極薄煤層和薄煤層的采煤工藝

第27卷第6期‘煤炭技術(shù)Vol.27 ,No.62008年6月Coal TechnologyJun,2008極薄煤層和薄煤層的采煤工藝劉棟(七臺河礦業(yè)精煤集團公司新富煤礦，黑龍江七臺河154600)摘要:薄煤層開(kāi)采的特 殊性造成薄煤層長(cháng)壁機械化開(kāi)采發(fā)展緩慢,目前主要以炮采和機采為主。國內外薄煤層.機械化開(kāi)采較成熟的工藝主要有長(cháng)壁式開(kāi)采、螺旋鉆機開(kāi)采、連續采煤機房柱式開(kāi)采及急傾斜煤層鋼絲鋸開(kāi)采。關(guān)鍵詞:難采煤層;極薄煤層;薄煤層;采煤工藝中圖分類(lèi)號:TD823文獻標識碼:A文章編號:1008 - 8725(2008)06 - 0066 - 02Mining Technique in Super Thin and Thin Coal SeamLIU Dong(Xinfu Coal Mine , Qitaihe Mining Industry Cleaned Coal Group Comp. ,Qitaihe 154600 ,China)Abstract: The particularity of thin coal seam makes the thin coal seam mining with longwall and mechanizationslowly develop, the blasting and mechanized mining is main nowadays. More mature technique of thin coalseam mechanized mining at home and abroad mainly includes: longwall mining, spiral drill mining , continuousminer room - and - pillar mining, steel saw mining in steep seam.Key words :coal seam with hard mining; super thin coal seam; thin coal seam; mining technique化開(kāi)采較成熟的工藝主要有長(cháng)壁式開(kāi)采、螺旋鉆機開(kāi)采、連0前言續采煤機房柱式開(kāi)采及急傾斜煤層鋼絲鋸開(kāi)采。難采煤層是指由于特殊賦存條件,若不采取相應的措2長(cháng)壁采煤工藝施,難以有效地開(kāi)采的煤層,薄和極薄煤層屬于難采煤層。極薄煤層和薄煤層的賦存特點(diǎn)給開(kāi)采工作帶來(lái)的困難。應對于賦存穩定、地質(zhì)構造簡(jiǎn)單的薄煤層可采用長(cháng)壁機械根據具體條件和礦區的當前開(kāi)采技術(shù)水平、裝備和工藝現化采煤。無(wú)論采用綜采工藝還是普采工藝,與厚和中厚煤層狀、工人素質(zhì)以及采取措施后可能帶來(lái)的技術(shù)經(jīng)濟效果,合開(kāi)采相比,薄煤層開(kāi)采所不同的是破煤設備除了滾筒采煤機理地選擇有針對性的開(kāi)采技術(shù)措施，解決難采的問(wèn)題。為保以外還可以采用刨煤機,兩種破煤設備的空間高度都受煤層護生產(chǎn)人員開(kāi)采的積極性應制定不同的生產(chǎn)指標和政策,以厚度的限制。真實(shí)地反映生產(chǎn)人員的實(shí)際工作貢獻。滾簡(jiǎn)采煤機具有較高的破謀能力。目前,我國研制使用的薄煤層滾簡(jiǎn)采煤機已有近20種。這些采煤機大致可分為1薄煤層資源及開(kāi)采狀況與特點(diǎn)騎溜式和爬底式兩種,當采高大于0.8~0.9 m時(shí),采用騎溜一般認為,厚度小于1.3 m的煤層為薄煤層,厚度小于式采煤機;當采高小于0.8 m時(shí),一般采用沿底板運行的爬0.8 m的煤層屬極薄煤層。我國在近80個(gè)礦區中的400多個(gè)底板式采煤機。礦井中,賦存著(zhù)750多層薄煤層,保有工業(yè)儲量98.3億1,可目前,我國使用最多的是BM-100型薄煤層騎溜式滾筒采儲量61.5億t,約占總可采儲量的19%,其中摩度在0.8~采煤機,該采煤機適應于采高0.8-1.3 m,煤的堅固性系數f1.3m的占86.02% ,厚度小于0.8 m的占13.98%?！?.5,頂板中等穩定的薄煤層。