薄煤層綜采開采經驗介紹.doc

薄煤層綜采開采經驗介紹 薄煤層綜采開采經驗交流介紹 *礦業(yè)集團 為了解決主采煤層瓦斯治理問題，最大限度的提高資源回收率，實現煤炭生產的安全高效、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，xx年1月，集團公司采取“產、學、研”相結合的方式，啟動薄煤層安全高效機械化開采課題攻關。歷經3年時間，完成了薄煤層裝備的設計、制造及試生產。分別在謝一礦、新莊孜礦、潘二礦等工作面的試驗，最高日產3847噸，最高月產8.5萬噸，年產量約80萬噸。 一、薄煤層工作面地質條件 謝一礦10槽、15槽、新莊孜礦14槽、潘二礦5槽等保護層工作面平均煤厚0.8-1.1m；傾角最小7，最大24；工作面內發(fā)育中、小型斷層構造較多；頂、底板一般為砂質泥巖或泥巖，變薄區(qū)內底板為中細砂巖，具體工作面如下： (一)謝一礦5121B10、5121C15工作面 5121B10工作面設計可走向采長1060米，面長180米，平均煤厚1.0m，采高1.4米，平均煤層傾角22。面內中小斷層較多，大部分直接頂為砂質泥巖；在-780m線石門以南B10煤層發(fā)育一走向長約80米的薄煤區(qū)，最薄處只有0.05m，頂底板巖性為中細砂巖，硬度較高，對綜采影響較大。 5121C15工作面可采走向長1680m，傾斜長150240m，平均195m，煤層傾角21。本工作面內C15煤層賦存不穩(wěn)定，煤層厚度0.1m1.1m之間，平均煤厚0.8m，實際采高1.4米。局部塊段受斷層牽引影響及沉積過程的沖刷，煤層變薄，切眼以南140m內及-線附近C15煤層厚度0.10.7m，且變薄區(qū)附近底板為中粒砂巖,較硬(普氏硬度56)。該煤層直接頂為1.0-2.5m粉砂質泥巖，老頂為2.0-3.0m粉細砂巖，直接底為1.5-3.0m泥巖。 (二)潘二礦12125工作面 該面設計走向長515米，面長155米，現平均采高1.4米，平均煤厚1.1米，局部0.4米，傾角7左右。該工作面煤層極不穩(wěn)定，多處煤層變薄或缺失。另外，F203斷層落差為46米，該斷層及其次生斷層對正?；夭捎绊懞艽蟆?(三)新莊孜礦62114工作面 該面設計可采走向長850米，面長135米。煤厚在0.61.0m，平均0.9m，賦存不穩(wěn)定，中間有約0.5米夾矸貫穿整個工作面，夾矸上、下煤層厚度均在0.20.6米，平均傾角24。 二、薄煤層工作面“三機”配套 (一)“三機”配套 見下表2-1“三機”設備配套表表2-1 （二）設備參數 見下表2-2、2-3采煤機技術參數表表2-2 液壓支架與刮板輸送機參數表表2-3 三、井下工業(yè)性試驗情況 該套設備于xx年4月18日到xx年12月3日在謝一礦5121B10工作面進行工業(yè)性試驗。 其中，自xx年1月1日到xx年12月3日，工作面共退尺225m，開采保護層面積38250m2，單月最高產量及最高月進為xx年7月份，出產85459噸，月進145米；單日最高產量和最高日進為xx年7月18日，出產3725噸，日進8刀。xx年以來，工作面最高日進3刀，最低1刀，基本維持在這個水平。 通過一年多的井下工業(yè)性試驗，綜采設備通過了斷層、煤層變薄、煤層夾矸等各種復雜地質條件的考驗。實踐表明，解放層開采的地質條件復雜多變，特別是斷層與煤層變薄使得采煤機長期處于切割矸石的狀態(tài)（工作面破頂、臥底量見表31），自xx年9月中旬工作面開始進入薄煤區(qū)，整個薄煤區(qū)走向長達500m，工作面基本無煤，帶來以下難題： 由于工作面基本全巖，矸石硬，煤機割不動。主要采用堅硬段打眼放炮和深孔預裂爆破的手段進行強采。 工作面放炮，矸石亂飛，對設備元器件損傷嚴重。 矸石多，煤質差。平均灰分達80%。 盡管如此，各綜采設備還是通過了考驗，設備性能優(yōu)良（各綜機設備故障影響時間以及所占故障比例見表3-2，可以預計，如果在地質條件較好的薄煤層正常工作面條件下，該套設備完全能夠滿足年產100萬t的要求。 