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文檔簡介

1、薄 煤 層 開 采 技 術(shù),提 綱,1 國內(nèi)外薄煤層開采形勢 2 現(xiàn)行薄煤層開采技術(shù) 3 結(jié)論,1、國內(nèi)外薄煤層開采形勢,薄煤層的定義 1. 1.3m煤層為薄煤層 2. 1.5m 3. 1.7m,1、國內(nèi)外薄煤層開采形勢,我國薄煤層的儲量約占總儲量的20%,國內(nèi)外薄煤層開采形勢,薄煤層采出量僅占全國總產(chǎn)量的10.4% 原因 1.采煤機(jī)械化程度低 2.工作面單產(chǎn)和效率低 3.掘進(jìn)率高 4.開采成本高 5.工人勞動強(qiáng)度大,國內(nèi)外薄煤層開采形勢,產(chǎn)量低、經(jīng)濟(jì)效益差 不采的根本問題是作業(yè)空間狹窄 1. 人員行動不便 2.機(jī)械設(shè)備 1) 機(jī)械設(shè)備小巧能用 2) 可靠性高-好用 3) 設(shè)備的功率大,自動化

2、程度高 用好,薄煤層高產(chǎn)高效的方法,1.加大工作面長度 300m 2. 加大截深 加大切割功率 3. 加快切割速度 自動化程度,薄煤層長壁工作面高產(chǎn)高效的途徑,高度自動化綜采的無人或少人工作面 關(guān)鍵性問題 國外薄煤層長壁工作面 國內(nèi)薄煤層長壁工作面 1)鐵法小青礦 2)因地而宜,薄煤層開采方法改革的方式,高起點(diǎn) 高投入 高產(chǎn)出 高效益 薄煤層開采改革,將取得優(yōu)勢: 1.礦井產(chǎn)量保持長期穩(wěn)定 2.有投入資金的能力 3.國內(nèi)的先進(jìn)水平 4.保護(hù)資源,現(xiàn)行薄煤層開采技術(shù), 用刨煤機(jī)開采薄煤層 滾筒采煤機(jī)開采薄煤層 普通機(jī)械化采煤法 螺旋鉆機(jī)采煤法 連續(xù)采煤機(jī)巷柱式采煤法,用刨煤機(jī)開采薄煤層,刨煤機(jī)概

3、況及優(yōu)點(diǎn) 1.薄煤層機(jī)械化開采的有效途徑 2.刨煤機(jī)動力部位于巷道中 3.刨煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡單 4.操作安全 5. 實現(xiàn)無人工作面作業(yè),刨煤機(jī)應(yīng)用條件,煤層硬度: 煤塊硬度、夾矸、節(jié)理 圍巖條件 : 底板 、直接頂 、老頂 煤層賦存情況: 煤厚、斷層、 煤厚變化 工作面傾斜長度 :切割速度3m/s 工作面長度大于200m,薄煤層可刨性分類,極易刨煤層 :煤厚、傾角、節(jié)理、硬度、 夾矸、底板、直接頂、地質(zhì)構(gòu)造 易刨煤層 一般煤層 難刨煤層 極難刨煤層,刨煤機(jī)的合理選型及快速刨煤機(jī),刨煤機(jī)的選型 輸送機(jī)應(yīng)與刨煤機(jī)相適應(yīng) 適當(dāng)加長工作面長度 充分利用地壓破煤 最好采用刨速與運(yùn)速比為2:1或3:1的超速刨煤

4、機(jī),快速刨煤的優(yōu)點(diǎn),(1) 提高刨硬煤的能力 (2) 可明顯加快推進(jìn)速度 (3) 使輸送機(jī)的裝載量更均,刨煤機(jī)的應(yīng)用實例,1.H-300型拖鉤刨煤機(jī),在四川新勝煤礦 工作面長80m,煤層0.5m,f=3 200mm厚灰質(zhì)泥巖偽頂,老頂為灰質(zhì)砂巖底板為灰質(zhì)粘土頁巖,有底臌現(xiàn)象 支護(hù)采用HAW665/765金屬摩擦支柱帶帽 4年累計生產(chǎn)原煤52114t,平均日產(chǎn)量為27.8t,最高日產(chǎn)185t 主要問題:刨頭飄刀或啃底,刨刀損耗嚴(yán)重,剪切銷損壞,泵壓不穩(wěn)定,通訊困難,2.GS34-4N型滑行拖鉤刨煤機(jī),在云南后所煤礦使用 工作面長9396m,煤厚0.75m,傾角8,f=2.5 偽頂厚0.71.5m