20世紀90年代,我國薄煤層的產(chǎn)量只占總產(chǎn)量的8% ~礦用刮板輸送機的溜槽最小高度為150~ 200 mm,直接10% ,極薄煤層產(chǎn)量所占的比例更少。與厚煤層和中厚煤層在底板上運行的爬底式滾簡(jiǎn)采煤機空間高度可以減去溜槽相比,相應的采煤機械化程度要低得多。極薄煤層只有在以的高度,這大大降低了對采煤機采煤空間的高度要求。下條件下才可能開(kāi)采:①屬特殊需要的優(yōu)質(zhì)煤;②相鄰的主采煤層開(kāi)采的另外-種破煤設備是刨煤機。刨煤機用沿煤層有沖擊地壓危險或有煤與瓦斯突出危險,極薄煤層可作煤層切削的刨刀刨落煤炭,刨下的煤靠犁形板裝人刮板輸送為解放層;③礦井或采區尚未報廢,剩余的儲量為極薄煤層。機,其驅動(dòng)裝置設于工作面端部的平巷。刨煤機在生產(chǎn)中具與厚和中厚煤層相比,極薄和薄煤層開(kāi)采存在以下特點(diǎn):有破煤能耗少、煤的塊度大、粉塵少、產(chǎn)量和效率較高、勞動(dòng)①采商低,人員在工作面只能爬行,甚至以臥姿作業(yè);②工作強度低等優(yōu)點(diǎn);另外,刨煤機本身還具有結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低、條件差,設備移動(dòng)困難;③掘進(jìn)率高,工作面接昝困難;④長(cháng)壁檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。機械化工作面投入產(chǎn)出比高,單產(chǎn)、工效及經(jīng)濟效益低。七臺河和雙鴨山等薄煤層礦區,用刨煤機開(kāi)采薄煤層取由于薄煤層開(kāi)采的特殊性,造成薄煤層長(cháng)璧機械化開(kāi)采得了中國煤化工-土截煤機、滾筒采煤發(fā)展緩慢,目前主要以炮采和機采為主。國內外薄煤層機械機、沖以刨媒機采煤的YHCNMHG收稿日期:2008 -01- 16;修訂日期:2008 -04-08作者簡(jiǎn)介:劉棟(1964-),男,黑龍江勃利人,工程師,畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院采礦專(zhuān)業(yè),現在七臺河礦業(yè)精煤集團公司新富煤礦從事采煤技術(shù)工作。第6期劉棟:極薄煤層和薄煤層的采煤工 藝●67.經(jīng)濟效益最好。轉載機、帶式輸送機和錨桿機。房柱式開(kāi)采采用的是連續采由于采高小，薄煤層和極薄煤層工作面礦壓顯現較輕,普.煤機-- 輸送機工藝系統,在薄煤層中采用的是縱螺旋連續采工作面支護多采用點(diǎn)柱或帶帽點(diǎn)柱,支柱的間排距可適當采煤機割煤方式。增大。采用液壓支架支護時(shí),液壓支架的頂梁多為薄頂梁。國外在極薄煤層中已試驗了可遙控的連續采煤機,作業(yè)除了液壓支架、單體液壓支柱外,薄煤層工作面還可以人員在煤房外遙控連續采煤機,煤房間留有支撐煤柱,煤房采用氣垛支架支護。它是專(zhuān)為薄煤層工作面支護而設計的，內不支護,采出的煤由隨機延伸的輸送機運出煤房。許多學(xué)在薄煤層工作面推廣使用;后來(lái)我國又研制了薄煤層自移式者認為遙控連續采煤機房柱式開(kāi)采是解決極薄煤層開(kāi)采的氣垛支架?？赡芗夹g(shù)發(fā)展方向之一。我國大傾角煤層采用偽斜密集與分段密集兩種方法布5急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤置氣垛形成偽斜工作面氣垛采煤法,氣垛作為支撐工作空間和隔離采空區的基本支架。某礦采用鋼絲鋸采煤法開(kāi)采厚1.2 m,傾角85°的急傾斜薄煤層半煤巖回采巷道維護容易,掘進(jìn)困難,采用沿空薄煤層,工作面單產(chǎn)1 600 VM,直接工效8vI.留巷可以部分解決掘巷困難的問(wèn)題。為提高工作面產(chǎn)量,戰工作面呈走向布置,斜長(cháng)10 m,走向長(cháng)度150 m,工作面.少回采巷道掘進(jìn)量,緩解工作面接替緊張,對拉工作面布置下巷布置電機、絞車(chē)、對輪、導向輪和手動(dòng)葫蘆,工作面上巷在薄煤層中應用較廣。.布置尾輪、導向輪和手動(dòng)葫蘆。