我国煤矿综采技术应用现状与发展.pdf

第4 0 卷第1 0期 2 0 1 2年 1 0月 煤 炭 科 学 技 术 Co a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Vo 1 ． 4 0 0c t ． No ．1 0 2 01 2 我 国煤矿综采技术应用现状与发展 李建民，耿清友，周志坡 开滦 集团有 限责任公 司，河北 唐 山0 6 3 0 1 8 摘要 简述 了我 国煤炭综采技术发展历程 ，在介绍 当前我 国有代表性的液压支架、采煤机 、输送 机等先进现代化综采设备 的基础上 ，总结 了我国在薄煤层、中厚煤层、充填开采以及复杂地质条件 下的综采工艺和应用情况，分别从 大采 高一次采全高、分层开采和综放开采的角度分析 了厚煤层综 采技术 ，最后比较 了我 国综采技 术与采煤发达国家的差距。 关键词 综采技 术；综采设备 ；充填开采；机械化开采 中图分类号 T D 8 2 文献标志码 A 文章编号 0 2 5 3 2 3 3 6 2 0 1 2 1 0 0 0 5 5 0 6 Ap pl i c a t i o n a n d De v e l o p m e n t o f Ful l y M e c h a n i z e d Co a l M i n i ng Te c h no l o g y i n Ch i n a L I J i a n m i n ， G E N G Q i n g y o u ， Z H O U Z h i p o K a i l u a n G r o u p C o r p o r a t i o n L t d ． ，T a n g s h a n 0 6 3 0 1 8 ，C h i n a Ab s t r a c t Th e p a p e r s t a t e d t h e d e v e l o p me n t h i s t o r y o f f u l l y me c h a n i z e d c o a l mi n i n g t e c h n o l o g y i n Ch i n a ． B a s e d o n t h e i n t r o d u c t i o n o n t he r e p r e s e n t a t i v e hy d r a u l i c p o we r e d s u p po ，c o a l s h e a r e r ，c o n v e y o r a n d o t h e r a d v a n c e d mo de r ni z e d f ul l y me c ha n i z e d c o a l mi n i ng e q u i p me n t i n Ch i na，t h e pa pe r s u mma r i z e d t h e f ul l y me c h a n i z e d c o a l mi n i ng t e c h n i q ue a nd a p pl i c a t i o n s i n t hi n s e a m，me di u m s e a m a n d b a c k 一 6 U mi n i n g a n d u n d e r t h e c o mp l i c a t e d g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s ．F r o m t h e v i e w o f t h e h i g h c u t t i n g f u l l s e a m o n e p a s s mi n i n g ．