5、,頂板為厚0.41.5m灰色粉砂質(zhì)泥巖,底板為灰色泥質(zhì)粉砂巖 DZ-10型單體液壓支柱,加2.8m型頂梁 最高月產(chǎn)6092t,生產(chǎn)成本低于30元/t 問題是:刨頭飄刀或啃底,輸送機(jī)電動機(jī)故障,剪切銷損失,3.KHS-2型緊湊型滑行刨煤機(jī),在四川松藻打通一礦 工作面長150m,煤厚0.9m,傾角314,f=1.2 用ZZ220/0.7/1.35型支撐掩護(hù)式支架 運(yùn)行20個月,累計產(chǎn)煤28.5萬t,平均日產(chǎn)量446.7t,平均回采工效6.4t/d 問題:刨頭座開裂,刨刀合金片脫落,雙刨頭易卡住,輸送機(jī)電動機(jī)故障等,4.CH-75型滑行刨煤機(jī),在開灤范各莊礦 工作面長126m,煤厚1.0m,傾角11

6、15,f1.5 平均日產(chǎn)420t,工作面回采工效712t 問題:刨頭磨損嚴(yán)重,關(guān)鍵零部件強(qiáng)度差,刨頭上飄下啃,刨鏈連接環(huán)斷裂,徐州刨煤機(jī)和同煤層炮采 經(jīng)濟(jì)效益比較表,徐州礦務(wù)局 刨煤機(jī)應(yīng)用情況,徐州礦務(wù)局研制和使用刨煤機(jī)起于1966年,30年來先后在韓橋、新河、臥牛、詫城、張小樓、夾河、大黃山等礦推廣使用 夾河煤礦用BT30/2132型拖鉤刨煤機(jī)平均月產(chǎn)20086t,最高月產(chǎn)達(dá)22325t,最高日產(chǎn)1825t,鐵法小青煤礦刨煤機(jī)應(yīng)用簡介,工作面走向長度905m,面長150m,煤厚1.3m,傾角8 偽頂為0.77m厚的泥巖,直接頂為粉砂巖,底板為泥質(zhì)粉砂巖 2000年煤科總院北京開采所與德國DB

7、T公司等廠家合作為鐵法小青煤礦裝備了國內(nèi)第一個薄煤層全自動化刨煤機(jī)工作面 工作面采用國產(chǎn)ZY6400/09/20D液壓支架與引進(jìn)刨煤機(jī)系統(tǒng)配套,采用電液控制系統(tǒng)實現(xiàn)順槽集中控制,正常生產(chǎn)條件下,工作面無人化,刨煤機(jī)綜采工作面布置圖,1回風(fēng)平巷 2液壓支架 3刨煤機(jī) 4液壓支架 5刮板運(yùn)輸機(jī) 6單體支柱 7轉(zhuǎn)載機(jī) 8工字鋼支架 9乳化液泵站 10移動變電站 11運(yùn)輸平巷,ZY6400/09/20型液壓支架,9-34vt/4.7滑行刨煤機(jī),PF2.30/732刮板輸送機(jī),鐵法小青煤礦刨煤機(jī)應(yīng)用簡介,遙控調(diào)整刨煤深和工作面自動調(diào)直 每3架支架加上安裝一臺PM4支架控制器,當(dāng)刨頭通過后,按照程序控制的

8、距離推移輸送機(jī)和刨煤機(jī), 在主控臺可以監(jiān)控刨頭和支架的運(yùn)行狀態(tài),工作面可以按照設(shè)定的刨煤方式自動刨煤。 該套裝備總投資6000萬元人民幣,2001年至2002年4月試采期間共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益5238.2萬元,實際生產(chǎn)271天,已回收投資的87.3%。,鐵法小青煤礦刨煤機(jī)應(yīng)用簡介,實現(xiàn)了全自動化刨煤機(jī)無人工作面 工作面體現(xiàn)了機(jī)、電、智能一體化的特點(diǎn) 提高了勞動效率:直接工效達(dá)137t/工 無人工作面改善了井下安全生產(chǎn)環(huán)境 為效率低下的薄煤層長壁工作面開采提供了一條理想的途徑。,用滾筒采煤機(jī)開采薄煤層,薄煤層滾筒采煤機(jī)的主要特點(diǎn) .適應(yīng)于煤層厚度變化大的工作面 .對煤層頂?shù)装迤鸱兓m應(yīng)性強(qiáng) .適用于含

