开采工艺选择参考资料0.51米极薄和薄煤层

0.51米极薄和薄煤层开采工艺选择参数资料四川省古叙煤田2013年3月目录MG200/245-TPD型极薄煤层电牵引采煤机3MG110/130-TPD型极薄煤层电牵引采煤机5MG100-TP型极薄煤层单滚筒爬底板采煤机7MG100-TP 单滚筒爬底板式采煤机9MG100TP （YRG5）（遥控式）极薄煤层采煤机11薄煤层滚筒采煤机综合机械化高产高效采煤相关知识13一、采煤工艺13二、装备选型15三、综采工作面主要采煤设备配套18四、薄煤层综采工作面配套实例22枣庄薄煤层综采工作面成套装备实例22兖矿集团杨村煤矿高产高效开采技术26浅谈我国薄煤层的高效开采的技术与管理措施31当前国内薄煤层开采技术现状34刨煤机的适用条件47薄煤层综采设备面面观48极薄煤层电牵引爬底式采煤机在大倾角采煤工作面的应用53极薄煤层综采技术解放呆滞压煤58极薄煤层综采设备选型与合理配套59新阳能源薄煤层工作面综采成套设备选型与配套62极薄煤层极差顶板刨煤开采工业性能试验研究66爬底板采煤机在夹矸煤层中的应用69极薄煤层机械化开采技术应用研究71下分层极薄煤层综采之路93狭窄空间拓大道97论薄煤层机械化开采(达竹煤电集团斌郎煤矿机械化开采的启示)101综采无人工作面的整体设计与实现方法的构想104科达自控阳泉荫营矿“薄煤层自动化综采工作面”通过验收111自动化综采工作面的实现与应用113自动化综采设备在复杂地质条件下的成功应用120河南煤业化工集团首个自动化综采工作面诞生记135自动化综采工作面技术应用140综采工作面自动化技术142薄煤层自动化无人工作面开采145液压支架电液控制系统现状综述149薄煤层综采自动化采煤工艺技术研究与应用152薄煤层自动化工作面关键技术现状与展望156薄煤层安全高效开采成套装备研发及应用164MG200/245-TPD型极薄煤层电牵引采煤机辽源煤矿机械有限公司MG200/245-TPD型极薄煤层电牵引采煤机是一种多电机横向布置的爬底板式、链牵引采煤机。适用于开采35度以下，0.690.95m的极薄煤层。该机的主要特点是采用整体机壳，刚性好，结构紧凑,截割能力强;采用交流变频调速,可靠性高;牵引能力大,易于实现自动化；可离机控制，解决了司机跟机操作安全问题；本产品已获得国家专利(专利号:201020042615.8)。技术特征采煤机型号MG200/245-PTD一、总体配套参数设计生产能力t/h253采高范围mm690950煤层倾角45煤质硬度f3机面高度mm380下切深度mm60配套运输机SGB-620/40T支护形式单体液压支柱二、采煤机参数总装机功率kw245供电电压V1140牵引力kN220牵引速速m/min05.2牵引方式交流变频调速操作方式跟机、遥控滚筒直径mm700，750，800，900滚筒转速r/min93.6截深mm800降尘方式内、外喷雾供水量l/min80供水压力MPa2.5整机外形尺寸mm58902197750最大不可拆组件尺寸mm42231100460最大不可拆组件重量kg11000机器重量kg16000MG110/130-TPD型极薄煤层电牵引采煤机辽源煤矿机械有限公司MG110/130-PTD型极薄煤层电牵引采煤机是一种多电机横向布置的爬底板式、链牵引采煤机。适用于开采35度以下，0.520.8m的极薄煤层。该机的主要特点是采用整体机壳，刚性好，结构紧凑，截割能力强;采用交流变频调速,可靠性高；牵引能力大，易于实现自动化；可离机控制，解决了司机跟机操作安全问题；本产品已获得国家专利(专利号为:201020042615.8)。技术特征采煤机型号MG110/130-PTD一、总体配套参数设计生产能力t/h40(V=1m/min,H=0.6m,B=0.8m)采高范围mm520800煤层倾角35煤质硬度f3机面高度mm380下切深度mm10配套运输机SGB-620/40T支护形式单体液压支柱，液压支架二、采煤机参数总装机功率kw128.5供电电压V1140或660牵引力kN150牵引速速m/min05.84牵引方式交流变频调速操作方式跟机、遥控滚筒直径mm520，600，700，800滚筒转速r/min95.3截深mm630降尘方式内、外喷雾供水量l/min80供水压力MPa2.5整机外形尺寸mm54001920800最大不可拆组件尺寸mm41801163475最大不可拆组件重量kg7500机器重量kg10000MG100-TP型极薄煤层单滚筒爬底板采煤机辽源煤矿机械有限公司安全标志编号 MEA030016MG100-TP极薄煤层单滚筒爬底板采煤机MG100-TP型极薄煤层单滚筒爬底板采煤机是国内最薄的采煤机。机身矮、短、窄，机身高度380mm（局部425mm含底船），机身长3848mm，机身宽910mm，用于煤层厚度为0.50.9m，煤质中硬（f3），倾角300的煤层，当倾角150时，机器要增加防滑绞车。该机采用液压传动、锚链牵引、无极调速，一个手把控制主油泵伺服机构进油量大小及方向，从而控制采煤机速度及前进和后退，操作简单。该机具有补液回路、热交换回路、回链敲缸保护、过载保护回路。电机两端出轴同时带动牵引部及截装部，装煤部保险销可实现过载保护，截割部离合器可实现截装部的转动和停止，采煤机安装有内外喷雾装置，截煤时喷雾降尘。