薄煤层自动化开采介绍

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1、自动化开采薄煤层概述一、薄煤层概述二、薄煤层开采面临困难及现状三、薄煤层割煤历史四、薄煤层开采特点五、自动化技术组成六、自动化存在问题七、自动化未来发展前景一、薄煤层概述根据我国煤层厚度划分,厚度0.18～1.13m属于薄煤层,小于0.18m属于极薄煤层。我国煤炭储量大且赋存多样化,仅国有煤矿薄煤层储量比重就占20％左右，地方煤矿薄煤层储量比重更大，且分布广泛，局部集中。如：薄煤层储量山东省占41％，四川省占54.8％，贵州省占46％，阳泉、平顶山、徐州、开滦、铁法、七台河等大矿务局都占有较大的比例。根

2、据整合前神东矿区煤炭资源统计，煤层厚度在1.36～2.50m煤层保有资源储量达99955万吨，占总资源量10.76%,神东各矿都有该厚度煤层。因此薄煤层自动化开采有以下几点重大意义：有利于提高资源回收率，延长矿井服务年限提高工人安全系数有利于降低工人劳动强度二、薄煤层开采困难及现状由于煤层薄开采作业空间小，工作条件恶劣，掘进率高，回采效率低，经济效益差，除特殊短缺煤种外，大部分薄煤层被暂时放弃，薄煤层开采一直成为困扰我国煤炭行业的难题。由于薄煤层开采存在着政策、技术、装备等诸多问题，多年来在各煤矿未得到

3、应有的重视，特别是进入市场经济后，煤炭企业往往为了追求好的经济效益，使得很多矿区薄煤层开采处于停滞甚至倒退状况。薄煤层开采的产量比重在20世纪70年代以前，保持在16%～17％之间，与薄煤层储量比例相近。80年代以来，中厚煤层机械化采煤技术快速发展，但薄煤层开采技术发展缓慢，薄煤层产量比重逐步下降，到1988年已降至10.93％，到1996年只占7.32％。随着各大煤矿中厚煤层的不断开采，薄煤层将逐渐增多，瓦斯突出问题越来越严重，有些矿已经到了不开解放层已无主采煤层可采的状况，如：兖矿集团目前薄煤层储量

4、已占40％以上。我国薄与极薄煤层的可采储量约为60多亿t,约占全国煤炭总储量的19%,而产量只占总产量的10.14%,远远低于储量所占的比例,并且产量的比重还有进一步下降的趋势。薄煤层的开采问题越来越突出,已是无法回避的现实问题。二、薄煤层开采困难及现状英国和美国主要采用滚筒采煤机长壁式开采和连续采煤机房柱式工艺开采薄(0.8～1.3m)和中厚偏薄煤层(1.3～1.8m)。德国、法国、俄罗斯和比利时等国广泛采用刨煤机自动化割煤，尤其是德国研制和使用刨煤机的时间最长，技术水平最高。美国Joy、德国DBT和

5、EKF公司都开发了具有自动化功能的滚筒采煤机，20世纪90年代开始，德国DBT公司开始研制电液控制系统。目前，该公司开发的全自动化综采工作面成套设备已在神东榆家梁煤矿成功投入使用。我矿是在榆家梁煤矿的前提下利用除煤机采用JOY生产的7LS1A型，其余设备均用国产化设备的又一个自动化综采工作面。三、薄煤层开采历史我国薄煤层的开采经历了几个发展阶段。20世纪50年代薄煤层开采主要使用炮采工艺;60年代开始使用深截煤机掏槽,爆破落煤;70年代薄煤层机组得到较大发展,分别研制出不同类型的刨煤机,包括钢丝绳牵引刨

6、煤机、全液压驱动刨煤机和刮斗刨煤机等。1974年研制成功BM-100型薄煤层滚筒采煤机。90年代,天府矿务局和徐州矿务局,分别从俄罗斯和乌克兰引进了螺旋钻采煤机,2003年新汶矿业集团也引进了2台三钻头的螺旋钻采煤机,用于薄与极薄煤层的开采,使一些用传统采煤工艺不能开采的薄煤层、极薄煤层得到有效开采利用。四、薄煤层开采特点一、薄煤层采煤工艺特点　　薄煤层工作面采高低,要求采煤机机身矮,且要有足够的功率,通常功率不应低于100～200kW;机身尽可能短,以适应煤层的起伏变化;要有足够的过煤和过机空间高度

7、;尽可能实现工作面不用人工开切口进刀;有较强破岩过地质构造能力;结构简单、可靠,便于维护和安装。根据这些要求,薄煤层采煤机分为骑输送机式和爬底板式两类。骑输送机式采煤机由输送机机槽支承和导向,只能用于开采厚度大于0.18～0.19m煤层。爬底板式采煤机机身位于滚筒开出的机道内,机面高度低,当采高相同时,与骑输送机式相比,过煤空间高,电机功率可以增大,具有较大生产能力,并且工作面过风断面大、工作安全,可用于开采0.16～0.18m的煤层。二、薄煤层开采存在的主要问题和发展趋势(1)采用大功率电动机或多电动

8、机以增大总装机容量。实践表明,采煤机的单机效能,在很大程度上取决于电动机功率的大小,只有大功率,才有高效能。薄煤层采煤机的技术关键是矮机身与大功率之间的矛盾,如何解决这一矛盾,是设计的难点和重点。　　由于薄煤层赋存条件变化较大(断层、夹矸、变薄带较多),薄煤层采煤机截割坚硬矸石的概率比中厚煤层要多,带来的振动、冲击也要比中厚煤层频繁和剧烈,因此,整机结构的动态优化设计是今后应重点研究的问题。(2)改进螺旋滚筒的结构、完善液压系统以及提高电