s l i c i n g mi n i n g a n d f ul l y me c h a n i z e d t o p c o a l c a v i ng mi ni ng i n di v i du all y，t h e p a pe r a naly z e d t he f u l l y me c h a ni z e d c oa l mi n i ng t e c h no l o g y o f t h i c k s e a m． Fi na l l y，t h e p a pe r ha d a c o mp a r i s o n t he di f f e r e n c e s b e t we e n Chi na f u l l y me c h a n i z e d c o a l mi n i n g t e c h no l o g y a nd t he c o al mi n i n g t e c h no l o g i e s i n a d v a n c e d c o u n t rie s ． Ke y wo r dsf ul l y me c h a n i z e d c o a l mi ni ng t e c h n o l o gy ；f ul l y me c h a n i z e d c o a l mi ni ng e q u i p me nt ；b a c k fil l mi n i ng； me c h a n i z e d mi ni n g 综合机械化采煤从根本上改变了煤炭工业的面 貌 ，世界主要产煤 国家在 2 0世纪 7 0年代实现了综 采机械化后 ，完成 了矿井大型化 、生产集中化的技 术改造 J 。进入 8 0年代 ，发达采煤 国家纷纷致力 于以大功率 、高可靠性 、长壁综采技术 为核心 的 “ 一 井一面”或 “ 一井两面”生产模式的高产高效 矿井建设 ，使得工作面的单产和工效得到了大幅度 提高。综合机械化、机电一体化 、安全集约化生产 是开采技术的主要发展方 向，矿井 规模 E t 益扩大 、 生产 日益集 中、系统 日益简化成为发展趋势 ，高产 高效综采设备的发展趋势是 向大功率 、高强度 、高 速度 、高可靠性和机 电一体化 方 向发展 。实现 采煤工作面高效开采可采取 2 种技术途径①通过 加大采煤设备的生产能力和提高开机率来实现单一 煤层的高效开采 ；②针对储量 大的特厚煤层采 用综采放顶煤采煤技术和大采高综采一次采全高成 套技术 。1 9 7 0年 1 1月 2 8日，我国第一套全综 采设备在大同煤峪 口煤矿 8 7 1 0工作面开始工业性 试验 ，1 9 9 2年开始进行高效矿井建设工作 ，之后 ， 高产高效矿井数量逐年增加 ，建设质量逐 年提高。 1 9 9 7年 ，我 国煤矿 建成高 产高效 矿井 8 0处 ，到 2 0 0 9年 ，建成高产高效矿井 3 5 9处 ，产量 1 0 ． 2亿 t 。近年来年产千万吨和 1 i n以下含坚硬夹矸 薄 煤层安全高效综采成套设备的研制与应用 ，标志着 我国煤矿现代化建设向前迈进了一大步 ，向世界展 示了我国煤矿综采技术建设取得很大成就 。 收稿 日期 2 0 1 2 0 6 0 8；责任编辑 张扬 作者简介 李建 民 1 9 5 7 一 ，男 ，河北丰润人 ，教授级高级工程师 ，博 士 ，现任开滦 集团有 限责任公 司副总经理。 网络 出版 时间2 0 1 2 1 0 - 1 8 0 93 23 4 ；网络 出版地址 h t t p ／ ／ w w w ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 1 1 ． 2 4 0 2 ． T D ． 2 0 1 2 1 0 1 8 ． 0 9 3 2 ． 0 1 4 ． h t m l 引用格式李建民，耿清友，周志坡．我国煤矿综采技术应用现状与发展 [ J ] ．煤炭科学技术，2 0 1 2 ， 4 0 1 0 5 5 6 0 ． 5 5 2 0 1 2 年第1 O 期 煤 炭 科 学 技 术 第4 0 卷 1 国内先进现代化综采设备 1 液 压 支架 。我 国 自主 研 发 了 支 护 高 度 0 ． 5～ 8 ． 0 i n ，工作阻力 2 0 0 0～1 8 8 0 0 k N，支架宽 度 1 ． 