薄煤层开采技术

薄煤层开采技术提纲1国内外薄煤层开采形势2现行薄煤层开采技术3结论1、国内外薄煤层开采形势薄煤层的定义1.≤1.3m煤层为薄煤层2.1.5m3.1.7m1、国内外薄煤层开采形势我国薄煤层的储量约占总储量的20%地区河北山西内蒙辽宁吉林黑龙江山东湖南贵州安徽河南四川徐州大屯薄煤层储量/亿t3.2713..81..971.980.650.445.840.414.641.215..2414..81.781.15薄煤层所占比重/%16..817..615..112..918..31..3543..928..937..27212..351..83431..2国内外薄煤层开采形势薄煤层采出量仅占全国总产量的10.4%原因1.采煤机械化程度低2.工作面单产和效率低3.掘进率高4.开采成本高5.工人劳动强度大国内外薄煤层开采形势产量低、经济效益差不采的根本问题是作业空间狭窄1.人员行动不便2.机械设备1)机械设备小巧—能用2)可靠性高---好用3)设备的功率大，自动化程度高–用好薄煤层高产高效的方法1.加大工作面长度300m2.加大截深加大切割功率3.加快切割速度自动化程度薄煤层长壁工作面高产高效的途径高度自动化综采的无人或少人工作面关键性问题国外薄煤层长壁工作面国内薄煤层长壁工作面1）铁法小青矿2）因地而宜薄煤层开采方法改革的方式高起点高投入高产出高效益薄煤层开采改革，将取得优势：1.矿井产量保持长期稳定2.有投入资金的能力3.国内的先进水平4.保护资源现行薄煤层开采技术⑴用刨煤机开采薄煤层⑵滚筒采煤机开采薄煤层⑶普通机械化采煤法⑷螺旋钻机采煤法⑸连续采煤机巷柱式采煤法用刨煤机开采薄煤层刨煤机概况及优点1.薄煤层机械化开采的有效途径2.刨煤机动力部位于巷道中3.刨煤机结构简单4.操作安全5.实现无人工作面作业刨煤机应用条件煤层硬度:煤块硬度、夹矸、节理围岩条件：底板、直接顶、老顶煤层赋存情况：煤厚、断层、煤厚变化工作面倾斜长度：切割速度3m/s工作面长度大于200m薄煤层可刨性分类极易刨煤层：煤厚、倾角、节理、硬度、夹矸、底板、直接顶、地质构造易刨煤层一般煤层难刨煤层极难刨煤层刨煤机的合理选型及快速刨煤机刨煤机的选型输送机应与刨煤机相适应适当加长工作面长度充分利用地压破煤最好采用刨速与运速比为2:1或3:1的超速刨煤机快速刨煤的优点(1)提高刨硬煤的能力(2)可明显加快推进速度(3)使输送机的装载量更均刨煤机的应用实例国家西班牙德国俄罗斯刨煤机型号H-300GS34-4NKHS-2CH-75采高范围/m0.4～0.80.6～1.50.82～1.35/刨头电机功率/kW2×552×652×65/2002×110刨速m/s0.451.32～1.760.47～1.420.67～1.80刨链规格/mmΦ24×87.5Φ30×108Φ38×13726×P2-C1.H-300型拖钩刨煤机在四川新胜煤矿工作面长80m，煤层0.5m，f=3200mm厚灰质泥岩伪顶，老顶为灰质砂岩底板为灰质粘土页岩，有底臌现象支护采用HAW665/765金属摩擦支柱带帽4年累计生产原煤52114t，平均日产量为27.8t，最高日产185t主要问题：刨头飘刀或啃底，刨刀损耗严重，剪切销损坏，泵压不稳定，通讯困难2.GS34-4N型滑行拖钩刨煤机在云南后所煤矿使用工作面长93～96m，煤厚0.75m，倾角8°，f=2.5伪顶厚0.7～1.5m，顶板为厚0.4～1.5m灰色粉砂质泥岩，底板为灰色泥质粉砂岩DZ-10型单体液压支柱，加2.8mπ型顶梁最高月产6092t，生产成本低于30元/t问题是：刨头飘刀或啃底，输送机电动机故障，剪切销损失3.KHS-2型紧凑型滑行刨煤机在四川松藻打通一矿工作面长150m，煤厚0.9m，倾角3～14°，f=1.2用ZZ220/0.7/1.35型支撑掩护式支架运行20个月，累计产