薄煤層開采技術(shù).ppt

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