2 5 、1 ． 5 0、1 ． 7 5和 2 ． 0 5 m，立柱缸径最大达 6 0 0 m m，适应倾角 06 0 。 等 5 0 0多种架型 的液压 支架 。典型液压支架主要参数见表 1 。 表 1 典型液压支架主要参数 2 采煤机。我 国 自主研发 了割煤高度 0 ． 8～ 7 ． 0 m、总装机功率 2 3 8～ 2 5 0 0 k W、适应倾角 0～ 6 0 。 的 系 列 电 牵 引 采 煤 机 ，牵 引 速 度 超 过 2 0 m ／ rai n ，最大落煤能力达 6 0 0 0 t ／ h ，并装备了以微 处理技术为基础的智能监测 、监控、保护系统 ，采 用先进的信息处理技术和传感技术 ，实现了机 电一体化。典型采煤机主要参数见表 2 。 表 2 典型采煤机主要参数 3 刮板输送机 。我国 自主研发 了槽宽 6 3 0 1 4 0 0 m m，功率 2 1 1 0 3 1 5 0 0 k W，运力 5 0 0～ 4 5 0 0 t ／ h的 l 2种系列刮板输送机 、转载机 ，完全 可满足单一工作 面年产煤 6 0万 一1 0 0 0万 t 的要 求。典型刮板输送机和转载机主要参数见表 3 。 表3 典型刮板输送机和转载机主要参数 4 带式输送机。目前 ，我 国研发的煤矿带式 输送机带宽可达 2 ． 4 IT I ，装机功率可达 6 6 3 0 k W， 运力达到 2 3 9 0 0 t ／ h ，固定 带式输送 机带 速可 达 6 ． 5 m ／ s ，工作面巷道可伸缩带式输送机带速可达 4 ． 5 m ／ s ，单条运输距离达 6 0 0 0 m以上，完全能 够保证单一工作面年产煤 1 0 0 0万 t 的运力要求。 D S J 1 6 0 ／ 3 0 0 ／ 3 5 0 0 3 x 5 0 0型工作面巷道可伸缩带 式输送机主要参数如下 总功率／ k W 3 o o o 运输 能力／ t h 3 0 0 0 带速／ m s 4 ． 5 带宽／ mm 1 6 0 0 运输 长度／ m 6 0 0 0 带强／ N mm 2 5 0 0 5 智能型乳化液泵站。智能型乳化液泵站主 要 由自动配液系统和 自动供液系统组成。典型智能 型乳 化 液泵 站 主 要 参 数见 表 4 ，其 中 B R W3 1 5 ／ 3 1 ． 5 K- X R 3 1 5 ／ 2 5乳化液泵的进 口压力为常压 ，公 称压力 3 1 ． 5 M P a ，电机电压 6 6 0 1 1 4 0 V，安全 5 6 阀和卸 载 阀 出厂 调 定 压 力 分 别 为 3 4 ． 7～3 6 ． 2 、 3 1 ． 5 MPa 。 表 4典型智能乳化液泵站主要参数 2 我 国综采技术 的应用 2 ． 1 薄煤层综采技术 我 国薄煤层资源 分布广泛且煤质较好 ，在近 8 0个矿区中的 4 0 0多个 矿井 中赋存 7 5 0多层薄煤 层 ，保有工业储量 9 8 ． 3亿 t ，可采储量 6 1 ． 5亿 t ， 约 占全部可采储量 的 2 0 ％。薄煤层综采技术 主要 有薄煤层滚筒采煤机与刮板输送机和液压支架配套 的综采技术 ，刨煤机与刮板输送机和液压支架配套 李建民等我国煤矿综采技术应用现状与发展 2 0 1 2年第 1 0期 的综采技术 ，以及螺旋钻综采技术 。 山东新查庄煤矿选用型号 为 MG 1 0 0 ／ 2 3 8 一 WD 的采煤机 ，采高范围0 ． 7 5～1 ． 2 5 m，装机功率 2 3 8 k W，适应倾角小于 4 5 。 ，截深 0 ． 6 3 i n；液压 支架 选用型号 为 Z Y 2 0 0 0 ／ 0 ． 6 5 ／ 1 ． 3 ，其工作阻力 2 0 0 0 k N；刮板输送机选 用型号 为 S G Z 6 3 0 ／ 2 2 0 B ，链条 间距为 2 0 0 m m，采用销排反扣式。工作面于 2 0 0 9 年 9 月开始3 个月试产，最高日 产煤 1 4 2 6 t ，最高 月产煤 4 ． 0 7万 t ，3个月合计产煤 1 0 ． 