煤28.5万t，平均日产量446.7t，平均回采工效6.4t/d问题：刨头座开裂，刨刀合金片脱落，双刨头易卡住，输送机电动机故障等4.CH-75型滑行刨煤机在开滦范各庄矿工作面长126m，煤厚1.0m，倾角11～15°，f1.5平均日产420t，工作面回采工效7~12t问题：刨头磨损严重，关键零部件强度差，刨头上飘下啃，刨链连接环断裂徐州刨煤机和同煤层炮采经济效益比较表单位采煤方法单产/t·月-1工效/t·月-1韩桥采六刨煤机160005.602采三炮采85103.0新河采三刨煤机87653.468采一炮采49901.857张小楼采四刨煤机127448.084采一炮采81784.006诧城采三刨煤机105004.2采四炮采73203.46徐州矿务局刨煤机应用情况徐州矿务局研制和使用刨煤机起于1966年，30年来先后在韩桥、新河、卧牛、诧城、张小楼、夹河、大黄山等矿推广使用夹河煤矿用BT30/2×132型拖钩刨煤机平均月产20086t，最高月产达22325t，最高日产1825t铁法小青煤矿刨煤机应用简介工作面走向长度905m，面长150m，煤厚1.3m，倾角５～8°伪顶为0.77m厚的泥岩，直接顶为粉砂岩，底板为泥质粉砂岩2000年煤科总院北京开采所与德国DBT公司等厂家合作为铁法小青煤矿装备了国内第一个薄煤层全自动化刨煤机工作面工作面采用国产ZY6400/09/20D液压支架与引进刨煤机系统配套，采用电液控制系统实现顺槽集中控制，正常生产条件下，工作面无人化刨煤机综采工作面布置图1—回风平巷2—液压支架3—刨煤机4—液压支架5—刮板运输机6—单体支柱7—转载机8—工字钢支架9—乳化液泵站10—移动变电站11—运输平巷ZY6400/09/20型液压支架型号ZY6400/09/20高度/mm900～2000中心距/mm1500工作阻力/kN6400支护强度/Mpa0.72～0.98底板比压/Mpa2.5操纵方式电液控制9-34vt/4.7滑行刨煤机型号9-34vt/4.7额定能力/t.h-1900刨体单刨头刨体长度/mm2562刨体高度/mm800～1675刨链/mm34×１２６链速/m.s-10.88/1.76功率/kN2×315PF2.30/732刮板输送机型号PF2.30/732运输能力/t.h-1900链速/m.s-11.32轨链/mm30×108溜槽尺寸/mm1500×732×231中板厚度/mm30电机功率/kW2×315铁法小青煤矿刨煤机应用简介遥控调整刨煤深和工作面自动调直每3架支架加上安装一台PM4支架控制器，当刨头通过后，按照程序控制的距离推移输送机和刨煤机，在主控台可以监控刨头和支架的运行状态，工作面可以按照设定的刨煤方式自动刨煤。该套装备总投资6000万元人民币，2001年至2002年4月试采期间共创经济效益5238.2万元，实际生产271天，已回收投资的87.3%。铁法小青煤矿刨煤机应用简介实现了全自动化刨煤机无人工作面工作面体现了机、电、智能一体化的特点提高了劳动效率：直接工效达137t/工无人工作面改善了井下安全生产环境为效率低下的薄煤层长壁工作面开采提供了一条理想的途径。用滚筒采煤机开采薄煤层薄煤层滚筒采煤机的主要特点①.适应于煤层厚度变化大的工作面②.对煤层顶底板起伏变化适应性强③.适用于含有夹矸煤层的回采④.过断层能力强⑤.