连续采煤机短壁机械化开采成套技术.docx

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1、4连续采煤机短壁机械化开采技术4.1矿井边角块段资源高效回收的途径4.1.1概述：不规则边角块段、•部分小型井田及不适合于布置长壁工作面开采的煤层和块段,其开采工艺和开采方法，长期以来一直是国内没有妥善解决的问题。国内一般沿用传统的房式、柱式和房柱式简单开采方法，其方法简单、工艺落后、安全性差、效率低、采空区内浮煤多。特别是回收率太低，使用人工炮采的回收率一般只有30%左右;使用简单机械开采的冋收率仅为50%左右。神东矿区井田范围内存在有大量不规则边角块段及部分小型井田，其可釆储量约为53219万吨，占矿区总可采储量的约17.24%,难以采用正规的长

2、壁工艺开采，在神东矿区现代化生产和建设中，高产高效集约化综采的稳定发展和不断的提高，使神东矿区在煤炭产量和机械化成套设备及现代化管理手段上，都处于世界领先地位；现代化矿井的生产和建设，需要的是全面生产手段和管理手段的现代化。矿区残留的不规则边角块段及小型井田，如何高效、安全、合理地进行开采，是神东公司在技术上面临的课题之一。采用传统的短壁简单机械化开采工艺，不仅回收率低，而且会影响矿区总体效益和科技进步,若要采用机械化开采，其技术关键不仅仅是生产设备，主要技术关键是生产工艺和支护设备。只有解决了支护设备和生产工艺，矿区的不规则边角煤才可能实现高效回采

3、和回收。按照这一思路，神东公司经过两年多的研究，自主开发了我国第一台履带行走式液压支架（自移支架），适用于连续采煤机及后配套设备，在我国传统的房柱式短壁采煤工艺基础上，经过不断研究、摸索，独创了一套“连续采煤机、履带行走式液压支架短壁机械化开釆技术”，形成了一种新型短壁机械化采煤方法。这种采煤工艺具有出煤快、机动性强、安全生产等优点，使不宜或无法布置长壁综采工作面的煤层块段得到合理开采和冋收，提高了资源冋收率，适应了矿区新建的岀口煤基地地质勘探程度低的客观条件，实现了快速增产和自主配煤。攻克了常规条件下我国短壁机械化开采的技术难题，取得了显著的经济效

4、益和社会效益。4.1.2国内外短壁开采现状1、国外短壁开采的发展现状短壁机械化开采技术始创于美国，它的主要设备有连续采煤机、锚杆钻机、运煤车等。经过50多年的不断研究与改进，已形成了自行体系的短壁机械化采煤方法。在美国，采用短壁机械化采煤法的产量在井工采煤中一直领先，近年来，由于长壁综采的发展，连续采煤机开采的产量有所回落。目前，除美国外还有澳大利亚、南非、印度及加拿大等国均广泛采用短壁机械化采煤，取得了较好的经济效益，但是采空区煤柱回收没有得到很好的解决，回釆率一般为60%左右，有自移支护设备的回收率可达80%以上。2、国内短壁开采的发展现状房式、

5、柱式和房柱式等短壁采煤方法，20世纪50~60年代，在我国使用的比较普遍。70年代初，随着长壁机械化采煤工艺在国内的兴起和推广普及，短壁采煤方法除地方小煤窑采用外，国有大型矿井基本上不再使用这种方法。主要原因是这种采煤工艺的煤炭回收率低，机械化程度低、通风条件较差、工效低，无法保证安全生产。图4-1是传统的房采工作面回采工艺图。它的回采工艺是：在采区内开掘平巷，将煤体切割成方形煤柱，然后在方形煤柱中开掘劈柱巷，并由劈柱巷向两侧再开煤房。开掘平巷和劈柱巷时用锚杆管理，而在煤柱中掘煤房时不再打锚杆。这种回采工艺的最大缺点是通风系统复杂，通风管理困难；回采

6、率低，回采率仅为30%左右。一平港//////7'//////////.//、7/%%//////%%//////图4.1-1传统房采工作面回采工艺图但是，相对而言，这种釆煤方法，它的投入较低，煤炭生产成本低廉，因而小煤窑仍然采用这种采煤方法。从1979年开始，我国先后引进了多种型号的连续采煤机，并在条件适合的矿区进行了试验。大同矿务局大斗沟煤矿使用JOY12CM型连续采煤机进行刀柱式开采,年产量达35万吨，曾创造了月进2187M单巷掘进的全国纪录；山西雁北地区马口煤矿使用连续采煤机在小窑破坏区回收煤柱，年产达7万吨；山西大同市姜家湾矿使用连续采煤机

7、条带式采煤法开采，月产达2.5万吨，发挥了连续采煤机采掘合一,机动灵活的优点。但当时只是采用了房式采煤方法进行回收，仅解决了落、装、运的机械化，并没有实现回收煤柱时的支护机械化问题。因此，在回收煤柱时只能采用部分回收法，在采空区留有大量残余煤柱。不仅煤炭回采率低，给井下煤炭自燃造成了安全隐患，而且残留煤柱的支承压力在底板传播易造成应力集中，给下层煤的开采带来不利因素。由于上述影响因素未能得到很好地解决，目前国内大部分使用过连续采煤机的矿井己将连采机退役。而神东矿区根据现代化矿井建设的需要和日标，采用现代化的管理手段、在生产实践中研究、探索和总结经验，

8、在连续采煤机短壁机械化开釆技术的研究和应用方面，取得了成功，使连续釆煤机短壁开采技术在神东矿区全面推广应用，