电机总功率为100kw，该机牵引速度03.2m/min，截割工作滚筒转速104.6r/min，生产能力75100t/h，功率大，整机强度高，可靠性高。该机与SGB420/30型刮板输送机，单体液压支柱配套使用，可实现极薄煤层普采工作面机械化开采。 技术特征1采高（mm）5009002倾角（0 ）3003煤层硬度（f）34生产能力（t/h）751005机身长（mm）4580（底船着地长）6机身高（mm）350（局部高395）7机身宽（mm）（910不包括牵引链轮及滚筒大轴）8配套输送机型号SGD420/22或SGB420/309机面高度（mm）（含底托板30）38 0 （局部最高点425）10输出功率（kw）10011电压（V）660 12总装机功率100 13滚筒大轴转速（r/min）104.6 14下切深度(mm)1020 15滚筒直径500900 16截割深度800 650 17牵引方式液压锚链牵引 18链条规格（mm）1864 19牵引速度（m/min）03.2 20牵引力（kN）117.6(约12吨) 21支护形式单体液压支柱 22降尘方式内、外喷雾 23采煤机重量（kg）7000MG100-TP 单滚筒爬底板式采煤机石家庄中煤装备制造有限公司MG100-TP型单滚筒爬底板式采煤机是一种采用两端双输出轴，侧面固定单滚筒，锚链牵引，沿煤层倾斜爬底板穿梭割煤的采煤机，适用于开采煤层倾角30以下，煤层厚度0.450.9 m，煤质中硬以下的极薄煤层。该机的主要特点是集连续截割、装运和牵引行走于一体的综合采煤设备，电动机功率大，机身强度好，能割带有薄层夹矸的较硬煤层，液压牵引系统工作可靠，牵引力大，并设有停车制动装置,装煤机构的设有断销保护装置，液压元件性能可靠性高，维修更换方便，并设有内、外喷雾，可有效地抑制截割时产生的粉尘，改善工作环境，可在普采工作面中与刮板输送机、单体液压支柱配合使用。技术特征采煤机型号MG100-TP一、总体配套参数设计生产能力 （t/h）90(标配滚筒直径：450 mm)100(选配滚筒直径：540 mm)110(选配滚筒直径：600 mm)120(选配滚筒直径：710 mm)130(选配滚筒直径：800 mm、900 mm)采高范围 （mm）450900煤层倾角30煤层硬度f3机面高度（mm）380（局部410）下切深度（mm）10（滚筒直径450、540、600、710mm）15（滚筒直径800、900mm）配套运输机SGB-420/30支护形式单体液压支柱二、采煤机参数总装机功率kW 100供电电压V 660牵引力kN 140液压系统形式 闭式回路液压系统压力MPa 12液压箱体容量L 100牵引速度m/min 03.2牵引方式 液压锚链牵引牵引链条形式 1864C矿用高强度圆环链滚筒直径mm 450900滚筒转速r/min 110截割深度mm 800降尘方式 内、外喷雾供水量L/min 40供水压力MPa 3-7整机外形尺寸mm 50501810450最大组件尺寸mm 4930820116最大组件重量kg 972整机总重kg 7300MG100TP （YRG5）（遥控式）极薄煤层采煤机重庆永荣机械制造有限责任公司MG100TP(YRG3型)型极薄煤层单滚筒爬底板采煤机是国内最薄的采煤机。该采煤机适用于煤层厚度为0.50.95m，煤质中硬(f3）倾角30的煤层，当倾角15时，机器要增加防滑绞车。该机采用液压传动、锚链牵引、无极调速，操作简单。该机与SGD420/22或SGB420/30型刮板输送机、单体液压支柱配套使用，具有功率大，整机强度高，可靠性高，安全有保障等特点，可实现极薄煤层普采工作面机械化开采。2011年公司对该采煤机进行优化改进形成了YRG4型和YRG5型（遥控型）系列升级换代产品。YRG4型较YRG3型机组运行周期更长，故障率更低，适用范围更广。YRG5型在YRG4型的基础上加设遥控操作装置，操作更方便，安全性更高。公司建立有完善的产品销售服务体系，能够为广大用户提供强有力的技术支撑，如提供现场勘查、装配、维修、技术培训等等，可为用户提供全面的售前、售中及售后服务。技术参数：1采高（mm）4509002倾角（0）3003煤层硬度（f）34生产能力（t/h）751005机身长（mm）4580（底船着地长）6机身高（mm）350（局部高395）7机身宽（mm）（910不包括牵引链轮及滚筒大轴）8配套输送机型号SGD420/22或SGB420/309机面高度（mm）（含底托板30）38 0 （局部最高点425）10输出功率（kw）10011电压（V）66012总装机功率10013滚筒大轴转速（r/min）104.614下切深度(mm)102015滚筒直径50090016截割深度800、65017牵引方式液压锚链牵引18链条规格（mm）186419牵引速度（m/min）03.220牵引力（kN）117.6(约12吨)21支护形式单体液压支柱22降尘方式内、外喷雾23采煤机重量（kg）7000薄煤层滚筒采煤机综合机械化高产高效采煤相关知识滚筒采煤机综合机械化采煤与滚筒采煤机普通机械化采煤工艺的区别，在于工作面支护实现了机械化。这种工艺方式使工作面落煤、装煤、移输送机、支移液压支架等主要作业全面实现了机械化，大幅度降低了劳动强度，提高了单产及安全性。