极薄煤层和薄煤层的采煤工艺

第27卷第6期‘煤炭技术Vol.27 ,No.62008年6月Coal TechnologyJun,2008极薄煤层和薄煤层的采煤工艺刘栋(七台河矿业精煤集团公司新富煤矿，黑龙江七台河154600)摘要:薄煤层开采的特 殊性造成薄煤层长壁机械化开采发展缓慢,目前主要以炮采和机采为主。国内外薄煤层.机械化开采较成熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连续采煤机房柱式开采及急倾斜煤层钢丝锯开采。关键词:难采煤层;极薄煤层;薄煤层;采煤工艺中图分类号:TD823文献标识码:A文章编号:1008 - 8725(2008)06 - 0066 - 02Mining Technique in Super Thin and Thin Coal SeamLIU Dong(Xinfu Coal Mine , Qitaihe Mining Industry Cleaned Coal Group Comp. ,Qitaihe 154600 ,China)Abstract: The particularity of thin coal seam makes the thin coal seam mining with longwall and mechanizationslowly develop, the blasting and mechanized mining is main nowadays. More mature technique of thin coalseam mechanized mining at home and abroad mainly includes: longwall mining, spiral drill mining , continuousminer room - and - pillar mining, steel saw mining in steep seam.Key words :coal seam with hard mining; super thin coal seam; thin coal seam; mining technique化开采较成熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连0前言续采煤机房柱式开采及急倾斜煤层钢丝锯开采。难采煤层是指由于特殊赋存条件,若不采取相应的措2长壁采煤工艺施,难以有效地开采的煤层,薄和极薄煤层属于难采煤层。极薄煤层和薄煤层的赋存特点给开采工作带来的困难。应对于赋存稳定、地质构造简单的薄煤层可采用长壁机械根据具体条件和矿区的当前开采技术水平、装备和工艺现化采煤。无论采用综采工艺还是普采工艺,与厚和中厚煤层状、工人素质以及采取措施后可能带来的技术经济效果,合开采相比,薄煤层开采所不同的是破煤设备除了滚筒采煤机理地选择有针对性的开采技术措施，解决难采的问题。为保以外还可以采用刨煤机,两种破煤设备的空间高度都受煤层护生产人员开采的积极性应制定不同的生产指标和政策,以厚度的限制。真实地反映生产人员的实际工作贡献。滚简采煤机具有较高的破谋能力。目前,我国研制使用的薄煤层滚简采煤机已有近20种。这些采煤机大致可分为1薄煤层资源及开采状况与特点骑溜式和爬底式两种,当采高大于0.8~0.9 m时,采用骑溜一般认为,厚度小于1.3 m的煤层为薄煤层,厚度小于式采煤机;当采高小于0.8 m时,一般采用沿底板运行的爬0.8 m的煤层属极薄煤层。我国在近80个矿区中的400多个底板式采煤机。矿井中,赋存着750多层薄煤层,保有工业储量98.3亿1,可目前,我国使用最多的是BM-100型薄煤层骑溜式滚筒采储量61.5亿t,约占总可采储量的19%,其中摩度在0.8~采煤机,该采煤机适应于采高0.8-1.3 m,煤的坚固性系数f1.3m的占86.02% ,厚度小于0.8 m的占13.98%。≤2.5,顶板中等稳定的薄煤层。20世纪90年代,我国薄煤层的产量只占总产量的8% ~矿用刮板输送机的溜槽最小高度为150~ 200 mm,直接10% ,极薄煤层产量所占的比例更少。与厚煤层和中厚煤层在底板上运行的爬底式滚简采煤机空间高度可以减去溜槽相比,相应的采煤机械化程度要低得多。极薄煤层只有在以的高度,这大大降低了对采煤机采煤空间的高度要求。下条件下才可能开采:①属特殊需要的优质煤;②相邻的主采煤层开采的另外-种破煤设备是刨煤机。刨煤机用沿煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险,极薄煤层可作煤层切削的刨刀刨落煤炭,刨下的煤靠犁形板装人刮板输送为解放层;③矿井或采区尚未报废,剩余的储量为极薄煤层。机,其驱动装置设于工作面端部的平巷。刨煤机在生产中具与厚和中厚煤层相比,极薄和薄煤层开采存在以下特点:有破煤能耗少、煤的块度大、粉尘少、产量和效率较高、劳动①采商低,人员在工作面只能爬行,甚至以卧姿作业;②工作强度低等优点;另外,刨煤机本身还具有结构简单、造价低、条件差,设备移动困难;③掘进率高,工作面接昝困难;④长壁检修方便等优点。机械化工作面投入产出比高,单产、工效及经济效益低。