薄煤层安全高效开采技术.ppt

薄煤层安全高效开采技术1.概述
我国把厚度小于1.3m的煤层称为薄煤层；
目前一般国有煤矿的最小开采厚度为0.8m；
一些地方小煤矿的最小开采厚度为0.5m；
现在华东华北许多矿井都面临薄煤层开采的技术难题；
薄煤层开采设备与技术正在论证列为国家十二五科技支撑计划项目

1.1.我国国有重点煤矿薄煤层资源情况
根据”十五”期间对我国97个国有重点煤矿的统计：
其中有77个矿务局424个矿井中，赋存着765薄煤层；
保有工业储量98.3亿t，可采储量61.5亿t，约占总可采储量的19.%；
其中厚度在0.8～1.3m的占86.2％，厚度小于0.8m的占13.8%。

1.2薄煤层开采的特点
采高低，人员在工作面只能爬行，甚至以卧姿作业，工作条件差，设备移动困难；
掘进率高，工作面接替紧张；
长壁机械化工作面投入产出比高，单产、工效及经济效益低。
由于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。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、急倾斜煤层钢丝锯开采。
1.3薄煤层开采条件
20世纪90年代，我国薄煤层的产量只占总产量的
8％～10％，极薄煤层产量所占的比例更少，与厚煤层和中厚煤层相比，相应的采煤机械化程度要低得多。
极薄煤层只有在以下条件才可能开采：
属特殊需要的优质煤；
相邻的主采煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险，极薄煤层可作为解放层；
矿井或采区尚未报废，剩余的储量为极薄煤层；
劳动力价格低廉的小煤窑。2.薄煤层开采技术现状
国外薄煤层开采除俄罗斯等东欧国家采用过螺旋钻、气垫支护外，以德国、美国为代表的先进采煤国家大多采用刨煤机、综采，并发展薄煤层自动化工作面成套设备技术，部分实现了无人工作面。
2.1美国薄煤层开采情况

2004～2005年美国长壁综采工作面52个,其中煤厚小于2m的薄煤层矿井21个(刨煤机工作面1个,滚筒式采煤机20个),见表1。刨煤机工作面年产量159万t,工效18.7t/工;滚筒采煤机最大年产量927万t,最大工效81.9t/工,平均年产量44817t,平均工效35.3t/工。2.2中国薄煤层开采情况
我国薄煤层资源可采储量61.5亿t，占煤炭总储量的19.%,其中薄煤层占重点煤矿总储量的17.6%。采出量不足总产量的10%。
铁法矿区1.5m以下薄煤层储量6.2亿t,占总储量约26%。
大同煤矿集团主采煤层的侏罗系薄煤层储量6亿t,采出率仅有19%～20%。
七台河矿区煤田面积1115km2,远景储量40亿t,保有储量11亿t,煤层平均厚度仅0.86m,是全国煤层最薄的矿区之一,1991年在我国薄煤层开采中率先实现千万吨年产量。
鸡西矿区煤层厚度1.0～1.4m。
永安煤业公司加福煤矿开采的煤层厚度均在0.6m以下,现已回采到0.3m左右的煤层,联合布置掘半煤岩巷道万吨掘进率76.1m。
重庆永荣矿务局永川煤矿煤层厚度为0.4～0.6m,属极薄煤层。该局在重庆巴南区丰盛镇建100万t的大型煤矿,可采煤层为厚0.87～1.33m,预计资源量为6000万t。
2.3中国薄煤层开采技术现状
中国薄煤层的开采经历了三个发展阶段：
20世纪50年代主要使用炮采工艺；
20世纪60年代开始使用深截深截煤机掏槽,爆破落煤,平面环行式薄煤层输送机运煤,人工装煤,木支护顶板,回柱绞车放顶；
20世纪70年代以来,鸡西、淄博等矿区在改装爬底式薄煤层采煤机的基础上,1974年开始研新型薄煤层采煤机；
国有重点煤矿薄煤层的开采情况
1985～1997年国有重点煤层薄煤矿开采情况如表。
从表中可以看出，国有重点煤矿中薄煤层回采煤量的比例总的
倾势是下降的，特别是在1993年以后，国有重点煤矿开展建设安全
高效矿井活动，机械化、综合机械化生产的比例不断上升，综合机械
化生产煤量不断上升的时候，薄煤层的产量和产量所占比例却是不
断下降的，而且薄煤层工作面的平均月产量也是下降的.。
这说明在国有重点煤矿对中厚及厚煤层进行综合机械化开采
时，薄煤层的综合机械化开采的问题没有解决或基本没有解决。由于
产量低、效率低、效益不好、开采薄煤层的积极性不高，使有的薄煤
层积压未采．有的则“采厚丢薄”，有的则被注销。20世纪80年代以来,单体液压支柱的应用,促进了薄煤层机组的发展,BM-100、MLL-150、YRG型等采煤机相继出现，并在鸡西、双鸭山、七台河、开滦等局使用，取得了较好的技术经济效果。
近年来,我国薄煤层开采取得了一定的进展。特别是综采在薄煤层开采中的应用，促进了薄煤层开采技术的发展，我国有10多矿井薄煤层实现了综合机械化开采。
我国的薄煤层，煤层变化大、地质构造多、煤层结构复杂、顶底板条件不好，实现综合机械化开采的难度大。
经过多年的努力