神华集团薄煤层综采自动化工作面总结报告.ppt
[摘 要]薄煤层的安全高效回采，对延长矿井服务年限，提高资源回收率起着重要作用。为解决复杂条件下薄煤层综采工作面的安全高效开采这一技术难题，山东新汶矿业集团新阳能源有限公司结合现场实际情况，通过选择合理的施工工艺，配备合适的综合机械化设备，实施有效地技术措施及现场的管理，实现安全生产高效生产，为综合机械化采煤工艺在薄煤层复杂条件下实现安全高产高效技术探索出了一条新途径。
[关键詞]薄煤层 复杂条件 综采 安全高效
中图分类号：TD41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）21-0142-01
1、引言
根据煤炭行业规定，煤层厚度小于1.3m的煤层属于薄煤层或极薄煤层。在我国薄煤层资源储量十分丰富，达61.5亿吨，约占煤炭总储量的20%左右，但薄煤层的开采量仅占全国煤炭总产量的9%左右。原因就在于薄煤层工作空间狭小，使得设备安装、维护和操作比较困难，工人劳动强度大；薄煤层开采推进速度比较快，但掘进速度慢，效率低，采掘接替比较紧张；开采受煤层厚度变化和复杂地质条件影响明显；薄煤层工作面的投入产出比高，经济效益不如开采厚及中厚煤层工作面。
近年来，随着煤炭开采速度的增快，许多产煤矿区，特别是像山东、安徽等地薄煤层占比比较大的地区，随着中厚及厚煤层储量的减少，薄煤层的开采也越来越受到重视，已经成为影响整个煤炭行业协调发展的问题。如何实现薄煤层的安全高效回采，从而延长矿井服务年限，提高资源回收率是当前迫切需要解决的问题。
2、工作面概况
（1）工作面位置及四邻关系。山东新汶矿业集团新阳能源有限公司-506m水平三采区3107S下工作面，北至三采一层集中轨道巷，南邻3107S上工作面，西靠岩浆岩侵入边界。（2）煤层赋存情况。开采煤层为煤1，为低中灰、低硫低磷、低氯、特高热值煤层，煤质以1/3焦为主。煤层结构简单，无夹矸，煤层厚度1.0～1.2m，平均1.1m，倾角3°～11°，平均7°，为较稳定煤层。（3）煤层顶底板情况。直接顶以细砂岩为主，平均厚3.5m，老顶为中砂岩，厚12.1m；直接底为细砂岩，平均厚度2.4m，老底为浅中砂岩与细砂岩互层，厚16.1m，为中硬底板。（4）煤层开采其他技术条件。工作面无冲刷带及陷落柱影响，未直接揭露岩浆岩。无瓦斯富集及煤与瓦斯突出危险，煤尘具有爆炸危险性，具有自燃发火倾向，无冲击倾向。（5）工作面设计概况。为充分发挥综采效率，减少工作面搬家次数，降低万吨掘进率，设计工作面斜长140m。
3、采煤工艺
采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。
工作面采用采煤机割煤、装煤，采煤机截深0.6m，上下端头自开缺口，斜切进刀方式，双向割煤，往返一次进两刀，机组滚筒螺旋叶片和输送机铲煤板自行装煤，使用封底式刮板输送机运煤配合胶带输送机运煤。
工艺流程：割煤→移架→推溜。采煤机上下端头斜切进刀，割透端头煤壁后，通过运输机的弯曲段使煤机逐渐截割入煤壁，使得采煤机达到正常截割深度0.6m，进刀段长度距煤机前滚筒不小于23m，进入正常割煤状态；工作面移架要追机作业，移架滞后煤机后滚筒6～9m，移架步距0.6m；推溜距移架的距离不小于5m，最远不超过15m，弯曲段长度不小于15m，且要均匀过渡，推移步距0.6m。
4、设备配置
主要设备配置
（1）采煤机（表1）。
（2）工作面支架（表2）。
（3）工作面刮板运输机（表3）。
5、安全回采技术措施
