中厚煤层大倾角综采科技报告.docx

达竹煤电（集团）公司铁山南煤矿科技成果报告成果名称：中厚煤层大倾角综合机械化开采技术应用研究成果负责人：唐锋成果完成单位：达竹铁山南煤矿成果完成时间：二O一一年十一月成果编写人：霍人中成果编制时间：二O一一年十一月二十日大倾角中厚煤层综合机械化开采技术应用研究唐锋廖洪波范天安霍人中李国义摘要：针对东翼-111采区-1113（21）工作面机风巷煤层揭露情况分析，结合西翼401采区K26大倾角综采回采经验，决定在-1113（21）工作面采用综合机械化开采。在开采过程中煤层倾角达到45°左右并工作面底板软，对急倾斜采用仰采方式控制工作面溜子支架下滑管理进行研究，解决了急倾斜软底支架下滑技术难题，顺利回采了-1113（21）工作面并实现了高产高效。关键词：中厚煤层大倾角综合机械化应用研究回采工作面概况-1113（21）回采工作面走向长440m，倾斜长95m，风巷标高+47m，机巷标高-20m，煤层倾角45度。1.1、K21煤层顶底板情况顶板：直接顶4～6m，为深灰色砂质泥岩，普氏硬度f=4～6,老顶为T3xj6-3深灰色中粒石英砂岩，厚13.7m左右，含较多黑色矿物，俗称“芝麻砂岩”，普氏硬度f>8。底板：局部地段存在伪底0.2～0.5m，泥岩夹煤线，松软较破碎，直接底为砂质泥岩，厚1.5～2m，普氏硬度f=4～6，老底为T3xj6-1灰白色巨厚层状中粒石英砂岩。煤厚及采高：工作面煤层为复合煤层，含1～3层夹矸，煤厚为0.8～1.3米，采高为0.9～1.6米，煤层结构[1.13(0.22)0.11(0.09)0.03]，普氏硬度f=2,夹矸为泥岩，f<4。2采煤方法的可行性分析2.1以往回采工作面现状分析2002年以前铁山南矿井采用了倒台阶、仓储式、巷柱式、俯斜斜走向长壁、走向长壁等采煤方法；2002年以后，淘汰了落后的采煤方法，矿井采煤方法确定为俯伪斜柔性掩护支架采煤法、俯伪斜走向长壁分段采煤法、走向长壁采煤法。矿井目前比较成熟的俯伪斜柔性掩护支架采煤法、俯伪斜走向长壁分段采煤法、走向长壁采煤法。走向长壁采煤法，适应煤层倾角在35度以下。俯伪斜柔性掩护支架采煤法，适应煤层倾角在45度以上。煤层倾角在35度—45度适应俯伪斜走向长壁分段采煤法，由于K21煤层底板有0.2m—0.5m软底，支柱钻底，导致支柱初撑力达不到要求，并软底遇水极容易推底，造成工作面大面积支柱失稳，安全威胁大。2.2急倾斜中厚煤层综合机械化采煤立项的必要性俯伪斜走向长壁采煤方法，对于软底工作面在安全上作业人员根本得不到保证，单产水平低，职工收入低并劳动强度大。不能从根本上解决急倾斜软低工作面支护控顶和防推底等难题，所以寻求适合该煤层的采煤方法，而综合机械化采煤对以上问题能很好地解决。3急倾斜中厚煤层综采项目实施2011年6月，铁山南急倾斜中厚煤层综采得到了达竹煤电公司大力支持，在-1113(21)工作面进行实施。3.1设备选型及性能3.1.1液压支架ZQY2600/07/18两柱掩护式大倾角综采液压支架（1）严格控制四连杆机构销孔的间隙，四连杆机构销孔的间隙应小于1.0mm，连接耳轴向最大配合间隙应小于10mm；（2）支架应有足够的初撑力，初撑力与工作阻力之比不小于80%，应配备初撑力保持阀，使支架保证达到初撑力；（3）双侧活动侧护板：一侧暂时固定、一侧活动，并将顶梁侧护延长至前端，掩护性好，适应较破碎顶板。内侧加筋，以增强抗弯变形能力；（4）防护装置互换性：所有防护装置，包括工作面支架防倒防滑、排头排尾支架防倒防滑、调架梁、后调、输送机防滑等均具互换性，可以在任何一架相应部位安装；（5）软、硬连接输送机防滑：除闭锁活塞杆腔（硬连接上推闭锁活塞腔）防止输送机下滑性能外，输送机已下滑时还具有整体或分段向上提拉复位的功能。（6）后调装置：两架底座后部设双作用的后调架装置，防止支架前部咬架。3.1.2采煤机MG200/456-AWD型电牵引采煤机(1)能量反馈型四象限运行变频调速电牵引采煤机可适用于倾角（0~50°）的煤层。(2)采用横向布置多电机驱动结构，同纵向布置单(双)电机驱动的结构相比，传动系统简单可靠，效率高，零部件安装和维修方便。(3)采用框架结构，机身设计成左中右三段，三段之间用高强度液压螺栓副联接，彻底解决了采煤机在冲击振动环境下各主要部件联结松动问题。(4)所有切割反力、调高油缸支反力和牵引反