一、采煤工艺薄煤层工作面采高低，要求采煤机机身矮，但要有足够的功率，通常不应低于100200kW；机身尽可能短，以适应煤层的波状起伏；要有足够的过煤和过机空间高度；尽可能实现工作面不用人工切口进刀；有较强破岩过地质构造能力；结构简单、可靠，便于维护和安装。根据这些要求，薄煤层采煤机分为骑槽式采煤机和爬底板采煤机两种。骑槽工采煤机由输送机机槽支撑和导向，只能用于开采百度大于0.80.9m的煤层，因为当电动机功率为100kW时，其高度h=350mm，过煤空间高度E160200mm，过机空间富余高度为Y90200mm，输送机中部槽高度为180200mm，因此最小高度为0.8m。爬底板采煤机机身位于滚筒开出的机道内，机面高度低，当采高相同时，与骑槽式采煤机相比，过煤空间高，电机功率可以增大，具有较大生产能力，并且工作面过风断面大、工作安全，可用于开采0.60.8m的薄煤层。薄煤层采煤机的滚筒转向是正向对滚的，即左滚筒用右螺旋叶片，并顺时针旋转；右滚筒侧相反，防止摇臂挡煤，以提高装煤效果。爬底板采煤机前滚筒割底煤，以便于机身通过；后滚筒割顶煤，因煤量少，可用输送机铲煤板装煤。薄煤层工作面矿压显现相对缓和，故支架工作阻力和初撑力相对较低；支架在最低状态时，必须保证顶梁下面有高400mm、宽600mm的人行道；支架调高范围大，伸缩比要达到2.53.0；顶梁和底座的厚度小，但应有足够的强度，并且底座一般为分体式结构，便于排矸；为减小控顶距，一般为滞后支护式；通常为单向或双向邻架控制，以保证安全，减少劳动强度。薄煤层工作面一般使用轻型、边双链、矮机身可弯曲刮板输送机。无论是骑槽式采煤机还是爬底采煤机，均要保持机采面“三股道”和控顶距，即人行道、输送机道和割煤道，最大限度地控顶距。薄煤层采煤机结构示意图二、装备选型薄煤层滚筒式采煤机综采装备选型要根据工作面煤层的赋存特征、顶底板条件、生产技术要求，合理地选择采煤机、输送机和液压支架，并实现它们之间的合理匹配。液压支架选型1、液压支架选型原则及内容选型原则支架选型应使支护强度与工作面矿压相适应，支架结构形式与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应，液压支架与采煤机、输送机等设备相匹配。选型依据支架选型前必须将工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明，编出综采采区、综采工作面的地质说明书。选型内容选择支架时，要确定下述内容：支架类型，如支撑掩护式或掩护式；立柱根数；支护阻力有初撑力、额定工作阻力；支架结构高度，包括最大高度和最小高度；顶梁和底座的结构型式、尺寸及相对位置；对防滑、防倒、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求；操作方式、阀组性能等。2、支架工作阻力及高度我国薄煤层综采工作面的实测资料分析表明，对大多数矿区，支架额定阻力QH（kN/m2）按临界时间加权平均阻力乘以1.52倍均方差计算，可适应基本顶来压时的动载。在没有实测资料的矿区，其计算式为QH=58M+14LZ+36（Lm-1）支架额定每延米阻力RH（kN/m）为RH=410M+49LZ+460Lm-1660LZ=5.7+0.38L0式中：M 采高，m；LZ 周期来压平均步距，m；Lm控顶宽度，m。工作面底板分类主要是对抗压性分类，适应底板类别的支架要求支架底座尖端对底板岩层的载荷不超过工作面底板的容许载荷集度。支架的最大高度和最小高度的确定以工作面采高为参数，其计算式为Hmax=Mman+（0.10.3）Hmin=Mmin-hd-heHd=(0.040.05)M式中：Mmax最大采高，有冒伪顶时应特殊考虑，m；Mmin最小采高，m；hd预计的顶板下沉量，mm；he避免支架压列的撤出高度，一般he=50100mm。其他符号意义同前。综上所述，应根据不同矿压特性，选用与矿区煤层赋存条件相适应的液压支架，再依据选内容，参照液压支架主要技术特性直接选取架型；也可根据选型内容，在初选架型后，分别选定支架各主要部件的功能和性能参数，再整机组合定型，在选定架型后还要核对与之相匹配的采煤机、刮板输送机的几何尺寸。采煤机选型采煤机选要符合煤层赋存条件对生产能力的要求，以及与刮板输送机和液压支架的匹配要求。综采工作面生产能力主要取决于采煤机械落煤能力（即工作面最大生产能力），它与采煤机最大割煤牵引速度、无故障割煤时间、煤的密度有关。无故障割煤时间又取决于综采成套设备的可靠性、煤层赋存条件、采煤工艺及作业方式等。而设备可靠性在很大程度上取决于装机功率和机械的性能。滚筒采煤机适用的地质条件较宽，它可用来开采各种不同硬度（f4）的缓倾斜或急倾斜煤层。中等硬度f=1.82.5时，宜采用中等功率的采煤机，中硬以上及黏煤f2.54时，宜采用大功率的采煤机。采煤机电机功率主要取决于煤质硬度、开采厚度、牵引速度和工作机构类型，可用类比法确定。选择采煤机时，要根据工作面生产条件，使采煤机满足安全生产、最大采高和预定生产能力的要求。刮板输送机选型刮板输送机应能保证工作面落煤生产能力的需要，选择工作面刮板输送机、转载机和带式输送机等都应以工作面最大能力自乘以1.2的不均衡系数作为基数。选择工作面刮板输送机可参考下述经验：1、结构型式。一般与采煤机配套使用。2、要根据刮板链的负荷情况决定刮板链的数目，结合煤质硬度选择刮板链的结构型式。