，最大不超过 1 6 。。 在工作面设计时要尽量避免仰、 俯采角度过大， 以充分发挥配套设备的能力。 f4 可以满足落差l m以下断层的正常开采， 否则会影响生产能力。但由于支架低、 重量轻，． 能够适应复杂条件下的开采，运输时对巷道逆 高度要求较低， 易于组织工作面局部搬家。 作者单位 哈尔滨市煤炭工业公司 一 8 5 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