5121B10工作面部分時段破頂底量表3-1 故障影響時間統計表表3-2 四、薄煤層綜采裝備使用效果 (一)謝一礦5121B10工作面 該工作面自xx年4月18日正式開始回采，采高1.6m，截止xx年7月24日，共退尺790m，剩余可采長度270m，采煤443800噸，開采保護層面積134300m2，單月最高產量為xx年7月份85459噸，單日最高產量7月18日3725噸（9刀），平均月產量5.6萬噸。 (二)潘二礦12125工作面 該面08年6月投產，截止到09年6月底，工作面已退尺500米，生產原煤約32.6萬噸，開采保護層面積約7.75萬平方米。最高月產量4.8萬噸，平均月產量2.7萬噸。 (三)新莊孜礦62114工作面 該面09年3月投產，截止到09年6月底，工作面已退尺225米，生產原煤約12.9萬噸，開采保護層面積約3.6萬平方米。最高月產量4.8萬噸，平均月產量3.2萬噸。 (四)謝一礦5121C15工作面 該工作面自xx年11月1日正式開始回采，采高1.6m，截止xx年7月24日，共退尺480m，剩余可采長度1200m，共采煤426500噸，開采保護層面積115200m2，單月最高產量為xx年1月份60168噸，最高日產xx年7月1日3847噸，平均月產量4.7萬噸。 四、薄煤層綜采經驗總結 （一）設備方面 1、提高采煤機截割能力：根據*礦區(qū)生產經驗，開采薄煤層經常遇到截割夾矸和破頂、底板等情況，甚至截割全巖，此時采煤機的截割效率降低、截割部故障率升高。要采取針對性措施在增加截割功率的同時，增強采煤機的破巖能力，提高截割效率。 2、采用變頻調速系統機外載布置方式，減小機身厚度；適當提升采煤機機身高度，增加過煤空間。為保證生產能力和過矸能力，要求過煤高度不能小于400mm。 3、增加液壓支架推移油缸和調底座油缸的液壓鎖，對操作閥和立柱的鍍層部位加保護措施，減少工作面放炮崩壞；側護板再加長。 4、刮板輸送機過渡槽中板要加厚或進行耐磨處理。 5、由于國內外機械工業(yè)基礎的差距，國產采煤機的可靠性與國外同類產品相比還有差距，可以考慮在國產采煤機上有選擇的配套進口部件（如截割搖臂），克服國產采煤機存在的不足，降低購置和使用成本，提高整機的可靠性。 （二）現場管理方面 1、加強液壓系統的管理，推廣使用水處理裝置，嚴格按規(guī)定控制乳化液濃度，減少液壓系統故障。 2、鑒于薄煤層工作面特點，放炮工藝不可避免，放炮措施應有保護液壓系統元件的針對性措施及嚴格的問責。 3、鑒于薄煤層工作面實際采高1.4m，采煤機必須截割一定的矸石。所以應重視采煤機滾筒截齒的管理，要有動態(tài)檢查、更換和監(jiān)督制度，避免因截齒缺損產生震動，誘導采煤機重大事故的發(fā)生。 五、存在的問題及進一步改進內容 （一）存在的問題 1、總體配套應用情況表明，為追求大功率、矮機身的采煤機和刮板輸送機配套而犧牲的過煤空間是制約該項目產能進一步發(fā)揮的主要瓶頸。 因*礦區(qū)的薄煤層賦存穩(wěn)定情況較差，工作面開采過程中矸石量較大，這給薄煤層采煤機和運輸機有限的過煤空間提出了較大挑戰(zhàn)。工作面出現過刮板磨損嚴重，鏈條、刮板不同程度的故障也與此有關。另外，過低的過煤空間限制了工作面整體運輸能力。 2、國產設備，尤其是采煤機和刮板輸送機在惡劣工況下的可靠性需要進一步提高。如國產采煤機常見的搖臂行星頭漏油問題等。 （二）下一步改進內容 1、鑒于薄煤層工作面在實際工作中最低采高很難低于1.4m，建議采煤機的機面高度和過煤高度應適當加大。 2、可增大采煤機滾筒直徑，由1.15m改為1.3m，以增加采煤機臥底量，提高滾筒的裝煤效果。 3、鑒于薄煤層工作面矸石含量大的特點，對刮板機中板進行有針對性的耐磨處理研究。 薄煤層安全高效開采技術的成功，特別是對于將薄煤層作為解放層的礦井，薄煤層高效開采為以后生產接續(xù)、保證礦井生產能力的均衡以及煤炭資源回收率的提高提供了可靠的技術保證。工作面單產水平、開采工