煤质较硬、块度较大时，优先选用双边链；煤质较软时，可选用单链和双中心链。3、输送机槽的结构，一般应选用开底式，封底式主要用于底板较松软条件。中部槽宽度尺寸应尽可能选用通用尺寸，并应考虑与采煤机底托架和行走机构尺寸相匹配。4、在传动装置布置方式、电动机台数和辅设长度方面，综采工作面刮板输送机应优先选用双电机双机头驱动方式。为了便于采煤机工作，应尽量将传动装置和电机布置在采空区一侧，并垂直于工作面布置。顶板条件较好时，为了供电方便，也可选用单机头双电机布置方式。输送机铺设长度可根据刮板输送机技术特征、运输能力、链速和工作面倾角等因素确定。5、为了配合滚筒采煤机斜切进刀不开切口，应优先选用短机头和短机尾，但机头架和机尾架中板的升角不宜过大，以减少通过压链块时的能耗。6、为了配合采煤机有链牵引或钢丝绳牵引的需要，在机头和机尾部应附设采煤机牵引链的张紧装置及其固定装置。在与无链牵引的采煤机配套时，机身附设结构型式相应的齿条或销轨与采煤机的行走轮齿相咬合。7、为了防止重型刮板输送机下滑，应在机头和机尾安装防滑锚固装置。8、刮板输送机中部槽两侧应附设采煤机滑靴或行走滚轮跑道，为防止采煤机掉道，应设导向装置。在输送机靠煤壁一侧附设铲煤板，用于清理机道的浮煤。此外，为了配合采煤机行走时能自动铺设拖移电缆和水管，应在输送机靠采空区一侧附设电缆槽（一般与挡煤板制成一体）。三、综采工作面主要采煤设备配套为了实现综采工作面最大生产能力和安全生产，采煤机、刮板输送机和液压支架之间在性能参数、结构参数、工作面空间尺寸，以及相互连接部分的形式强度和尺寸等方面，必须互相匹配协调，保证适应。1、“三机”生产能力配套工作面生产能力取决于采煤机落煤能力，而工作面输送机、液压支架及平巷转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机的生产能力，通常按富余20%考虑。要想保证工作面高产，工作面输送设备能力都就必须大于采煤机的落煤能力，液压支架移架速度就必须大于采煤机运行速度。2、“三机”性能配套性能配套主要解决各设备性能间互相协调与制约的问题，从而充分发挥设备性能，以满足生产的需要，如采煤机底托架与输送机槽的匹配，采煤机摇臂与输送机机头、机尾的匹配及与不开切口斜切进刀的需要，输送机挡煤板与支架推移千斤顶的连接方式等。3、“三机”几何关系的配套采煤机、刮板输送机和液压支架间的配套尺寸关系如下图所示综采设备之间配套尺寸关系图从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F愈小愈好，它的尺寸组成为F=B+e+G+xG=F+S+a+b式中 B截深，即采煤机滚筒的宽度，mm；e煤壁与铲煤板之间的空隙距离，为了防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，此空间距离e=100200mm；x立柱斜置产生的水平增距，可按立柱最大高度的投影计算；G输送机宽度，mm；f铲煤板的宽度，一般为150240mm;S输送机中部槽的宽度，mm；a电缆槽和导向槽的宽度，通常为360mm;b前柱与电缆槽之间的距离，为了避免输送机倾斜时挤坏电缆和影响司机的操作，此距离应大于200400mm。由于底板截割不平，输送机产生偏斜，为了避免采煤机滚筒截割到顶梁，支架梁端与煤壁应留有无支护的间隙D，此间隙为200400mm。煤层薄时取小值，煤层厚时取大值，侧从前柱到梁端的长度L为L=F-B-D-x在空间高度上，支架最大高度可表示为H=A+C+t式中 t支架顶梁厚度，mm；A采煤机机身高度、输送机高度和采煤机底托架高度H（自输送机中部计算起）之和，但底托架高度要保证过煤高度E大于250300mm；C采煤机机身上方的空间高度按便于司机操作及留有顶板下沉量确定。4、寿命配套寿命配套是批各种设备大修周期从理论上讲应当相接近，否则在工作面生产过程中交替地更换设备进行大修，或设备“带病”运转，将会极大地影响工作面的正常生产和损坏设备寿命配套性的核算，目前尚无一个统一的标准。一般，对液压支架通常以使用时间来衡量，对采煤机常用连续割煤长度或采煤量来衡量，而对刮板输送机常用过煤量来衡量，这样没有一个统一的标准来衡量不同设备的大修周期，也就无法对设备提出寿命配套的要求。为此，需有一个简化的标准，如按我国目前设备设计制造水平和回采工作面生产水平，综采主要设备寿命配套（即设备大修周期）可按产量1Mt以上来要求。在配套过程，发现某种设备不能满足生产所需要的寿命时，应找出解决的措施，以实现寿命上的配套要求。目前，我国液压支架通常在工作面生产12年后（设备较新时一般为2年）上井大修，则相应的采煤机、刮板输送机可同时大修。随着大功率、高强度综采设备出现，综采工作面单产比目前普通综采平均高出34倍以上，则各设备的寿命配套也必须同步相适应，如美国综采面主要设备要求连续生产67Mt不出大的问题。5、综采面其它设备配套设备配套应考虑端头支护、转载机、带式输送机、喷雾泵及乳化液泵等的选择，同时还应考虑工作面与平巷的连接方式、巷道断面及布置、通风要求等问题。必须综合考虑采煤、通风、压压等各种因素，才能正确地选择配套设备，达到高效率、高产量、安全生产和降低成本的目的。电气设备包括移动变电站、到配电点的馈电开关及到各机械设备时机的磁力起动器，另外应配套有照明和通信设备。由于工作面机械设备还有一些未列入成套设备表中的小型机械设备，故移动变电站的容量选用要有富余度。