七台河和双鸭山等薄煤层矿区,用刨煤机开采薄煤层取由于薄煤层开采的特殊性,造成薄煤层长璧机械化开采得了中国煤化工-土截煤机、滚筒采煤发展缓慢,目前主要以炮采和机采为主。国内外薄煤层机械机、冲以刨媒机采煤的YHCNMHG收稿日期:2008 -01- 16;修订日期:2008 -04-08作者简介:刘栋(1964-),男,黑龙江勃利人,工程师,毕业于黑龙江科技学院采矿专业,现在七台河矿业精煤集团公司新富煤矿从事采煤技术工作。第6期刘栋:极薄煤层和薄煤层的采煤工 艺●67.经济效益最好。转载机、带式输送机和锚杆机。房柱式开采采用的是连续采由于采高小，薄煤层和极薄煤层工作面矿压显现较轻,普.煤机-- 输送机工艺系统,在薄煤层中采用的是纵螺旋连续采工作面支护多采用点柱或带帽点柱,支柱的间排距可适当采煤机割煤方式。增大。采用液压支架支护时,液压支架的顶梁多为薄顶梁。国外在极薄煤层中已试验了可遥控的连续采煤机,作业除了液压支架、单体液压支柱外,薄煤层工作面还可以人员在煤房外遥控连续采煤机,煤房间留有支撑煤柱,煤房采用气垛支架支护。它是专为薄煤层工作面支护而设计的，内不支护,采出的煤由随机延伸的输送机运出煤房。许多学在薄煤层工作面推广使用;后来我国又研制了薄煤层自移式者认为遥控连续采煤机房柱式开采是解决极薄煤层开采的气垛支架。可能技术发展方向之一。我国大倾角煤层采用伪斜密集与分段密集两种方法布5急倾斜煤层钢丝绳锯采煤置气垛形成伪斜工作面气垛采煤法,气垛作为支撑工作空间和隔离采空区的基本支架。某矿采用钢丝锯采煤法开采厚1.2 m,倾角85°的急倾斜薄煤层半煤岩回采巷道维护容易,掘进困难,采用沿空薄煤层,工作面单产1 600 VM,直接工效8vI.留巷可以部分解决掘巷困难的问题。为提高工作面产量,战工作面呈走向布置,斜长10 m,走向长度150 m,工作面.少回采巷道掘进量,缓解工作面接替紧张,对拉工作面布置下巷布置电机、绞车、对轮、导向轮和手动葫芦,工作面上巷在薄煤层中应用较广。.布置尾轮、导向轮和手动葫芦。绞车牵引的钢丝绳分两段,与煤壁接触段称锯绳段,锯绳上安装截齿,在上下两巷中运3螺旋钻机采煤行的钢丝绳称牵引绳,锯绳在绞车牵引下沿工作面煤壁做往螺旋钻机采煤是20世纪60年代发展起来的采煤方法。复运动,锯齿在煤壁上拉出两条沟槽,一次锯深约0.2m。随美国首先将它用于地下开采,原苏联、英国、德国、法国都对着沟槽加深,沟槽两帮的煤在矿山压力作用下自行破碎脱此项技术的应用做过许多研究,我国20世纪90年代开始引落,并沿工作面下滑,经溜煤眼滑到运输平巷的运输机上外进和研制用于薄煤层和板薄煤层开采的螺旋钻机。螺旋钻运。采过后的空间不支护,工作面沿走向每推进15 m,留2~机采煤是一种最简单的薄煤层或极薄煤层开采方法。3m宽的煤柱支撑顶板,并将正在工作的空间同采空区隔开。从已开掘的平巷中,用螺旋钻机向巷道两侧的煤层中钻因此,在工作面前方每隔15m预先要掘好一个切割眼。进,螺旋钻机的钻头上装有截齿,依靠截齿的钻进与截割,螺采用此种采煤法,工人不进入工作面,在平巷中操纵绞旋钻杆钻入煤体。车,支移立柱,通过手动葫芦移动绞车、尾轮和拉紧锯绳等;.螺旋钻头的直径视煤层厚度和赋存稳定性而定,一般约因此,减轻了工人的劳动强度,节约了坑木,提高了劳动效比煤层厚度小50~ 100 mm,原苏联研制的BrA - 2M型螺旋率。该采煤方法适用于顶底板坚硬、完整、稳定性好,煤质松钻机的钻头有$500 mm, 4*630 mm, $750 mm, p850 mm四个系软、不粘顶、不含夹石层的急倾斜煤层。列。在钻进过程中螺旋叶片将煤带出钻孔,装人顺槽运输机6结束语向外运出。从回采巷道向两侧钻孔的深度-般在30-40 m,为防止钻孔过程中顶板垮落,若千钻孔之间留有一定宽度的极薄煤层和薄煤层开采与中厚煤层相比,采煤机械化程:支撑煤柱。度要低得多,具有采高低、工作面条件差、设备移动困难、搁用螺旋钻机采煤,生产人员在平巷内作业,改善了安全进率高、工作面接替困难等特点。长壁机械化工作面投人产条件和作业环境,机械化程度高,回采工效较高,原苏联采煤出比高,单产、工效经济效益低,主要以炮采和机采为主。薄工效达到15-17 v工。煤层机械化开采的工艺主要有:长壁式开采、螺旋钻开采、连螺旋钻机采煤主要存在的问题是:留设钻孔间煤柱和钻续采煤机房柱式开采、急傾斜煤层钢丝锯开采等方式。孔组间煤柱,降低了采出率;接长和缩短钻杆所用的时间占参考文献:工作总时间的比重较大。螺旋钻机采煤具有其它方法难以[1] 赵最傭.不稳定煤层开采方法[M]徐州:中国矿业大学出版社，替代的优点,被称为解决极薄煤层开采的可能出路之一。1998.[2] 朱锻昌,等.难采复杂煤层的开采[M].北京;世界图书出版社，4连续采煤机房柱式采煤我国某煤矿引进美国连续采煤机设备,开采厚度为0.73] 张荣立,等.采矿工程设计手册[M].北京:煤炭工业出版社,-1.3 m的薄煤层,取得较好的经济效益。连续采煤机房柱[4] 张先尘.中国采媒学[M].北京:煤炎工业出版社,0030.0式开采的特点是采掘合一,边掘边采,利用煤柱作为临时或s] 沈光寒,等.矿井特殊开采的理论与实践[M].北京:煤炎工业出永久支护支撑顶板,煤柱在回采过程中可以部分或全部回版社:1998.收。采厚较大的薄煤层房柱式工作面,主要设备有采煤机、中国煤化工欢迎订阅煤炭HCNMH G