8万 t ，工作 面推进度超过全国 1 I n以下极薄煤层综合机械化开 采记录 ，提高了薄煤层煤炭资源的采 出率。 邯郸矿业集团与煤炭科学研究总院联合研制了 适合本地 区地 质条 件 的 Z Y 3 0 0 0 ／ l O ／ 2 0型液 压支 架 ，并在陶二矿 1 1 8 2工作面应用 。该工作 面走 向 长 8 8 0 m，煤层厚 0 ． 8 2 ． 0 1 1 3 ，平均厚 1 ． 3 m，倾 角平均 1 2 。 ，采用单一煤层走 向长壁后退式全部垮 落法 的综 合机 械化采 煤方 法 ，选 用 MG 1 6 0 ／ 3 7 0一 WD H型采煤机 。通过优化三机配套 ，加强机 电设 备管理和职工安全技能培训 ，采用机组 自开缺 口、 大流量供液管路 、合理控制采高等一系列措施 ，对 薄煤层综采技术进行 了探索和实践 ，投入使用 以 后 ，工作面单产和工效不断提高，平均单产达到 4 万 t ／ ／ 月以上 ，实现了安全高效生产。 虽然我 国薄和极薄煤层综采 已经取得 了较好的 成绩 ，但在薄和极薄煤层安全高效开采和无人 自动 化工作面成套技术与装备方面还有待进一步开发。 2 ． 2 中厚煤层综采技术 我国煤层地质条件复杂、开采困难 、采出率较 低 。在 中厚煤层开采中大部分煤层赋存条件 困难 ， 断层较多 ，尤其在快速过断层方面的技术还不够成 熟 ，过断层方法比较单一 。 充矿集 团济 宁二 号煤矿在 中厚煤层 1 ． 5 2 ． 5 n 1 开采方面 ，完成了中厚煤 层高产高效 工作 面成套设备与开采工艺研究项 目，在试采期间，累 计生产原煤 8 9 ． 6万 t ，最高 日产煤 1 3 4 5 4万 t ，平 均 日产煤 6 8 6 7 ． 2 t ，各项指标均有突破 。该项 目的 试验成功 ，标志着该矿在中厚煤层机械化高效开采 整体水平先进 ，进一步完善和发展了兖矿集团的综 合机械化开采核心技术 。 平煤集团八矿已 煤层的煤层倾角 3 0 。 ，煤层 平均厚度 3 ． 5 m，随着综采工艺水平和综采设备的 提高 ，该矿在已 大倾角 中厚煤层进行一次采全高 综采，根据八矿大倾角综采工作面的回采经验和其 他综合因素的影响，工作面采长 1 8 0 m以内，选择 Z Z 4 0 0 0 1 8 ／ 3 8支撑掩护式支架 。试采期 间，工作 面单产平均 7 ． 5万 t ／ 月以上 ，实现了矿井的安全高 效生产 ，满足矿井 的设计产量 3 0 0万 t ／ a 。 2 ． 3厚煤层综采技术 1 大采高 一次采 全高。2 0 0 6年 6月 1 0 日， 我国第一套 6 ． 2／ 1 1 大采高设 备在晋城寺河矿 2 3 0 7 工作 面正式投入使用 ，最高 日产煤达到 3 0 1 2 5 t ， 年产达 1 0 0 0万 t 以上 ⋯。2 0 1 1年 1 0月 2 8 E t ，在 第十四届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会 上 ，郑煤机展 出了 Z Y1 8 0 0 0 ／ 3 2 ／ 7 0 D型大采高液压 支架 ，山西平 阳重工展 出了 Z Y1 7 0 0 0 ／ 2 7 ／ 5 0 D型大 阻力两柱放顶煤电液控制大采高液压支架。 冀中能源东庞矿 2号煤层为矿井主采煤层 ，煤 层厚度 3 ． 95 ． 0 n l ，平均 4 ． 5 m，采用 Z Y 5 0 0 0 ／ 2 5 ／ 5 0型大采 高支架 。由于 2 6 0 0采 区下部 区域及 三水平区域 2号煤层中间含夹矸 1层 ，夹矸厚度为 0～ 2 ． 1 m，如果采用分层开采，采出效率较低。通 过与国内外科研院所开展广泛合作 ，研发 了 6 ． 5 m 大采高综采配套设备 ，工作面装机容量达到 7 0 0 0 k W。通过对装备进行改进 与创新 ，实现 了 6 ． 5 m 大采高综采设备在工作面大倾角俯 、仰采等复杂地 质条件下的夹矸特厚煤层一次采全高的安全高效开 采 ，为东庞矿三水平 区域夹矸煤 层的开采乃至 国内外相近条件的矿井提供 了成熟的配套装备。 