供配电系统和设备布置在选用时可根据实际情况进行调整。配套电缆截面和长度均按师出最远距离选取。四、薄煤层综采工作面配套实例枣庄薄煤层综采工作面成套装备实例枣庄薄煤层综采工作面成套装置研制属国家“十一五”科技支撑课题（2006BAB16813），由煤炭科学研究总院和枣庄矿业集团有限公司（以下简称枣矿集团）共同研制开发，主要解决当时国内1.2m以下煤层高效开采无合适综采成套装备可供选择的难题。整套设备由MG100/238WD型电牵引滚筒采煤机、ZY2000/6.5/13型薄煤层液压支架和SGZ630/220B型刮板输送机和电液压控制系统组成，最低开采厚度小于1m，设备配套年产能力80104t。1、工作面配套设备技术规格与参数液压支架工作面液压支架为ZY2000/6.5/13型薄煤层两柱掩护式液压支架，工作阻力为2000kN，支架高度为0.651.3m，配备电液控制系统。其主要技术参数如下：序号项目单位规格备注液压支架1高度mm65013002宽度mm143016003中心距mm15004初撑力kN1602(P=31.5 MPa)5工作阻力kN2000(P=31.5 MPa)6支护强度MPa0.250.387操纵方式电液控制系统8最小外形尺寸mm38301430650立柱1型式双伸缩2数量根23缸径（大/小）mm180/1404柱径（大/小）mm170/1205行程mm5056工作阻力kN1000平衡千斤顶1型式普通2数量根13缸径/活塞杆mm125/704行程mm2605初撑力（推/收）kN270/250(P=31.5 MPa)6工作阻力（推/收）kN386/466(P=37.32 MPa)推移千斤顶1型式浮动活塞2数量根13缸径mm1254杆径mm855行程mm7006推溜力/拉架力kN179/208(P=31.5 MPa)差动式侧推千斤顶1型式内进液2数量根33缸径mm634杆径mm455行程mm1706推力/拉力kN98/38(P=31.5 MPa)该液压支架的主要结构特点如下：采煤机机身顶面与支架顶梁呈平行设计，煤壁侧机身略高于采空侧机身（机面高度），既充分利用空间，又不影响机面高度与过机间隙。支架最小高度为0.65m，最大高度为1.3m，最低开采高度为0.8m，真正满足了薄煤层开采需要。顶梁前断面为实体高强度薄断面结构，断面厚度小，支护强度高，适应了薄煤层配套要求。采用PM32电液控制系统，实现了单台支架控制器控制邻架操作及成组自动移架、推移刮板输送机、工作面“远程”操作功能，自动程度高。采煤机采煤机为MG100/238WD型无链电牵引采煤机，具有自主知识产权。最大特点是采用多电机纵横向布置，即截割部采用单个截割电机纵向在摇臂煤壁侧，牵引部采用单个电机横向布置在机身煤壁侧，该布置方式为国内外首创。上述布置方式的好处在于充分利用了刮板输送机铲板与槽帮之间的空间，既避免了截割电机、牵引电机和齿轮系统过煤空间的影响，又降低了机面高度。采煤机布置为骑输送机铲板，机身短，过煤空间大。其主要技术参数如下型号：MG100/238WD装机功率：238kW截割功率：2100kW牵引功率：215kW调高电机功率：23.5kW采高范围：7501250mm适合倾角：45煤质硬度：f4机身厚度：290mm机面高度：580mm截深：600mm牵引速度：06m/min电压等级：1140V整机总重：16t该采煤机的主要结构特点如下：采煤机机身顶面与支架顶梁呈平行设计，煤壁侧机身略高于采空侧机身（机面高度），既充分利用了空间，又不会影响机面高度与过机空间。输送机销排采用反向布置于槽帮侧面，降低了销排中心高度，为导向滑靴留出了空间。采煤机牵引输出轴上安装的摆线行走轮直接与销排啮合，保证了机面高度不高于580mm的配套要求。过煤空间相对较大，能够实现薄煤层采煤机对煤层厚度变化较大的工作面的适应性。截割部壳体与输送机槽帮间底侧装煤口小，煤只能通过左、右滚筒向里旋转，将煤从采煤机前后两端抛至输送机内。刮板输送机SGZ630/220B型刮板输送机的主要技术参数如下：型号：SGZ630/220B运输能力：350t/h链速：0.93m/s功率：2110kW中板厚度：40mm链条规格：22mm86mmC长度：150m槽帮高度:190mm中部槽内宽：588mm中部槽结构：整体铸焊结构、封底2、设备配套特点：如下图所示，该套设备主要配套特点如下：枣庄薄煤层综采设备“三机”配套图采用多电机纵横向布置，即截割部采用单个截割电机纵向布置在摇臂煤壁侧，牵引部采用单个电机横向布置在机身煤壁侧，解决了装机功率、机面高度和过煤空间三者之间的矛盾。刮板输送机行星减速器采用垂直布置，槽帮高度190mm，解决了极薄煤层综采配套设备对煤层厚度和适应性问题。最低开采高度为0.8m，使我国极薄煤层国产综采设备突破了1.0m限制，解决了薄煤层国产综采成套装备研制难题，实现了上述煤层的安全高效开采。兖矿集团杨村煤矿高产高效开采技术山东兖州矿区的薄煤层（含硬夹矸硫铁矿结核煤层）开采条件非常复杂，实现机械化开采的难度大。然而令人欣喜的是，2010年4月，兖矿集团自主研发的1m以下含坚硬夹矸薄煤层综采成套装备通过了中国煤炭工业协会专家组的评审。兖州矿区的薄煤层具有灰熔点低、发热量高、含硫量高等特点，是优质的煤化工原煤，公兖矿集团煤化工产业每年就需要100多万吨。