煤矿机械化开采与“一优三减”技术

煤矿机械化开采与“一优三减”技术汇报内容我国机械化开采技术和装备发展情况薄煤层开采技术与装备大倾角煤层开采技术与装备适合重庆地区“一优三减”技术二、薄煤层开采技术与装备发展我国薄煤层储量及分布根据我国煤层厚度划分，小于1.3m属于薄煤层，小于0.8m属于极薄煤层，有的地区煤层低于2.0m认为是薄煤层（主要从开采效率角度）；已探明的可开采薄煤层储量约占总可采储量的19％～20％，其中0.8～1.3m的缓倾斜薄煤层占73％。薄煤层在山东、安徽、重庆、四川、贵州、湖南等地区所占比例较大。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层开采特点采煤机械化程度低，采煤工作面空间狭小，给机械化装备的设计制造和使用有许多困难。工作面单产和效率低，一般低于50万t/a。工作面储量少导致掘进率高，掘进时需要破岩掘进效率低。原煤含矸率高，有时需要割顶破底。开采成本高。工人劳动强度大，操作困难。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法螺式钻式采煤机刨煤机滚筒式采煤机骑刮板式采煤机爬底板式采煤机二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-螺式钻式采煤机螺旋钻式采煤机在巷道中工作，利用螺旋钻杆钻入煤层采煤，并通过螺旋钻杆将采落的煤装运出工作面。螺旋钻的钻杆每节长1.2～1.9m，钻孔深度可达35～60m，钻头直径一般小于煤厚50～100mm，其特点决定了它只能用于0.5～1.0m极薄煤层。对于一些用传统采煤工艺不能开采的极薄煤层、“三下”采煤、煤柱回收、解放层开采和高瓦斯矿井该采煤方法是适合的。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-螺式钻式采煤机乌克兰等独联体国家都曾采用过上述采煤方法。国内新汶矿业集团潘西煤矿、南冶煤矿以及山东崖头煤矿采用过该方法。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-刨煤机刨煤机作为一种“矮机身、浅截深、多循环”的采煤设备，设备结构简单、配套性好、事故率较低、易实现无人化，适于倾角较小、煤厚变化不大、底板起伏较小、非坚硬煤层薄煤层（硬度系数f小于3），开采下限通常为0.6m。二、薄煤层开采技术与装备发展刨煤机设备刨煤机工作面二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-刨煤机铁法小青矿采用多套刨煤机，其中W2-713工作面煤厚1.1~1.7m，平均1.39m。顶板泥岩伪顶厚平均0.8m，易冒落；直接顶为中、粉砂岩互层，夹泥岩层；老顶为粉砂岩、粗砂岩、砂砾岩为主的砂岩互层；直接底为粉砂岩。工作面瓦斯相对涌出量13m3/t，绝对涌出量30m3/min。工作面走向长度1775m，斜长225m。二、薄煤层开采技术与装备发展序号名称规格型号备注1液压支架ZY4800/06/16.5D（基本架）国产ZG6200/18/32D（端头支架）2刨煤机HG9-38Ve/GH5.7德国DBT3运输机PRT-GH-PF3/822德国DBT4转载机SZZ-800/315国产5破碎机PCM-160国产6皮带输送机DSJ1000/160国产7乳化液泵站LRB-400/31.5国产8喷雾泵站DYB-45kW国产表W2-713工作面刨煤机工作面关键设备汇总表刨煤机型号HG9-38Ve/GH5.7额定生产能力t/h900刨头导轨型号9-38/Ve刨体类型单刨头刨体几何尺寸长度/mm2712高度/mm880-1645驱动装置机头驱动部电机功率/KW电压/V冷却方式频率/Hz2*4001140双速水冷50机头减速器配置具有过载保护作用的P-30UEL-R型正齿轮减速箱机尾减速器配置具有过载保护作用的P-30UEL-R型正齿轮减速箱无极链链环规格：mm×mm38×137链速：m/s0.96/1.92表刨煤机主要技术参数二、薄煤层开采技术与装备发展二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-刨煤机W2-713工作面安装用14天。