2 0 0 9年底首个 7 m大采高采煤工作面安装在 神东补连塔煤矿 2 2 3 0 3综采工作面 ，该工作面煤层 平均厚 7 ． 5 5 i n ，设计采高 6 ． 8 0 m。选用 7 L s 7 6 2 9 型采煤机 ，装机功率为 2 3 3 0 k W，截深 0 ． 8 6 5 m； 选用 Z Y1 6 8 0 0 ／ 3 2 ／ 7 0型液压 支架 、D B T的 3 1 0 0 0 k W 型刮板送输机 、D B T的 5 2 2 k W 转 载机和 5 2 2 k W 破碎机 。该 工作面平 均月产煤 1 0 7 ． 3万 t ，实 现了千万吨工作面综采成套技术装备的成功运行 。 2 0 1 1 年 8月 ，陕煤集 团红柳林 矿业公司投入 使用 Z Y1 8 8 0 0 ／ 3 2 ． 5 ／ 7 2 D型电液控制掩护式液压支 架 ，再次刷 新 了工 作 阻 力 和 采高 的记 录，截 至 2 0 1 2年初 ，所在工作面共推进 1 5 6 0 m，累计 出煤 4 1 6万 t ，最高 日产 达 4 ． 0 9万 t ，最高月 产达 1 0 6 万 t 。 随着大采高工作面的不断涌现 ，大采高综采工 作面煤壁片帮控制 问题 日益凸显 ，加快推进速度 ， 5 7 2 0 1 2 年第l 0 期 煤 炭 科 学 技 术 第4 0 卷 减少压力对煤壁的影响 ，更好地控制顶板越来越成 为大采高工作面的一个难题。 2 分层开采。我 国厚煤层产量 占原煤总产量 的4 5 ％左右。 自1 9 7 4年在开滦矿务局唐 山矿成功 试验厚煤层倾斜分层下行垮落金属网假顶综合机械 化采煤法 以后 ，分层开采的综合机械化采煤工艺又 有了进一步的发展 ，目前是我 国厚及特厚煤层 的主 要采煤方法之一。在大中型矿井得到普遍采用 ，积 累了较丰富的经验 ，如大同矿区特厚煤层主要赋存 在煤峪 口、忻州窑等煤矿 ，煤层厚度一般在 7 ． 0～ 8 ． 0 1 1 3 ，由于 “ 两硬”的特点 ，特厚煤层开采一直 沿用分层开采技术 。煤峪口煤矿 1 1号煤层 8 8 1 0下 分层网下放顶煤综采工作 面 ，选用 Z F 4 6 0 0 ／ 1 9 ／ 3 0 型低位放 顶煤液压支架 ，配套 MG 3 0 0 ／ 6 9 0型采煤 机和 S G Z 一 7 6 4 ／ 4 0 0型 刮板输送 机，采用 头 尾 斜切进刀，双向割煤往返 1 次进 2刀割煤工艺；平 煤一矿戊组煤层为主采煤层 ，井田范围内大部分区 域戊 8 、戊 9 、戊 1 0煤层合层 ，成为戊 8 1 0复合 厚煤层 ，各分层问有夹矸层 ，夹矸厚度 0 0 ． 6 I n 。 研究表明分层综采优越于放顶煤开采。平煤一矿在 高产高效矿井建设 中，逐渐形成了分层综采设备配 套 的4种方案，其 中利用 Z Y 2 4 0 0 1 4 ／ 3 2型两柱掩 护式支架 、MX A 3 8 0 E型电牵引采煤机和英国 L W一 8 0 0 ／ 7 5 0型侧卸式刮板输送机 ，年产煤达 2 0 1 万 t 。 3 综放 开采。综放开采技术起源于 2 0世 纪 5 O年代的欧洲。我 国 自2 0世 纪 8 0年代 引入综放 开采技术以来 ，先后在沈 阳、窑街 、新疆 、兖州 、 潞安 、大同等多个矿 区推广应用 。经过 3 0余年的 发展 ，我国综放开采技术已达到世界领先水平 ，工 作面单产从 9 0万 t ／ a 到 1 1 0 0万 t ／ a 不等。形成了 三软 、两硬 、大倾 角、高瓦斯 、易燃 、边角煤 、小 块段、较薄厚煤层等典型模式。 综放开采技术主要是提高放顶煤开采采 出率技 术 ，包括放顶煤开采设计 ，放顶煤支架选型，放顶 煤工艺参数确定 ，放顶煤初采与收尾方法 ，区段平 巷布置及煤柱尺寸确定 ，沿空掘巷和沿空留巷技术 等。随着对综放开采围岩活动规律研究的深入以及 我国煤机装备水平 的提高 ，借鉴我国大采高综采、 综放开采技术与装备研发成果 ，煤炭科学研究总院 近几 年 提 出大采 高 综 放开 采 方法 ，将 割煤 高 度 3 ． 5～ 5 ． 0 m的综放开采定义为大采高综放开采。 