兖州矿区薄煤层含量占该地区煤炭可采储量的40%，煤层厚度仅1m左右，结构极为复杂，普遍含有硫化铁结核（f=11）。薄煤层要实现综合机械化开采，采煤机最关键。在开采过程中，普通的采煤机遇到硫化铁结核后，滚筒负载会陡然增大，截割部薄弱环节极易受损坏，截齿也会因结核体太硬，磨损增大，经常出现硬质合金头崩碎、丢失和断齿现象。一直以来，攻克切割硫化铁结核这道技术难题，是薄煤层机械化开采的关键。2007年，兖矿集团联合山东科技大学、辽宁工程技术大学和二多家煤机制造企业，开始了技术攻关。他们研制了刚柔耦合多体系虚拟样机，对采煤机开采过程中各部位受力情况进行计算机模拟仿真，不断优化采煤机截割部和相关部件的技术参数，于2008年成功地研制出具有较高切割硫化铁结核能力的矮机身薄煤层采煤机。1、煤层自然条件煤层赋存情况煤层倾角415；煤层平均厚度1.09m，变化在0.781.25m之间；煤层内有硫化铁夹矸，f=11；煤质为气煤；煤层结构复杂；煤层稳定；密谋为1.3t/m3煤层围岩条件直接顶为十一灰岩或粉砂岩，主要以十一灰岩为主，平均厚度为0.8m；基本顶为粉砂岩，平均厚度为2.01m；底板为铝质泥岩，平均厚度为1.73m。直接顶初次垮落步距为810m，周期来压步距为812m。基本顶初次和周期来压强度分别为2.5MPa和1.0MPa。实测支护强度为0.15MPa。顶板类型为I2。其它条件开采深度为284338m，地质条件较复杂，断层较多，瓦斯含量低，属低瓦斯矿井，煤层无自然发火倾向。2、设备配套工作面设备布置如下图所示采煤机1工作面刮板输送机；2支架；3采煤机；4转载机；5带式输送机611设备列车；12牵引绞车工作面设备布置图选用双滚筒采煤机，其主要技术参数如下型号 MG110/250BW配套滚筒：800mm（截深630mm）采高：0.951.5m总装机功率：250kW牵引速度：05m/s液压支架液压支架的主要技术参数如下型号：ZY2600/6.5/13型式：两柱掩护式液压支架顶梁型式：整体顶梁高度：6501300mm宽度：1470mm中心距：1500mm初撑力：2182kN(P=31.5MPa)工作阻力：2600 kN(P=37.5MPa)支护强度：0.340.44 MPa适应采高：0.851.2m适应煤层倾角：15泵站压力：31.5MPa操纵方式：邻架控制推移行程：650mm工作面刮板输送机工作面刮板输送机的主要技术参数如下型号：SGZ630/180电机功率：290kW电压：1140/669V链速：1m/s运输能力：300t/h中部槽尺寸：1500mm630mm200mm转载机转载机的主要技术参数如下型号：SZZ730/75电机功率：75kW运输能力：600t/h链速：1.31m/s带式输送机带式输送机的主要技术参数如下型号：SSJ100/275型可伸缩带式输送机电机功率：275kW运输能力：300t/h带宽：800mm泵站乳化液泵选用MRB125/31.5型两台，装备两泵一箱；喷雾泵选用XPB-315/16A型泵两台。乳化液泵的主要技术参数：MRB125/31.5；公称压力31.5MPa；电机功率：75kW;喷雾泵的主要技术参数：XPB315/16A；公称压力16MPa；电机功率：110kW;3、回采工艺及作业方式采煤方法：采用走向长壁后退式采煤法，全部落法控制顶板。采煤工艺工艺顺序：双滚筒采煤机割煤刮板输送机运煤拉移液压支架支护顶板推移刮板输送机。在顶板破碎片帮时，先带压擦顶拉移超前架再割煤。落煤：采用采煤机螺旋滚筒截割落煤，滚筒截深600mm。装煤：采煤机螺旋滚筒配合SGZ630/180型刮板输送机铲煤装煤。运煤：工作面采用SGZ630/180型刮板输送机，运输巷采用一部SZZ730/75型转载机，一部SSJ100/275型可伸缩带式输送机。工作面支护：最大采高为1.5m，最小采高为0.95m，平均1.0m，循环进尺为0.6m。采煤机的进刀方式进刀方式采用端部自开缺口斜切进刀，斜切进刀段长度为30m，进刀深度为0.6m。4、高产高效保障技术措施双向割煤，端头斜切进刀，其长度25m。移架滞后采煤机后滚筒1015m。液压支架采用专项防倒措施。两顺槽端头采用ZT5600/16/26型液压支架进行支护，随工作面推进，超前支护采用单体液压支柱配铰接顶梁进行支护。浅谈我国薄煤层的高效开采的技术与管理措施摘 要：我国把厚度小于1.3m的煤层划归为薄煤层，厚度小于0.8m的煤层属于极薄煤层。研究薄及极薄煤层高效开采技术具有重要的现实意义。关键词：薄煤层开采；特点；工艺分析；工作面管理；其它保障措施对于我国资源储量比较大的薄煤层来说，随着国内外采矿设备制造水平的提高，在采用大功率、高可靠性工作面设备的基础上，应根据当地的煤层赋存情况，因地制宜地选择采煤机械，并采用合理的采煤方法，努力实现薄煤层的高产高效开采。1 薄煤层开采的特点薄煤层由于其开采厚度较小，与中厚及厚煤层相比，开采主要存在以下特点：1.1煤层薄、采高低、煤质硬、劳动效益低煤层厚度多在1.3m以下，并且煤层硬度多大于34，使得人员进入或在工作面内作业以及设备移动都十分困难，采煤机经常需要挑顶或割底，机电事故增多，工作面内的工作条件差，劳动强度大。煤质相对较硬，炸药、截齿、刨刀的吨煤消耗量较大，回采成本较高。1.2采掘比例大、掘进率高，采掘接替紧张随着刨煤机、螺旋钻机等设备的投入，工作面推进加快，而回采巷道多为半煤岩巷，综掘设备难以投入，放炮也不能一次全断面爆破，煤矸分装，掘进速度很慢，造成工作面接替紧张。