薄煤层综采工作面安全高效开采技术实践和应用

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1、薄煤层综采工作面安全高效开采技术实践和应用摘要：为解决平禹煤电公司二矿薄煤层安全高效开采技术这一难题，通过选择合理的工艺参数，采用综合机械化采煤工艺，实施有效地技术措施及现场的管理，实现安全生产高效生产，提高了产能及经济效益。为综合机械化釆煤工艺在薄煤层复杂条件下实现安全高产高效技术探索出了一条新途径。关键词：薄煤层安全髙效实践与应用随着中厚煤层的枯竭，若薄煤层不能及时合理开采，必然会造成煤炭资源浪费，影响矿区可持续发展。我国薄煤层是指厚度小于1.3m的煤层，分布广泛，储量丰富，资源储量达61.5亿t。由于受工作面空间的限制，造成我国薄煤层的开采长期处

2、于劳动强度大，机械化程度低，安全系数低，经济效益低的“一大三低”的窘境。因此探讨和研究薄煤层髙产高效开采技术对我国煤炭工业具有重要意义。平禹矿区为我国地方煤矿重点矿区之一，煤田煤系地层属石炭二叠系，开采矿井多，矿区早期主要采用炮采、炮掘工艺进行开采，根据煤矿开采发展趋势及矿井发展规划的要求，现有的生产能力满足不了矿井发展的需要，为此平禹矿区开展对五2不稳定薄煤层安全高效技术研究，从2009年开始平禹煤电公司陆续在平禹二矿、平禹六矿、平禹凤翅山矿等多对矿井推行综合机械化开采，通过矿井机械化程度的提高，达到安全高产高效的目的，进一步推动矿区发展。1、工作面

3、地质概况河南平禹煤电有限责任公司二矿（简称平禹二矿）位于禹州市鸿畅镇。井田位于禹州煤田东南部三峰山矿区中段，井田内可采煤层三组，分别为二1、五2、六4煤层，现主采五2煤层，二1煤层为下步主采煤层。五2煤层位于二迭统下石盒子组地层中，煤层厚度1.0〜1.4m,平均1.加。硬度系数小于2fo煤层倾角17°。地质条件复杂。伪顶为厚0.2〜0.5m炭质泥岩，平均厚0.3m；直接顶为砂质泥岩；底板为细粒砂岩。水文地质条件简单。33070工作面采用走向长壁式布置，开采水平-327〜-372m,走向长1455m,采长160m,采髙1.6m,可采储量0.484Mt。2

4、、工作面主要设备的选型2.1“三机”选型原则采煤机的选型是综采工作面设备选型配套的首要问题。充分考虑煤层开采的地质条件、工作面设计生产能力、矿井系统配套能力及设备供应状况等因素。液压支架是综合机械化采煤工作面主要装备之一，支架的选型应满足：支护强度与工作面矿压相适应；支架结构与煤层赋存条件相适应；支护断面与通风要求相适应；推移连接装置与采煤机，刮板输送机等设备相匹配。工作面刮板输送机生产能力的选型原则是①运输能力：保证采煤机采落的煤炭全部运出，并留有一定的备用能力；②结构：与采煤机和液压支架结构匹配。考虑工作面运输条件差，刮板输送机实际运输能力尽量选得

5、大一些。2.2设备的选型2.2.1"三机"的选型参照国内外高产高效矿井工作面装备情况，经过科学计算，选用国产MG200/456-WD型无链电牵引采煤机、ZY4000-10/20型掩护式液压支架和SGZ-764/500型刮板输送机相配套使用。'‘三机”主要技术参数如下表：表1采煤机技术参数项目型号规格单位采煤机型号MG200/456-QWD截割高度1.1〜2.4m适应煤层倾角W35°总功率456kW截割功率2X200kW牵引功率2X25kW电压等级1140V滚筒直径1400Mm机面高度853Mm截深600Mm摇臂摆动中心距5170Mm牵引方式齿轮销轨式牵

6、引力2X220kN牵引速度0〜6m/min重量22t表2液压支架的主要技术参数项目型号规格单位支架型号ZY4000/10/20高度1000/2000mm宽度1430/1600mm中心距1500mm系统压力31.5MPa初撑力3082kN工作阻力4000kN支护强度0.58-0.67MPa适应底板比压1.67-1.97MPa适应倾角3、工作面采煤方法及回采工艺工作面采用单一走向长壁后退式采煤法，综合机械化采煤，局部薄煤带使用打眼放炮采煤，全部垮落法控制顶板。1）工艺流程：采煤机割煤、装煤一运输机运煤一移架f推运输机。2）采煤机进刀方式：采煤机采用双向割煤

7、端部斜切进刀、往返割两刀的作业方式。3）移架方式：工作面移架采用依次顺序式移架。移架滞后采煤机后滚筒3-5架，顶板破碎地段采用跟机带压移架或交错式移架，移架步距0.6m。4）推移刮板输送机：推移刮板输送机滞后移架10T5米进行，推移机头机尾时，机头机尾与过渡槽整体要推移，工作面中部槽逐节推移，刮板输送机移出后应保持平直，并且弯曲段距离不少于15米。5）作业方式：工作面采用“三八”工作制度，两班半采煤半班检修的生产作业方式，采用正规循环作业方式，每天10个循环，每个循环进度0.6m。6）支护形式及采空区处理。工作面安装ZY4000-10/20型掩护式液压

8、支架100,对顶板实行全部垮落法控制。7）端头及三角区支护。工作面上下端头采用4对8根4000