采煤高度加大后 ，针对新的开采方法应用中出 5 8 现的技术难题 ，国家启动重大科技攻关项 目 “ 特 厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发” ，以 推动此项技术的研发与应用。该项 目以大同塔山煤 矿为试验基地 ，已在井下进行了工业性试验 ，取得 了明显技术经济效果 ，实现了工作面最高 日产煤 5 万 t 。我国典型特厚煤层综放工作面参数与设备配 套 见表 5 。 表 5 我 国典型特厚煤层综放工作面参数与设备配套 2 ． 4充填开采技术 煤矿充填开采技术是解决矿 山污染、资源 浪 费、地表塌陷的一个行之有效 的方法 ，促进了绿色 矿山的建设 _ 】 。一般 包括膏体充填采煤技术 、矸 石充填采煤技术、高水材料充填采煤技术 、部分充 填采煤技术。 济宁太平煤矿在 8 3 0 9区段膏体充填开采的成 功实施 ，证明了该技术 的可行性 ，因此在对充填开 采技术进行改进后对 8 3 1 1工作面采用采空 区全部 充填法进行 回采。该工作面采用综合机械化采煤工 艺，主 要 设 备 有MG 1 5 0 ／ 3 7 5一W 型 采 煤 机、 Z C 2 0 0 0 ／ 1 6 ／ 2 4 Z型充填 支架 、S G Z 6 3 0 ／ 2 6 4型 刮板 输送机、S G D 7 3 0 ／ 9 0型转载机。采煤工艺采用走向 长壁后退式综采采煤法，双滚筒采煤机割煤 ，四刀 一 充填 ，其基本特征是 “ 地面造浆 ，充填泵加压 ， 单管道输送 ，在顶 板未垮落前及 时充填全部采空 区，实现绿色开采 引。 开滦集 团唐 山矿铁三区地表建筑物多 ，为了实 现煤炭资源的合理开发 ，保护好地面环境 ，利用矸 石充填采空 区进行 开采沉陷 的控制 。充填设备为 z Z C 7 o 0 0 ／ 2 0 ／ 4 0型四柱支撑式充填液压支架 ，支架 本身带有压实机 ，与采煤机、刮板输送机 、充填开 李建 民等 我 国煤 矿综 采技术应 用现状与发展 2 0 1 2年第 1 0期 采运输机 、压实机配套使用 。 整个系统是将地 面矸石 、建筑垃圾等固体废弃 物通过地面充填站的投料孔从地面垂直 向下直接投 料 ，进入矸石缓冲仓 ，由矸石仓放入带式输送机等 运输设备将其运输至充填工作面，借助 自夯式充填 综采液压支架等关键设备用 固体充填物料充填工作 面采空区 ，并靠固体充填物料的支撑作用对采空 区 的岩层进行控制 ，减少顶板的下沉和垮落 ，实现建 筑物下安全开采。 2 ． 5复杂条件下的综采技术 复杂的地质条件也是影响综采技术 的关键因素 之一 ，能够科学准确地对 开采 的地质条件作 出评 价 ，才能使综采技术发挥更大的社会效益和经济效 益。其中以浅 埋、断层 、复合 顶底板 、急倾斜 煤 层 、富含水等地质 因素的影响最为显著。 1 浅埋煤层快速推进工作 面在矿区得 到广泛 应用。神东矿 区各大 采 区煤层 一般 集 中于 1 0 0～ 1 5 0 m以内的浅部 ，属于典型的浅埋煤层 。大柳矿 2 0 6 0 4工作面，埋深 8 0～1 0 0 m，煤层平缓 ，煤层 平均厚度 4 ． 5 m，工作面煤壁长 2 2 0 m。采用 6 L S 一 0 3型采煤机 ，配合 WS 1 ． 7型液压支架快速推进工 作面 ，达到正常生产条件下 日推进 2 2个循环 ，平 均 日产煤 2万 t ，最高 日推进 3 4个循环 ， 日产煤 3 ． 7万 t 。该工作 面通过加快推进速度 ，来 减缓工 作面的压力 ，对顶板控制起到积极的作用。 2 工作面过断层技术得到巩 固发展。孔庄煤 矿于 2 0 0 2年将采煤工艺改为综采和综放技术 ，并 在 7 7 3 8工作面综采放顶煤 回采试验取得成功。煤 层平均厚 4 ． 6 m，煤层倾角 1 9～2 8 。 ，该工作面共 揭露断层 1 4条 ，其 中 f a 4 、f a 7 、f a l 3煤层对 工作 面 回采影响较大。开切眼内有 2条落差 0 ． 5 m的小 断层 ，开切眼外 2 0 m处有 1 条落差 2 ． 5～ 3 ． 1 m 的 断层贯通全工作面。