1.3煤层的厚度、角度变化，褶曲、断层等构造对采煤方法影响很大。由于薄煤地质条件及赋存状况较复杂，一有褶曲或断层就很难布置巷道，掘进送面时提前圈切眼，致使工作面缩短，回采率降低；或者回采时搬家重新送切眼，使得回采效率降低，很难有效益。2 薄煤层工作面设备选择与工艺分析2.1采煤工艺及设备的选择回采工艺选择的合理与否是采煤面高产高效的决定性因素之一，它与设备的选择、员工的综合素质、煤层倾角有关。尽管采煤机械化水平是煤矿高产高效的必由之路，但薄煤层地质复杂，遇构造难以通过，故应根据实际情况选择合理的采煤工艺及参数，否则会出现采煤机组不适应地质条件或不配套、劳动作业循环不容易组织等情况。对煤厚在1.01.3m、赋存简单的缓倾斜或倾斜煤层，选择综合机械化开采是最佳选择，结合现国内薄煤层刨煤机开采的实践，应用刨煤机全自动化开采系统是实现薄煤层高产高效的有效途径。由于采煤机截深大，自重不足，且有时需要挑顶割底，截齿磨损严重，因此选用浅截深、速度快、适应性强的刨煤机综采工艺是1.3m以下煤层高产高效的首要选择。2.2确定合理的工艺参数工作面合理工艺参数的确定，是综采配套设备实现工作面高产的基础。（1）截深的选择。考虑采煤机功率、煤质硬度系数、煤层厚度及采高、顶板节理发育情况、支撑压力压酥煤壁深度、支架支护方式等因素来确定截深。通过认真分析工作面地质条件和设备配套情况，确定截深。当顶板节理发育、片帮严重时，每刀拉架时进行超前支护，以提高循环单产。（2）支护与移架方式。采用邻架操作，及时支护。在采煤机割过后，先移支架撑住顶板，然后再移输送机。结合煤层厚度掌握加长杆伸缩范围，以便以合理架位及高度支护顶板。当顶板情况允许时，顺序移架与隔架移架相结合，保证移架速度满足采煤机割煤速度，以实现连续快速割煤的需要。（3）采煤机进刀方式。在薄煤层的开采中，可采用采煤机落煤，单向采煤，中部斜切进刀。前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，自开缺口。3 工作面管理是提高薄煤开采效率的保障工作面过断层或褶曲等地质构造时，工作面设备难以适应地质条件，必须强化工作面生产管理，采取有效的控制措施，降低设备故障率，提高工作面开机率。3.1确保工作面“三直一平”的措施。工作面实行拉线管理；工作面悬挂照明灯具作参照物；推溜时，确保顶溜千斤顶的行程达到标准要求；工作面若出现局部不直现象时，应及时移架或移溜；提高职工操作水平，增强责任心。3.2工作面过断层措施。调整工作面与断层间夹角；采煤机割煤过后及时移架，管理好顶板；工作面支架进行超前支护；控制好工作面周期来压；若端部出现局部冒顶时，要及时挑顶护顶；带压擦顶移架；煤壁打设木锚杆，以防片帮；必要时，在支架上吊挂工字钢作前探梁；注意吊梁，防止支架钻底。3.3工作面过褶曲措施。调整褶曲轴向两侧的坡度，当轴向两侧坡度较大时，适当留底煤，轴向两侧坡度较小时，应适当破底，确保轴向两侧坡度平缓；随时调整支架，防止支架歪斜；加强褶曲段工作面顶板管理。3.4防止刮板输送机蹿动措施。采煤机司机、移架工、推溜工应密切配合，确保工作面“三直一平”；控制好工作面上、下两巷的推进度；工作面支架出现倾斜时，要及时摆正；工作面发现刮板输送机有滑动趋势时，应及时甩刀或赶溜；利用支架侧护板，调整刮板输送机，阻止其上蹿下滑；埋设地销或安设千斤顶，防止刮板输送机蹿动；采用合理进刀方式，防止刮板输送机上窜下滑。4 保障薄煤层安全高效开采的其它保障措施4.1支护方式的选择（1）对煤厚多低于1.0m，构造比较复杂的炮采工作面，在保证通风、运输的前提下，巷道断面一般不小于4.0m2，中高可以低于1.8m，由于围岩移近量小，巷道变形小，故多采用锚杆或木棚支护，但是必须勤加固锚杆或勤检查木棒折损情况，防止巷道片帮冒顶。（2）由于采动影响，必须在工作面前方30m范围超前支护，建议上巷采用单体液压支柱加金属铰接顶梁，上下贴帮各打一排，中间根据矿压大小打一到两排；下巷采用长2.53.0m的工字钢加单体支护，在保证行人和转载机运输的前提下，靠下帮750mm补打一排单体，上下巷沿巷道走向单体排距1.0m，这样不仅能回收支护材料，还能保证足够的支护能力。（3）工作面运输巷、回风巷均采用锚杆、钢带支护，可有效改善了巷道维护状况，确保巷道断面完好，同时还能简化采煤工作面端头支护和超前支护工艺，为工作面快速推进和实现安全高效开采提供有效的保障。4.2合理控制采高，保证机组正常运行空间为使采煤机在支架前梁下顺利通过，规定工作面采高不得低于1.5m，在煤层较薄处，视顶底板岩性，掌握好顶底板切割量（必要时，预先松动爆破），并割煤后及时带压移架，控制顶板的下沉量，保证采煤机正常运行。4.3加强机电设备管理，提高开机率加强机电设备管理，严格落实机电设备岗位责任制和包机责任制，制定奖罚激励机制，增强机电维修人员的责任心，使他们对机电设备做到勤检查、勤维护、勤保养，把隐患消除在萌芽状态，最大限度地减少事故影响，提高了开机率。4.4强化职工技能培训，严格工程质量管理通过加强职工安全操作技能培训，全面提高职工的安全意识和质量意识，创建一支懂技术、会操作、能维修和善管理的职工队伍，跟班区队长、班长、验收员在现场狠抓工程质量管理，做到工作面班班保持“三直两平两畅通”，并严格落实采煤安全质量标准化标准规定，实现质量内在动态达标，积极创建精品工程，实施高产激励政策。