对工作面长度要求比刨煤机短对薄煤层滚筒采煤机的基本要求①机面高度低②装机功率大③滚筒转速高④牵引力大⑤牵引速度与滚筒截深⑥可双向采煤，自开缺口⑦可靠性高,检修维护方便⑧过煤空间大,小于250mm薄煤层滚筒采煤机分类骑溜式结构简单牵引阻力低要求的通过空间和过顶空间大爬底板式结构紧凑控顶距离较大国产薄煤层滚筒采煤机技术参数型号BM-100MG150-B5MG200-B装机功率/kW100150180(200)采高范围/m0.75～1.30.8～1.51.0～1.8牵引调速方式液压锚链液压锚链液压锚链牵引速度/m·min-10～60～50～6截深/mm600600～1000800机身布置方式骑输送机骑输送机骑输送机机器重量/t121315国产薄煤层滚筒采煤机技术参数型号MG344-PWDMG250-BWMG200/450-BWD装机功率/kW344250450采高范围/m0.91.60.851.51.01.7牵引调速方式交流电牵引液压锚链交流电牵引牵引速度/m·min-107.80606截深/mm800800800机身布置方式爬底板骑输送机骑输送机机器重量/t19/211620MG200/450-BWD型薄煤层滚筒采煤机1.多电机驱动，大功率450kW2.机身厚度薄80mm，机面高度低862mm3.可靠性高4.结构简单可靠，装拆方便5.采用交流变频调速电牵引技术6.采煤机可遥控久益公司7LS2型滚筒采煤机1.采用交流变频调速电牵引技术2.电子控制3.自动化程度4.工作面运输巷数据传输系统7LS2型滚筒采煤机主要技术指标适用采高范围1.42～3.2m机面高度1067mm装机功率872kW截割电机功率2×375kW牵引速度0～20m/min截深813～1156mm滚筒直径Φ1442mm～φ1575mm机器重量约48t薄煤层滚筒采煤机应用实例大同云岗煤矿IMC-200型双滚筒采煤机，生产能力245t/hSGB-630/220型刮板输送机，运输能力450t/hSZB-730/75型桥式转载机，运输能力630t/hDSP-1063/1000型胶带输送机，运输能力630t/hBZY-520型支撑掩护式液压支架支撑高度1.0～1.75m初撑力3958kN，工作阻力5100kN大同云岗煤矿经济效益最高月产:67741t平均月产:54790t最高日产:3258t平均日产:1803t吨煤成本:5.65元/t大同云岗煤矿端头斜切进刀与短工作面160m长工作面与移架速度薄煤层工作面的长度定为150mIMG-200型采煤机的采高为1.3～2.5m，当煤层厚度小于1.3m时要破顶卧底IMG-200型采煤机整机功率小，无法切割顶底板大同矿务局晋华宫煤矿MG200/450-BWD型采煤机在该矿进行工业性试验。工作面长度180m，走向长度1050m，煤厚1.45m，倾角3°，f=3，煤层赋存稳定，构造简单最高日产4018t，平均日产2607.15t，最高月产95448t最高工效40.18t/工，平均工效26.07t/工。大同马脊梁煤矿煤层厚1.45～1.74m，f=3，倾角3°，工作面长250m，走向长2500m，循环步距0.8m4LS-6型采煤机，采高1.35～2.5mLX（3B）1500-830型交叉侧卸式输送机，运输量1500t/h，电机功率2×375kWLX（3B）1500-830型交叉侧卸式转载机，运输量1500t/h，电机功率160kWZZ5200/11/18液压支架，带电液控制兼手动邻架控制系统，支架高度1.1～1.8mSSJ-1200/3X200M架带式输送机，运输能力1600t/h，运输长度1500mm大同马脊梁煤矿4LS-6型采煤机可无线电遥控采煤机割煤速度可达7-8m/min是国产采煤机2.5倍，小时生产能力是普通薄煤层综采面的3.3倍初期投资是普通薄煤层综采面的1.6～2.2倍，吨煤成本比普通薄煤层综采面低60%，投入产出比为1:5.6，普通为1:5.4。最高日产7200t，最高月产15.7万t平均工效50.87t/工，最高工效66.78t/大同同家梁煤矿煤厚0.9～1.4m，工作面走向长800m，倾斜长128mZYB4400/8.5/18型掩护式支架SMG200-B型双滚筒采煤机，采高1.0～1.8mSGB-630/220W型刮板输送机，运力450t/h40型转载机，运输能力500t/h；S7-80型顺槽皮带，