该工作面通过在断层处放震动 炮、断层处 不放煤或多轮少量 放煤、增大放 煤步 距 、出现顶煤破碎时利用前伸梁托住 ，并及时采用 大板或金属网，并适当挖底板 留底煤 ，控制输送机 坡度等技术取得实质上进展。 3 复合顶底板综采技术得到长远发展。煤层 顶底板岩石的强度 ，是综采技术 的重要地质条件。 土城矿的 1 2号煤层属于 “ 三软”煤层 ，顶板不稳 定 ，底板有 0 ． 4～ 0 ． 6 m 的泥层 ，遇水易膨胀 ，巷 道出现明显底鼓 现象 。在 1 4 1 2 7 、1 4 1 2 8综 采工作 面回采过程中，充分考虑到顶底板 比压问题 ，选择 合理的液压支架 ，避免支架陷入底板泥岩，月推进 1 0 0 m以上 ，月单产 6万 t 左右 ，解决 了综采技术 在破碎顶底板工作面回采难的问题。 4 急倾斜煤层 开采技术取得有效进展 。七 台 河新铁煤矿 ，煤层倾角大，属于极难开采煤层 ，给 开采带来 了较大难度 。该矿 4 6 0 5 1 采煤工作面开采 五采区 5 O层左七片 区，煤层平均厚度 2 ． 9 m，平 均倾角 4 2 。 ，工作面长 9 8 m，走 向长 3 5 0 I T I 。对急 倾斜煤层复杂地质条件下综合机械化开采工艺进行 研究 ，在 回采工艺 、装备配套 、输送机防滑 、支架 稳定性控制等方面进行了技术创新 ，取得 了较好的 效果。改进传 统综采工艺 ，从 巷道设计 、设备布 置 、输送机位置控制 、劳动组织等方面进行研究 ， 成功实施 了不 规则块段综采 开采 延架 、缩架 、对 接、旋转开采技术 ，提高了综采应用范围，解决了 急倾斜煤层采煤工作面综合机械化开采问题_ 1 。 5 富含水层工作面 回采技术进一步完善。开 滦集团东欢坨矿 3 3 0 8综采工作面，煤层厚 2 ． 4 0～ 4 ． 7 0 m，平均 3 ． 3 5 m，煤层平均倾角 1 9 ． 8 。 。该工 作面上有煤层顶板水和 5号煤层砂岩顶板强含水层 水 ，下有本煤层底板水 ，工作 面正 常涌水量 3 ． 9 4 m ／ m i n ，最大涌水量 5 ． O 0 m ／ m i n ，严重影响工作 面的正常生产 。通 过增设泄水 眼、振 动筛煤水分 离、设立沉淀池和排水站、减少运道和泄水巷水煤 流量等一系列措施有效地保证 了工作 面 的高效 回 采。 目前 ，该工作面 已回采完毕 ，自2 0 1 0年 1月 至 2 0 1 1 年 9月原煤产量保持在 1 2万 t ／ ， 月以上 ，最 高月产达 1 7 ． 4 7万 t ，月推进 1 6 2 ． 8 m，共开采煤 炭 2 1 3 ． 0 7万 t ，未因涌水量大出现水害事故。 3我国综采技术现状分析 纵观我国综采技术的应用状况 ，可以发现我国 在综采技术和综采机械化水平方 面取 得 了很大成 就。但与采煤发达国家 ，如美国和澳大利亚依然存 在着一定的差距 。 1 综采设备。我 国的综采设备装 机功率小 ， 工作性能差，成套能力薄弱 ，设备可靠性差 ，尤其 是使用寿命 问题最为突出，而且在新技术上的使用 也存在 明显差距 ，特别是计算机技术的应用。 2 综采技术。国外一些采煤强国致力于发展 超级综采工作面，其特点可以概括为 工作面宽度 5 9 2 0 1 2 年第1 0 期 煤 炭 科 学 技 术 第4 0 卷 上接第 2 9页 2 发现了简易测温方法测量冻土层厚度存在 误差 ，并计算 出误差修正值 为 2 0 m，得到实际天 然气水合物埋深 ，并绘制了疑似天然气水合物单孔 累计厚度分布图。 参考文献 6 0 钱伯章 ， 朱建芳．天然气水合物 巨大的潜在能 源 [ J ] ．天 然气与石油 ， 2 0 0 8 ， 2 6 4 4 7 5 2 ． 李桂菊 ，庄新 国．天然 气水合物 资源潜力评 价[ J ] ．海 洋 地质动态 ，2 0 0 4 ，2 0 1 0 1 9 - 2 2 ． 雷 怀彦 ，王先 彬 ，郑 艳 红 ，等． 天然 气 水 合物 地 质 前 景 [ J 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