9、有夾矸煤層的回采 .過斷層能力強(qiáng) .對工作面長度要求比刨煤機(jī)短,對薄煤層滾筒采煤機(jī)的基本要求,機(jī)面高度低 裝機(jī)功率大 滾筒轉(zhuǎn)速高 牽引力大 牽引速度與滾筒截深 可雙向采煤,自開缺口 可靠性高,檢修維護(hù)方便 過煤空間大,小于250mm,薄煤層滾筒采煤機(jī)分類,騎溜式 結(jié)構(gòu)簡單 牽引阻力低 要求的通過空間和過頂空間大 爬底板式 結(jié)構(gòu)緊湊 控頂距離較大,國產(chǎn)薄煤層滾筒采煤機(jī)技術(shù)參數(shù),國產(chǎn)薄煤層滾筒采煤機(jī)技術(shù)參數(shù),MG200/450-BWD型薄煤層滾筒采煤機(jī),1. 多電機(jī)驅(qū)動,大功率450kW 2. 機(jī)身厚度薄80mm,機(jī)面高度低862mm 3. 可靠性高 4. 結(jié)構(gòu)簡單可靠,裝拆方便 5. 采用交流變

10、頻調(diào)速電牽引技術(shù) 6. 采煤機(jī)可遙控,久益公司7LS2型滾筒采煤機(jī),1.采用交流變頻調(diào)速電牽引技術(shù) 2. 電子控制 3.自動化程度 4.工作面運(yùn)輸巷數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),7LS2型滾筒采煤機(jī)主要技術(shù)指標(biāo),薄煤層滾筒采煤機(jī)應(yīng)用實例,大同云崗煤礦 IMC-200型雙滾筒采煤機(jī),生產(chǎn)能力245t/h SGB-630/220型刮板輸送機(jī),運(yùn)輸能力450t/h SZB-730/75型橋式轉(zhuǎn)載機(jī),運(yùn)輸能力630t/h DSP-1063/1000型膠帶輸送機(jī),運(yùn)輸能力630t/h BZY-520型支撐掩護(hù)式液壓支架 支撐高度1.01.75m 初撐力3958 kN,工作阻力5100kN,大同云崗煤礦,經(jīng)濟(jì)效益 最高月

11、產(chǎn): 67741t 平均月產(chǎn): 54790t 最高日產(chǎn): 3258t 平均日產(chǎn): 1803t 噸煤成本: 5.65元/t,大同云崗煤礦,端頭斜切進(jìn)刀與短工作面 160m長工作面與移架速度 薄煤層工作面的長度定為150m IMG-200型采煤機(jī)的采高為1.32.5m,當(dāng)煤層厚度小于1.3m時要破頂臥底 IMG-200型采煤機(jī)整機(jī)功率小,無法切割頂?shù)装?大同礦務(wù)局晉華宮煤礦,MG200/450-BWD型采煤機(jī)在該礦進(jìn)行工業(yè)性試驗。 工作面長度180m,走向長度1050m,煤厚1.45m,傾角3,f=3,煤層賦存穩(wěn)定,構(gòu)造簡單 最高日產(chǎn)4018t,平均日產(chǎn)2607.15t, 最高月產(chǎn)95448t 最

12、高工效40.18t/工,平均工效26.07t/工。,大同馬脊梁煤礦,煤層厚1.451.74m,f =3,傾角3,工作面長250m,走向長2500m,循環(huán)步距0.8m 4LS-6型采煤機(jī),采高1.352.5m LX(3B)1500-830型交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C(jī), 運(yùn)輸量1500t/h,電機(jī)功率2375kW LX(3B)1500-830型交叉?zhèn)刃妒睫D(zhuǎn)載機(jī), 運(yùn)輸量1500t/h,電機(jī)功率160kW ZZ 5200/11/18液壓支架,帶電液控制兼手動鄰架控制系統(tǒng),支架高度1.11.8m SSJ-1200/3X 200M架帶式輸送機(jī),運(yùn)輸能力1600t/h,運(yùn)輸長度1500mm,大同馬脊梁煤礦,4LS-

13、6型采煤機(jī)可無線電遙控 采煤機(jī)割煤速度可達(dá)7-8m/min是國產(chǎn)采煤機(jī)2.5倍,小時生產(chǎn)能力是普通薄煤層綜采面的3.3倍 初期投資是普通薄煤層綜采面的1.62.2倍,噸煤成本比普通薄煤層綜采面低60%,投入產(chǎn)出比為1:5.6,普通為1:5.4。 最高日產(chǎn)7200t,最高月產(chǎn)15.7萬t 平均工效50.87t/工,最高工效66.78t/,大同同家梁煤礦,煤厚0.91.4m,工作面走向長800m,傾斜長128m ZYB4400/8.5/18型掩護(hù)式支架 SMG200-B型雙滾筒采煤機(jī),采高1.01.8m SGB-630/220W型刮板輸送機(jī),運(yùn)力450t/h 40型轉(zhuǎn)載機(jī),運(yùn)輸能力500t/h;