工作面累计生产原煤104万t，生产天数229天，单产平均4532t/日，达到了年产不低于120万t的能力要求。工作面单班定员为10人，工效最高可达到265t/工。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-刨煤机（国产）南梁煤矿20302(1)工作面煤层平均厚度1.40m，近水平，煤层硬度f=3.5~4,煤层顶板为长石砂岩和粉砂岩，厚度12.70m，底板为泥岩，厚度1.35m，工作面涌水量较小，瓦斯含量低，底板底鼓现象严重。工作面宽度150m，推进长度600m。平均月产达到9.6万吨，平均日产3200吨，最大日产4200吨，满足0.9~1.6m煤层年产100万吨薄煤层工作面生产需求。设备投资为进口设备的1/3左右。二、薄煤层开采技术与装备发展序号名称规格型号数量1液压支架ZY7000/09/18D（基本架）96ZYG7000/09/18D（过渡支架）4ZYT7000/13/26D（端头支架）52刨煤机BH38/2×40013转载机SZZ-800/20014破碎机PCM-13215皮带输送机SSJ10001表南梁煤矿20302(1)工作面主要设备表二、薄煤层开采技术与装备发展二、薄煤层开采技术与装备发展表南梁煤矿20302(1)工作面刨煤机系统地面调试图二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-刨煤机（国产）BH38/2×400刨煤机性能及参数刨煤部装机功率2×400kW，生产能力800t/h，输送部装机功率2×400kW，输送能力1200t/h，设计长度300m，能够适应厚度1.0~1.7m，硬度f4的煤层；采用变频调速技术，控制精度高、动态响应应度快，能够实现机组的软启动和无极调速，最高刨削速度为2.96m/s。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-刨煤机（国产）BH38/2×400刨煤机存在问题故障率相对较高；对煤层硬度系数f=4刨的难度较大底鼓有一定的影响二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-滚筒采煤机滚筒采煤机综采设备对地质条件适应能力强，适应于硬煤以上及煤层厚度变化较大的薄煤层开采；最小采高0.6m；一般产量在30~50万t/a，部分能达到100万t/a。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-爬底板滚筒采煤机为有效利用薄煤层高度空间，增加电机功率，将采煤机机身从刮板输送机上方移至煤壁侧。适用于极薄和薄近水平煤层，且要求底板起伏较小，底板较硬；控顶面积较大，装煤效果不好，该方法现场采用的较少；正常（骑溜式）置采煤机悬机身置采煤机二、薄煤层开采技术与装备发展图爬底板采煤机配套图二、薄煤层开采技术与装备发展悬机身交流电牵引采煤机二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-爬底板滚筒采煤机四川达竹公司白腊坪煤矿242(7)工作面，煤厚0.76~1.03m，平均0.91m，含夹矸0~2层，为炭质泥岩，倾角9~12度。直接顶为砂质泥岩，厚0~1.9m，f=4~5；基本顶为细砂岩，平均厚度2.20m，f=5~6，直接底是深灰色砂质泥岩，平均1.35m，f=4~5。工作面走向长度630m，倾斜长110m。年产量16万t/a（受断层影响）。二、薄煤层开采技术与装备发展序号名称规格型号1液压支架ZQY2600/07/182刮板输送机SGB520/2×553采煤机MG200/245－TPD表白腊坪煤矿242(7)工作面主要设备表MG200/245-TPD型单滚筒爬底板交流电牵引采煤机：机身高度490mm，采高范围690~950mm，最大卧底量60mm，截深600mm，牵引模式为有链电牵引，牵引力220kN，牵引速度0~5.2m/min，装机功率(100*2+30+12)kW。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-悬机身滚筒采煤机韩城矿业公司桑树坪2号煤层属于解放层，地质构造非常复杂，煤层厚度0~2m，极不稳定，平均0.7m，直接顶以粉砂岩为主，厚度8.7m，f=6.5；工作面采高1.2~1.4m，平均1.35m，采煤机需割底板岩石厚度为600~700mm，工作面长度为145m。