（1）初次来压和周期来压期间的安全技术措施
①工作面基本顶初次来压和周期来压期间，应进行来压的预测预报工作，管理人员要根据来压步距、矿压显现和顶板动态监测预报情况做好来压前的支护工作，提高支护强度。②工作面支架以及材料巷、运煤巷支护使用的单体支柱必须达到初撑力，工作面要保持一条直线，严禁中部拖后造成中部应力集中。③初次来压及周期来压期间，出现煤壁片帮、顶板掉渣、支架移位变形等情况时，现场管理人员要立即下令停止放炮、割煤、移架、回柱等工作，同时对工作面加强支护，顶板来压显现明显时及时将人员撤离工作面，并将来压情况汇报调度室。待压力稳定后，经验收确认安全后方可组织生产。
（2）过断层及顶板破碎时的顶板管理技术措施
①在破碎顶板的条件下移架的方法有：及时移架法、带压移架法、超前移架法。②若顶板破碎，端面距过大应拉移超前架及时支护顶板。采煤机割煤后，及时拉超前架护顶。移架后，及时将侧护板伸出，防止顶板掉渣。③过断层措施
Ⅰ、采面出现底鼓或压梁性质的断层时，采取挑顶、卧底的办法，采高控制在1.3m～1.4m之间。卧底后溜子应保持平直且成一条直线。Ⅱ、因挑顶卧底支架不接顶时，梁上空虚部分用木料填实。根据采高变化及时调整支架高度，确保活柱伸出量0.2～0.6m。Ⅲ、严格执行好敲帮问顶制度，严禁空顶作业。Ⅳ、顶板破碎无法实现超前移架时，应采取随割煤随移架的方法维护顶板。即先割煤1～3架，进行移架支护顶板。再割煤再移架，依次进行。
（3）两巷及端头管理
①两巷管理
Ⅰ、两巷自切顶线向外超前支护距离不小于30m，上下出口高度不低于1.8m。Ⅱ、超前支护基本形式为两列DZ1.8～3.5m的单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护。Ⅲ、超前支护柱距1.0m，排距不小于2.2m，两巷超前支护范围内高度不低于1.8m，材料巷超前支护段行人侧宽度不小于1.2m，运输巷行人侧宽度不小于0.8m。顶板及易破碎时或顶板下沉影响生产安全时，必须在巷中加支一排单体支柱支护顶板。
②端头管理
Ⅰ、端头支架控顶距：最大控顶距4.3m，最小控顶距3.7m；工作面超前支护上下安全出口净宽不小于0.8m，净高不小于1.8m。Ⅱ、溜尾端头及合茬后中间巷处使用ZY3200/09/21型两柱掩护式液压支架支护顶板。Ⅲ、工作面正规支护与平巷支护间距不得大于0.5m。否则采用单体液压支柱配铰接顶梁支护或加使一对π型钢梁，其梁长不小于3.2m。Ⅳ、工作面端头顶板破碎时，可使用成对π型钢加强支护，一梁二柱或三柱，挂好防倒绳，梁间距0.3～0.5m，交替迈步前移，移动步距1.2m；π型钢后方支柱不得滞后于切顶排。
6、结束语
综采技术在复杂条件下薄煤层中的应用还存在许多亟待解决的问题，在生产实际中采取有效措施方能实现薄煤层的安全高效回采。山东新汶矿业集团新阳能源有限公司3107S下薄煤层工作面，通过合理的综采设备配套选型和科学的生产管理，成功应用了薄煤层综合机械化采煤方法，降低了工作面劳动强度，提高了安全系数，取得了巨大的经济效益，实现了薄煤层的安全高效回采。实践证明，山东新汶矿业集团新阳能源有限公司薄煤层综合机械化采煤技术的成功应用，为薄煤层安全高效生产奠定的坚实的基础。
作者简介
黄小虎（1986.01-），男，湖北钟祥人，现居山东济南，2008年毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业，现任山东新汶矿业集团新阳能源有限公司采煤一部技术副区长。