絞車(chē)牽引的鋼絲繩分兩段,與煤壁接觸段稱(chēng)鋸繩段,鋸繩上安裝截齒,在上下兩巷中運3螺旋鉆機采煤行的鋼絲繩稱(chēng)牽引繩,鋸繩在絞車(chē)牽引下沿工作面煤壁做往螺旋鉆機采煤是20世紀60年代發(fā)展起來(lái)的采煤方法。復運動(dòng),鋸齒在煤壁上拉出兩條溝槽,一次鋸深約0.2m。隨美國首先將它用于地下開(kāi)采,原蘇聯(lián)、英國、德國、法國都對著(zhù)溝槽加深,溝槽兩幫的煤在礦山壓力作用下自行破碎脫此項技術(shù)的應用做過(guò)許多研究,我國20世紀90年代開(kāi)始引落,并沿工作面下滑,經(jīng)溜煤眼滑到運輸平巷的運輸機上外進(jìn)和研制用于薄煤層和板薄煤層開(kāi)采的螺旋鉆機。螺旋鉆運。采過(guò)后的空間不支護,工作面沿走向每推進(jìn)15 m,留2~機采煤是一種最簡(jiǎn)單的薄煤層或極薄煤層開(kāi)采方法。3m寬的煤柱支撐頂板,并將正在工作的空間同采空區隔開(kāi)。從已開(kāi)掘的平巷中,用螺旋鉆機向巷道兩側的煤層中鉆因此,在工作面前方每隔15m預先要掘好一個(gè)切割眼。進(jìn),螺旋鉆機的鉆頭上裝有截齒,依靠截齒的鉆進(jìn)與截割,螺采用此種采煤法,工人不進(jìn)入工作面,在平巷中操縱絞旋鉆桿鉆入煤體。車(chē),支移立柱,通過(guò)手動(dòng)葫蘆移動(dòng)絞車(chē)、尾輪和拉緊鋸繩等;.螺旋鉆頭的直徑視煤層厚度和賦存穩定性而定,一般約因此,減輕了工人的勞動(dòng)強度,節約了坑木,提高了勞動(dòng)效比煤層厚度小50~ 100 mm,原蘇聯(lián)研制的BrA - 2M型螺旋率。該采煤方法適用于頂底板堅硬、完整、穩定性好,煤質(zhì)松鉆機的鉆頭有$500 mm, 4*630 mm, $750 mm, p850 mm四個(gè)系軟、不粘頂、不含夾石層的急傾斜煤層。列。在鉆進(jìn)過(guò)程中螺旋葉片將煤帶出鉆孔,裝人順槽運輸機6結束語(yǔ)向外運出。從回采巷道向兩側鉆孔的深度-般在30-40 m,為防止鉆孔過(guò)程中頂板垮落,若千鉆孔之間留有一定寬度的極薄煤層和薄煤層開(kāi)采與中厚煤層相比,采煤機械化程:支撐煤柱。度要低得多,具有采高低、工作面條件差、設備移動(dòng)困難、擱用螺旋鉆機采煤,生產(chǎn)人員在平巷內作業(yè),改善了安全進(jìn)率高、工作面接替困難等特點(diǎn)。長(cháng)壁機械化工作面投人產(chǎn)條件和作業(yè)環(huán)境,機械化程度高,回采工效較高,原蘇聯(lián)采煤出比高,單產(chǎn)、工效經(jīng)濟效益低,主要以炮采和機采為主。薄工效達到15-17 v工。煤層機械化開(kāi)采的工藝主要有:長(cháng)壁式開(kāi)采、螺旋鉆開(kāi)采、連螺旋鉆機采煤主要存在的問(wèn)題是:留設鉆孔間煤柱和鉆續采煤機房柱式開(kāi)采、急傾斜煤層鋼絲鋸開(kāi)采等方式?？捉M間煤柱,降低了采出率;接長(cháng)和縮短鉆桿所用的時(shí)間占參考文獻:工作總時(shí)間的比重較大。螺旋鉆機采煤具有其它方法難以[1] 趙最傭.不穩定煤層開(kāi)采方法[M]徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，替代的優(yōu)點(diǎn),被稱(chēng)為解決極薄煤層開(kāi)采的可能出路之一。1998.[2] 朱鍛昌,等.難采復雜煤層的開(kāi)采[M].北京;世界圖書(shū)出版社，4連續采煤機房柱式采煤我國某煤礦引進(jìn)美國連續采煤機設備,開(kāi)采厚度為0.73] 張榮立,等.采礦工程設計手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,-1.3 m的薄煤層,取得較好的經(jīng)濟效益。連續采煤機房柱[4] 張先塵.中國采媒學(xué)[M].北京:煤炎工業(yè)出版社,0030.0式開(kāi)采的特點(diǎn)是采掘合一,邊掘邊采,利用煤柱作為臨時(shí)或s] 沈光寒,等.礦井特殊開(kāi)采的理論與實(shí)踐[M].北京:煤炎工業(yè)出永久支護支撐頂板,煤柱在回采過(guò)程中可以部分或全部回版社:1998.收。采厚較大的薄煤層房柱式工作面,主要設備有采煤機、中國煤化工歡迎訂閱煤炭HCNMH G