工作面采煤机为MG2×160/710-AWD型机载交流电牵引采煤机，输送机SGZ730/320型，基本支架为ZY3600/07/15型。所用采煤机机面高度860mm。月最高进尺达到125m，平均月进尺为100m（2.5万t）。二、薄煤层开采技术与装备发展薄煤层采煤方法-普通滚筒采煤机山西省柳林县寨崖底煤业有限公司120301综采工作面煤层厚度为0.25-1.43m，平均厚度1.2m；顶板主要以泥岩、细粒砂岩、粗粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主，底板以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主；工作面长度200m。2012年~2013年推采了120m，由于配套不合理（支架高度高，采煤机机面高度大），需割顶底板，煤质差、洗选难度大、效率低、经济效益差；采煤机体量大，影响通风和瓦斯治理。2015年安装新设备，5月20日开始试生产，工作面正常月产达5万t，初步实现了1.2m左右薄煤层工作面年产量60万t。序号设备名称开采不成功设备型号开采成功设备型号数量1中部液压支架ZY6400/13/25DZY4000/07/15D119架2采煤机MG250/560-WDMG2×100/458-BWD1台3刮板输送机SGZ-730/400CSGZ730/4001台4转载机SZZ-730/200CSZZ730/2001台二、薄煤层开采技术与装备发展寨崖底120301工作面前后对照设备表二、薄煤层开采技术与装备发展（1）铲间距小（2）底板压强小二、薄煤层开采技术与装备发展MG2*100/458-BWD采煤机参数软宽扁电缆二、薄煤层开采技术与装备发展ZY4000/07/15D照片最低采高0.9m，过机空间200mm液压系统布置合理顶梁薄，通风断面可增加0.2m²采煤时行人通道≥1290×600；移架后行人通道≥660×600最低采高0.9米时，仍可实现抬底70mm伸缩比2.15，支护效率提高二、薄煤层开采技术与装备发展二、薄煤层开采技术与装备发展序号项目内容单位备注1型式ZY4000/07/15D2高度最低700mm最高1500mm3宽度1450mm4中心距1500mm5初撑力3092KNP=31.5MPa6工作阻力4000KNP=40.75MPa7平均支护强度0.44～0.54MPaf=0.28平均对底板比压1.4MPaf=0.29移架步距600mm10泵站压力31.5MPa11操作方式电液控制12设计重量11±2%吨ZY4000/07/15D支架参数表二、薄煤层开采技术与装备发展机头配套关系薄推杆设计——增大行人空间80mm二、薄煤层开采技术与装备发展卧式抬底机构卧式抬底机构，解决支架高度更低时的抬底问题，对液压管路布置和人员维修有较大的空间。立式抬底机构，高度比较高，不太适合较低薄煤层支架。二、薄煤层开采技术与装备发展SGZ730/400刮板运输机采用扁平链降低槽帮高度采用机头尾链轮下置垂直布置驱动部解决薄煤层机头机尾三角煤和卧底量两端头驱动部采用自移装置二、薄煤层开采技术与装备发展机尾自移装置机头自移装置二、薄煤层开采技术与装备发展煤壁侧浮煤少装煤效果二、薄煤层开采技术与装备发展二、薄煤层开采技术与装备发展序号项目MG2×160/710-AWDMG2×160/730-AWDMG2×200/925-AWDMG200/456-AWD1生产能力/t/h8008008008002采高/m1.1～2.61.1～2.61.25～2.81.1～2.33装机功率/kW2×2×160+2×30+7.52×2×160+2×40+7.52×2×200+2×55+7.5×22×200+2×25+5.54供电电压/v11401140330011405滚筒直径/mmφ1100，φ1250，φ1400φ1100，φ1250，φ1400φ1250，φ1400φ1100，φ1250，φ14006截深/mm630,800630，800630，800630，800表典型悬臂式布置采煤机参数表机面高度853mm~930mm，适用于最低采高1100～1250mm，煤层倾角≤40°的较