14、S7-80型順槽皮帶,運(yùn)輸能力為700t/h。 最高月產(chǎn)40198t,最高日產(chǎn)2554t,四六制最高班產(chǎn)1649t,回采工作面效率為26.7t/工,邢臺顯德汪煤礦,工作面長136.5m,煤厚1.5m,傾角12,f=1.2。直接頂為厚3.75m的粉砂巖,老頂為厚2.7m細(xì)砂巖,底板為細(xì)砂巖 MG200-BM型采煤機(jī),采高1.152.3m,機(jī)面高度853mm,臥底量132.5mm ZY2400-10/19液壓支架,支架強(qiáng)度0.470.51MPa,操作方式為鄰架控制,支架重量7.4t。 SGB630/150型刮板輸送機(jī),輸送量250t/h,邢臺顯德汪煤礦,年產(chǎn)達(dá)502600t,最高月產(chǎn)91672t,

15、最高日產(chǎn)達(dá)4395t。 采煤機(jī)應(yīng)和輸送機(jī)配套,以保證采煤機(jī)能在工作面頭尾兩端割通 (1) 巷道寬度必須保證輸送機(jī)能滿足割通的要求 (2) 工作面輸送機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾的聯(lián)接采用交叉?zhèn)刃妒?(3) 轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭和皮帶輸送機(jī)機(jī)尾一體化; (4) 采煤機(jī)選型時,工作面采高應(yīng)盡量處于采煤機(jī)采高范圍的中部,華鎣山廣能集團(tuán)李子埡煤礦,ZY2600/07/20型薄煤層液壓支架,該支架具有后調(diào)架裝置 SGZ730/320型刮板輸送機(jī)、SZD-730/90型轉(zhuǎn)載機(jī) 回采煤層的平均采高1.2m,最低采高1.1m,煤層仰角7, 頂板為12.72m厚的砂泥巖互層間薄層狀石灰?guī)r,底板為厚2.55m的泥巖和粉砂巖 工作面最

16、高日產(chǎn)2471t,最高月產(chǎn)46300t,華鎣山廣能集團(tuán)李子埡煤礦,該套設(shè)備的生產(chǎn)潛力沒發(fā)揮出來,原因是: 1) 該礦井為煤和瓦斯突出礦井 2) 機(jī)巷SD80255型皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力小 3) 機(jī)巷斷面為3.42.0m,造成工作面輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接高度不夠,常發(fā)生拉回頭煤的現(xiàn)象 4) 礦井電機(jī)車運(yùn)力不夠,滾筒采煤機(jī)和單體液壓支柱回采薄煤層,開灤林西礦 在1.1m的厚煤層,工作面面長135m 用單體液壓支柱支護(hù)頂板,用BM-100單滾筒采煤機(jī)落煤,用SGD-620/80型刮運(yùn)輸機(jī)送煤 月推進(jìn)44.5m,平均月產(chǎn)13665t,全員工效2.75t/工的成效。,螺旋鉆機(jī)采煤法,無人采煤工作面中較為成熟的

17、一種方法 開采圍巖不穩(wěn)定的薄煤層和極薄煤層,邊角煤和各種煤柱 最大特點(diǎn)是不需回采工作面,及工作面內(nèi)的采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和支護(hù)設(shè)備 在巷道中用螺旋鉆采煤機(jī)就可將兩側(cè)各5070m范圍內(nèi)的煤采出 工人在支護(hù)條件良好的巷道中工作,安全狀況有了可靠的保障,徹底地改變了薄煤層回采工人在工作面內(nèi)爬行的工作狀況,螺旋鉆機(jī)采煤法,螺旋鉆采煤機(jī)適用于煤厚0.451.5m,傾角在15以下的煤層 新汶引進(jìn)了兩臺薄煤層螺旋鉆采煤機(jī),分別在潘西和南冶煤礦進(jìn)行了采煤工藝試驗,獲得成功.在引進(jìn)使用的同時,對螺旋鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行了7項技術(shù)改進(jìn),以便適應(yīng)我國各種地質(zhì)條件下薄煤層開采,螺旋鉆機(jī)采煤法,螺旋鉆機(jī)采煤法,連續(xù)采煤機(jī)巷柱式采煤法,(1)采掘合一 (2)設(shè)備少、投資省 (3)機(jī)動靈活 (4)機(jī)械化程度高 引進(jìn)多套薄煤層連續(xù)采煤機(jī)設(shè)備,先后有大同四臺礦、雞西小恒山礦、河南大峪溝煤礦等處使用,但使用效果并不理想,主要是對設(shè)備性能沒有很好掌握,連續(xù)采煤機(jī)梭車工藝 1連續(xù)采煤機(jī) 2梭車 3轉(zhuǎn)載破碎機(jī) 4帶式輸送機(jī) 5錨桿機(jī) 6縱向風(fēng)障 7風(fēng)簾 8風(fēng)墻 9電源中心,薄煤層液壓支架選型要素,(1)支架選型 (2)支架結(jié)構(gòu) (3)應(yīng)具有高強(qiáng)度

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