枣矿集团蒋庄矿极薄煤层机电一体化技术及装备安全高效开采应用情况介绍

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1、极薄煤层机电一体化技术及装备安全高效开采应用情况介绍枣矿集团蒋庄煤矿我国薄煤层资源丰富，分布广泛，已探明可采储量为61.5亿吨，约占总可采储量的20%。由于薄煤层开采单产低、生产成本高、经济效益差，缺乏适应性好、生产效率高的开采装备，致使很多煤炭企业放弃薄煤层开采，造成煤炭资源的严重浪费。提高薄煤层采出率，减少资源浪费，关键在于解决薄煤层的高效安全开采问题。蒋庄煤矿隶属于枣矿集团，是一座年设计能力150万吨的国有大型机械化矿井，后经技术改造，2006年核定生产能力为275万吨。随着近几年来的大强度开采，矿井采场已逐渐转入矿井的边界采区，受地质构造复杂、煤层厚度赋存不稳定以及村庄压煤等因素的影

2、响，一水平可采储量锐减。同时不规则工作面数量增多，采掘工作面接续频繁，矿井产能受到极大的影响。为确保矿井厚煤层与薄煤层、一水平与二水平以及总体产量的平稳过渡，2004年矿井便已着手进行二水平薄煤层的开拓工作，并于2009年二季度末形成矿井第一个薄煤层工作面16301对拉工作面。考虑到二水平赋存煤层厚度较薄，产能低，以及极薄煤层传统采用的炮采工艺无论是生产组织形式还是工作面产能均受到较大制约的现状，根据集团公司的总体工作部署以及科学发展的要求，2009年9月，在上工作面安装了集团公司首套极薄煤层综机设备；8次年1月，在下工作面安装了集团公司首套电液支架，均实现一次试运转成功。一、16301工作

3、面概况16301工作面位于蒋庄煤矿二水平163采区西南部，其西部为柴里井田，西南部为崔庄井田，是163采区的首采工作面，周边均尚未开采。工作面地面对应位置标高＋35～＋37m，井下标高-408～-445m；工作面走向长683～979m，单面倾斜长90m，煤层厚度为0.8～1.3m，平均1.25m，可采储量为19.7万吨。本工作面地质构造简单，总体呈现为向斜地质构造，掘进过程中共揭露断层17条，其中落差在1.2m以上且对生产影响较大9条断层在工作面设计中的均实施改造。工作面采用单一长壁后退式采煤法，全部垮落法管理采空区顶板，采煤工艺为综采。二、工作面设备选型1、极薄煤层综机设备的主要技术难点和

4、问题分析受国内目前现有采煤机截割功率及配套设备适应范围的影响，0.8m及以下极薄煤层综合机械化开采实现高效开采的主要难点在于：⑴解决大功率高可靠性采煤机机身高度与煤层厚度的矛盾；⑵解决极薄煤层综采配套设备对薄煤层厚度变化的适应性问题；⑶解决极薄煤层工作面安全8高效开采与行人困难的问题。以上技术难点，主要通过研制大功率高可靠性矮机身采煤机、工作面设备配套技术与高效回采工艺，拓展极薄煤层综采适应范围，特别是大功率高可靠性工作面设备应用下限，形成开采下限为0.8m的极薄煤层综采高效开采技术。2、设备的配套选取⑴工作面落煤选用MG100/238-WD型电牵引采煤机，该采煤机采用多电动机纵横布置方式，

5、是目前国内外骑溜式采煤机机身最低、功率最大的机外载极薄煤层电牵引采煤机，属国际首创；整机机身短，过煤空间大；传动系统简单、可靠；控制系统采用先进的DSP系统为核心，可对采煤机提供完善的电气性能保护；人机操作界面为全中文显示，能够提供操作步骤提示和故障报警提示；操作方式有电控箱就近操作、左右端头站有线操作和无线遥控操作；电气系统采用模块化设计，便于井下维护和更换。⑵工作面顶板支护选用ZY2000/6.5/13型掩护式液压支架，该支架采用整体顶梁、二柱掩护式，采用先导阀临架控制，满足了大伸缩及薄煤层作业安全上的要求，适应采高0.8～1.3m极薄煤层综合机械化开采。⑶工作面运输选用SGZ630/2

6、20B型刮板输送机，该运输机整机机身低，传动系统采用行星减速器垂直布置；中部槽槽帮钢为铸造E型，与NM360耐磨板经焊接后采用等离子熔敷，具有强度高、耐磨性好等特点。⑷8工作面顺槽选取SZB630/75型边双链刮板转载机和DSJ80/40/2×40型胶带运输机。⑸工作面电液支架选用PM31电液控制系统。控制在应用程序基础上进行。控制命令是操作者通过键操作发出的（或是根据采煤机位置由系统自动发出）。可以实现对单个支架动作的手动控制、对单个支架降柱—移架—升柱—移溜等动作施行自动顺序联动、成组自动控制以及以采煤机位置为依据的支架自动控制，并具有支架立柱自动补压、联动闭锁、紧急停止以及丰富的信息显

7、示、声光警示、操作提示等多项功能。该套极薄煤层综采机组突破了综合机械化开采1.0m煤层厚度的限制，达到了最低开采高度0.8m。三、作业方式及劳动组织选取工作面采用正规循环、“四六”制作业方式，每天由三个生产班和一个检修班组成，每班作业6h；正规循环率约为85％、资源回收率97%，日割煤量约为1069t，月单产约为3.2万吨。工作面每班有2名工长负责组织生产，配有质量验收员、采煤机司机、支架工、维修工、三机工等