结语：我国的煤炭工业经过了几十年的发展，中厚煤层开采技术、巷道系统布置已日臻成熟，厚煤层、特厚煤层的开采技术也在迅速发展之中，但薄煤层的开采水平仍不尽人意，同时我国薄煤层资源不仅分布广泛，且煤质较好，一些省区薄煤层储量比重很大。因此，在煤炭资源日益紧缺、开采成本日益增高的今天，研究薄煤层开采的高产高效技术，对于煤炭资源保护和利用延长矿井开采寿命、实现我国能源工业的可持续发展具有重要意义。参考文献1刘过兵，刘东才.薄煤层高产高效途径探讨J.辽宁工程技术大学学报，2002（4）.2刘心广，栾兴亮.薄煤层开采技术研究J.中国煤炭，2008（3）.3冯利宁，周奕朝，邸志平.薄煤层综采工艺应用与安全高效技术J.煤矿开采，2008（5）.4王英.薄煤层高效开采技术的实践J.煤炭技术，2008（6）.当前国内薄煤层开采技术现状采煤部分：我国从20世纪60年代起始对薄煤层工作面综合机械化开采技术与装备展开研究，先后研制并生产了多种类型薄煤层工作面综采配套设备，但没有解决关键性技术装备问题，薄煤层开采成本高、单产低、效益差、工人劳动强度高等问题，一直未能得到有效解决。一、回采技术现状通过近些年的发展，国内薄煤层综合机械化开采水平已经大幅提高，并形成了三种主要的开采方式：刨煤机配液压支架综合机械化开采方法、滚筒采煤机配液压支架综合机械化开采方法、螺旋钻采煤法。综合机械化采煤要达到高产高效，采煤机、刮板输送机和液压支架等主要设备(统称“三机”)的生产能力和有关技术参数必须匹配，有配合关系的结构尺寸必须互相适合。“三机”配套的核心环节是采煤机。现就各采煤方式的应用情况作一比较。 （一）刨煤机配液压支架综合机械化开采方法核心部件是刨煤机。刨煤机在薄煤层开采中的应用十分广泛，主要适用于煤层倾角小于25o，工作面坡度稳定，煤体硬度小于25MPa、煤体硬度小于底板硬度以及地质条件稳定的煤层，如果煤体硬度大于25 MPa，则需使用动力刨煤机。刨煤机块煤率高、煤尘小，结构简单、运行平稳可靠、易于维护和相对较低的能量消耗，采煤过程连续进行，工作时间利用率高。刨煤机可采没岑高度厚度仅仅相当于滚筒采煤机可采煤层厚度的60%，相对于其他薄煤层设备而言具有较大优势，因此在发达国家如德国、乌克兰、美国等得到广泛应用。现阶段，刨煤机的技术水平已发展到了采高0.6-3m，截深最大可达300mm，可刨硬度f=4，刨速最高可达3m/min，装机功率最大可达800kw，铺设长度达300m。铁法小青矿采取国内配套的方式引进一套德国DBT公司全自动化刨煤机系统，271天生产煤炭106万吨，最高日产6480吨，小青矿全自动化刨煤机开采技术的成功极大地提高了国内煤炭行业使用刨煤机的积极性。刨煤机的缺点和不足：适用范围受地质条件影响较大、总装机功率偏小以及刨头的破煤能力和刨硬煤能力不强、刨煤机部分元部件的寿命较短、调高比较困难、刨头与输送机和底板的摩擦阻力大、电动机功率的利用率较低。（二）滚筒采煤机配液压支架综合机械化开采方法核心部件是滚筒采煤机。滚筒采煤机适应于煤层厚度变化大的工作面，对煤层顶底板起伏变化适应性强，对含有夹矸煤层的回采效果良好，过断层能力强以及对工作面长度要求比刨煤机短。滚筒采煤机由于适应性强、效率高、便于实现综合机械化作业，因而发展迅速。它的整体结构、性能参数、适应能力、可靠性等诸方面，较之以往有了较大创新和提高。薄煤层滚筒采煤机是在中厚煤层滚筒采煤机的基础上发展起来的，它具有许多有点：1、积木式无底托架结构、液压螺母紧固、多台截割电动机横向布置、抽屉式不见安装等技术的应用，使得薄煤层滚筒采煤机结构更加简单，安装更加轻便；2、整体结构和传动方式的改进，使得滚筒采煤机的机身变得更窄、更低；3、采煤机功率的不断加大，以及电气调速行走和远程无线控制技术的应用，使得薄煤层滚筒式采煤机更能适应较复杂的开采地质条件；4、薄煤层采煤机比较适合小型煤矿的综合机械化开采。（三）螺旋钻采煤法螺旋钻采煤法是一种新型无人工作面采煤方法，也是一种开采缓倾斜薄煤层的新型采煤方法，可将煤层可采厚度由0.6-0.8m下延到0.4m，对开采松软煤层有极高的推广应用价值。螺旋钻采煤法的主要优点：1、投资较低；2、人员和机组设备全部在工作巷内，人员在宽敞直呼良好的巷道内就可将煤采出，安全状况良好；3、煤的可采范围达总面积的95%以上，可以多出煤，并充分释放瓦斯。螺旋钻采煤主要存在的问题：留设钻孔间煤柱和钻孔组间煤柱，降低了采出率；2、接长和缩短钻杆所用的时间占工作总时间的比重较大。我国近几年引进了一些螺旋钻采煤机，取得了较好的经济效益。新汶矿业集团从乌克兰引进的2台薄煤层螺旋钻采煤机（适用于0.6-0.9的薄煤层），在传统开采方法无法开采的薄煤层范围内取得了突破。二、薄煤层开采技术发展趋势薄煤层比中厚煤层经济效益差的现实，决定了其开采技术及装备的相对滞后，尤其受条件影响，设备的安装、检修、操作等均受到很大的限制。此外，薄煤层生产能力低，单产水平低，巷道消耗率高、接替紧张等特点使得设备难以进行有效开采，部分条件极为复杂的薄煤层只能弃而不采，资源损失严重。 实现薄煤层安全高效开采，根本出路在于机械化。当前，开采技术和设备重要性凸显，尤其对中小矿井而言，精选适合薄煤层开采的液压支架、采煤机、运输机等“三机”配套设备，大功率、重型化、小体