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1、陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司矿井二盘区开采初步设计第一节采煤方法选择综合上述二盘区4-1、4-2煤层具体的赋存条件,结合该生产规模、装备和技术管理水平,可供选择的采煤方法论证如下:一、4-1煤层采煤方法选择4-1煤层属于薄煤层,可采厚度0.80~1.39m(不含夾矸),平均1.11m。根据上述4-1煤层的具体条件、该矿的生产规模、技术管理水平,结合我国目前薄煤层开采技术经验、机械化发展水平及生产管理水平,可提出三个方案:方案Ⅰ:长壁式布置炮采工艺采煤法。即采煤工作面采用长壁式布置,钻爆发破煤、人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤、单体液压支柱配金属铰接顶梁支护顶板、全部
2、垮落法管理顶板。这种采煤方法为我国大部分地区地方中小型矿井中普遍采用的一种采煤方法,该采煤方法技术简单,管理简单,工作面整体投资少,适应性强。但机械化程度低,采用单体支架支撑顶板,生产安全较差,人员多,劳动强度大,工作面单产低。另外,工作面推进速度慢,盘区几何尺寸大,不利于回采巷道维护和煤炭自燃的防治。方案Ⅱ:长壁式布置机采工艺采煤法。即采煤工作面采用长壁式布置,滚筒式采煤机破煤和装煤、可弯曲刮板输送机运煤、单体液压支柱配“Л”型梁支护顶板、全部垮落法管理顶板。这种采煤方法为我国大部分地区中小型矿井中普遍采用的一种采煤方法,该采煤方法技术较先进,机械化程度较高,管理相
3、对集中,工作面咸阳星城矿山工程服务有限公司陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司矿井二盘区开采初步设计整体投资相对较低。但采用单体支架支撑顶板,生产安全较差,单产较低,人员较多,劳动强度较大,另外,盘区几何尺寸大,工作面推进长度大,推进速度较慢,不利于回采巷道维护和煤炭自燃的防治。方案Ⅲ:螺旋钻采煤法是无人采煤工作面中较为成熟的一种方法。广泛地用于开采围岩不稳定的薄煤层和极薄煤层,还可用于开采边角煤和回收各种煤柱。螺旋钻采煤法的最大特点是不需回采工作面,及不需回撤工作面内的采煤机、输送机和支护设备,仅在巷道中用螺旋钻采煤机就可将两侧各50~70m范围内的煤采出。工人在支护条
4、件良好的巷道中工作,安全状况有了可靠的保障,彻底地改变了薄煤层回采工人在工作面内爬行的工作状况。螺旋钻采煤机适用于煤厚0.45~1.5m,倾角15°以下,切割阻力小于250~330kN/m的煤层。螺旋钻采煤法尽管巷道掘进率高,丢煤多,但用人少,效率高,同时还可使一些平衡表外的储量得到开采,相对提高了工业储量,延长了矿井的服务年限。随着螺旋钻采煤法的不断完善,此种采煤方法将有较好的发展前景。方案Ⅳ:长壁式布置综采工艺采煤法。即采煤工作面采用长壁式布置,工作面装备可有滚筒采煤机和刨煤机螺旋钻破煤和装煤配可弯曲刮板输送机运煤、自移式液压支架支护顶板、全部垮落法管理顶板两种形
5、式。现对国内外薄煤层综合机械化开采技术现状分析比选如下:(一)国外长壁式薄煤层综合机械化采煤技术咸阳星城矿山工程服务有限公司陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司矿井二盘区开采初步设计国外长壁式薄煤层综合机械化采煤技术主要有两种技术途:采用刨煤机、刮板输送机和液压支架的刨煤机采机组;采用滚筒采煤机、刮板输送机和液压支配套的采煤机机组。上世纪90年代开始,德国DBT公司开始薄煤层综合机械化采煤技术研究。目前,该公司已经研究开发的以液支架PM2电液控制系统为基础的全自动化无人煤机综采工作面成套设备已经投入生产应用,实了薄煤层综合机械化采煤向综合自动化无人工作面采煤的发展,使薄煤
6、层综采技术达到了高产高效的。如:德国鲁尔公司佛德利希莱茵兰特矿,煤厚1.3m,面长310m,采用刨煤机、电液控制系统,日产煤均达12653t,最高日产达16500t;该公司的罗伯特煤矿,刨煤机综采工作面,煤厚1~1.16m,工作面长308m,平均日产原煤13500t。英国Long-公司、美国Joy公司研究开发了具有自动化的滚筒式采煤机综采工作面计算机控制系统,取得了较好成绩。如美国煤钢联BW50#煤矿,煤厚1.38m,工作面长度330m,采用滚筒式采煤机综采创下日产原煤22310t的记录。澳大利亚正在研究程控制全自动无人长壁工作面开采技术。为适应“一矿一面”的高度集中
7、化生产和煤矿生产集团化管理模式,先进采煤国家研发了矿井自动化监测控制系统,主要生产环节已基本实现自动化检测监控,实现了对综采工作面井运输、通风、排水等设备和矿井瓦斯、煤尘全参数的全自动化监测和控制。1999年全美约27个薄和较薄煤层工作面,平均日产量达5~7Kt。目前,世界各国主要采煤国家相继研制成功且先进的薄煤层滚筒式采煤机有:德国Eickhoff的EDW-170LN,咸阳星城矿山工程服务有限公司陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司矿井二盘区开采初步设计EDW-300LN滚筒采煤机,英国An-rson公司的AM420滚筒采煤机,AS270薄煤层电牵引采