复杂地质条件薄煤层综采工艺应用探析.doc

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1、复杂地质条件薄煤层综采工艺应用探析【摘要】我国煤层地质赋存条件相对复杂，煤炭资源分布区域广阔。国内大多数煤矿集I才I经过多年开采，不少矿井中的厚煤层已濒临枯竭，因而视线逐渐转向了薄煤层的开采。发展薄煤层开采工艺对于合理开发与利用煤炭资源，延长矿井开采周期都具有十分积极的作用。笔者结合自身多年的薄煤层开采经验，针对目前薄煤层开采中存在的问题进行了分析，并就此对复杂地质条件下的薄煤层综采工艺进行了总结，详见下文。【关键词】地质条件；薄煤层；综采工艺；应用随着我国煤炭需求量及开采量的增长，原右矿区的厚煤层煤炭

2、资源储量也日益贫乏，企业开始将视线投向以往不愿开采，或认为无经济效益的薄煤层开采上。为了提高薄煤层的开采量，煤矿企业纷纷开展起了薄煤层的综采工艺研究。由于薄煤层空间受限，综采工艺研究的重点确定为开采设备的选择及回采工艺，笔者从事薄煤层开采已有多年，在实际工作屮，在结合自身实际的情况下，对复杂地质条件下的薄煤层综采技术进行了大胆地改革与创新，并取得了一定的成效，为矿区其它矿井的薄煤层综采提供了参考依据。1•薄煤层开采中存在的问题[1]目前，我国的薄煤层开采以长壁采煤法最为常见，由于薄煤层的开采厚度＜1.3

3、m,与中厚层与厚煤层相比，薄煤层的综采仍面临以下问题：(1)薄煤层综采工作面采高低，设备移动困难。当薄煤层开采工作面的最小采高＜1.0m时，开采人员要想出入工作面就存有一定的困难，更不用论及在狭小工作面内进行作业的难度了，另外，薄煤层的开采空间与尺寸会使采煤机械与液压支架受到限制，设计难度较大。由于施工环境的限制，液压支架立柱不得不进行双伸缩或三伸缩，无疑增加了生产成木。(2)掘进速率低，工作面接替紧张。随着采煤工艺的发展，工作面的推进速度要比以往大为增加，薄煤层的回采通道为半煤岩巷道，但实际中的掘进方

4、式与厚煤层相比无明显变化，仍沿用打眼、放炮、人工装卸，导致掘进速率低下,工作血接替工作紧张。(3)煤层厚度、断层等地质构造对薄煤层开采工作面的布置造成极大的困难。4•薄煤层采煤工作面的机械化投入比例高，所获经济效益不如厚煤层开采。薄煤层综采工作的设备投资不会低于中厚煤层的综采。可见，积极探索薄煤层的综采工艺是实现高效煤炭开釆的有效途径。2.复杂地质条件薄煤层综采工艺2.1开采设备的选择挑选合适的开采设备是实现薄煤层综采机械化的关键，要想选择符合开采工作面环境及开采技术条件的设备，就必须遵循以下原则：设备

5、体积小，以适应薄煤层的空间限制，降低破顶、破底情况的发生，提升回采效率；采煤机应具有较大功率；支架拥有足够的支撑力，以应对矿山压力；要符合矿山的设备条件。采煤选用MG200/456-WD型薄煤层双滚筒电牵引采煤机，功率456kW,牵引力350RN,该机用于煤层厚度为1.2m-2.Om的薄煤层综采工作面，具备完善的保护及故障诊断、记忆功能，为加大装机功率，截割部采用双电机布置方式，可采较硬煤质。据我矿区往年的矿压资料得出，薄煤层顶板来压步距为8-13m,来压强度为0.25-0.43MPa,据此，支护设计采

6、用ZY2000/07/14型掩护式液压支架，支架适应的支护强度为0.509MPa,经计算，我矿区薄层煤的综采工作面的每架支架合理工作阻力应＞1254.89kN,而选用的ZY2000/07/14型掩护式液压支架的额定工作阻力为2000RN,满足开采要求。所用的支架强度要明显大于矿山的来压强度，适应支护要求。考虑到我矿区的薄层煤综采工作曲不规则，如按照传统的运输方式将输送机头安装在下巷，在工作面推采过程中会频繁掐损机头，将给开采带来极大的困难与安全隐患。我们根据这一情况，将工作面输送机布置为上拉运煤，提高了

7、输送机缩短或延长的灵活性；在工作面推采过程中，我们也遇到过工作而中部存在一条落差大约4・5m的正断层，经过多方研究论证后，我们将工作面输送机在断层以下10米处掐开，安装两个40T机尾相搭接，将工作面分成上下两段，上段进行沿空留巷，下段进行扇形采煤,扇形回采旋转60°左右，从而降低了在断层处打眼放炮所带来的安全隐患，降低了开采人员的劳动强度，提高了开采效率和煤炭冋收率。2.2回采工艺我国薄煤层多数采用高档普采法，生产效率及经济效益均较低下，采煤方法一直困扰着薄煤层的开采和利用。某些矿井虽然投入了综合采煤设

8、备，但“三机”装备的配套性不高，导致工作面的生产能力无法提高。薄煤层的煤层厚度多小于1.3m,.1煤层硬度系数多为3-4,采煤人员进入工作面或在内作业、设备的移动均较困难，而回采通道多为半煤岩巷，综合开掘设备无法投入，煤层的厚度、角度、褶曲、断层等地质构造也对采煤的方法影响极大。我们考虑到本矿区工作面可能受穹隆地质结构与倾斜方向断层的影响，工作血根据断层倾斜方向采取条带布置，考虑到实际的开拓水平与工作面的排水现状，决定采取倾斜长壁仰斜开采技