极薄煤层机械化开采技术应用研究(报告)

分类号 密集 编号

四川达竹煤电（集团）有限责任公司

科学技术报告

极薄煤层机械化开采技术应用研究

主研人员 谢成地 冯 春 王六宽 杨纯华

胡光军 邬应权 唐文章

工作完成日期：2007年 月 报告提交日期：2008年2月

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极薄煤层机械化开采技术应用研究 四川达竹柏林矿业有限公司

【摘要】本文介绍了

的难题，取得了较好的效果。

MG100-TP 型单滚筒爬底板采煤机在四川达竹柏林矿业有限公

司极薄煤层采煤工作面的使用情况。使用MG100-TP机组，解决了该公司极薄煤层机械化开采

关键词：极薄煤层 机械化 开采技术 应用研究 一、概况 (一)企业概况

四川达竹柏林矿业有限公司为四川煤炭产业集团下属四川达竹煤电（集团）有限责任公司所属子公司，具有独立采矿权人的生产原煤为主的国有煤炭企业。

四川达竹柏林矿业有限公司位于四川省大竹县柏林镇内，井田属达县、渠县、大竹县三县接合地带，距大竹县城30km，距达州市60km。

四川达竹柏林矿业有限公司原系乡镇煤矿，于1969年6月由重庆煤矿设计院按21万t/a生产能力进行改建设计，1972年由川煤六处进行井巷工程及地面工程施工，1972年12月26日投产，核定生产能力21万t/ a。1986年扩建为30万t/a，至2006年已完成矿井运输系统、通风系统、主提升系统和矿井供电系统的改造，同时通过近几年对矿井主要生产系统进行调整和生产工艺改革，矿井的生产能力大幅度提高，2007年核定生产能力为36万t/a。

矿井井田内含煤地层为须家河组一、三、五、七段，可采和局部可采煤层共5层（K18、K24、K25、K26、K27），总厚0.35～5.1m。

至2007年末，矿井工业储量为13970kt，可采储量为

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11531kt。

（二）极薄煤层储量、顶板及使用机组前采用的采煤工艺： 1、柏林公司目前开采的K18、K24、K25煤层，均为煤厚在0.80m以下的极薄煤层，储量345.1万吨，占矿井可采储量的29.93%。

2、煤层顶底板情况：

K25煤层：位于（J3xj7-1）含煤带顶部，顶、底板以泥岩或砂质泥岩为主。

K24煤层：位于（J3xj7-1）含煤带上部，顶、底板多为泥岩，少数为砂质泥岩。

K18煤层：位于（J3xj5-3）含煤带中部，顶底板以泥岩、砂质泥岩为主。

3、矿井开采的K18、045采区K24、K25煤层，均为煤厚0.6 m以下的极薄煤层，最薄的煤厚只有0.44m。由于煤层薄，多年来一直采用炮采和最原始的手工开采，由于作业空间小，工作条件十分恶劣，劳动强度相当大，采煤工作面用人多，材料消耗高，产量低、工效低，安全状况也不好，发展采煤机械化迫在眉睫。二是劳动力日趋紧张，愿意从事重体力劳动的采煤工越来越少，招工难度也相当大。

（三）极薄煤层机组选型：

实现薄煤层特别是极薄煤层机械化开采技术一直是柏林公司研究探讨的重要难题。2001～2005年，公司前后三次试用了截煤机、ZB2型采煤机和刨煤机，由于煤层条件和设备等诸多因素影响，都没有取得成功。目前对于中厚、厚煤层机械化开采工艺，国家早有定型装备，

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而极薄煤层机械化开采装备选择余地有限。经过考察研究，目前国内在薄煤层和极薄煤层机械化开采方面主要有：

1、螺旋钻机无人工作面的开采：回采工作面上无人，而是由螺旋钻机全部完成工作面内的破煤、装煤、运煤等各个工序，工作面的设备检修也都在工作面以外的巷道中进行。该采煤方法具有工作面内无人员、无设备、安全保障系数高、系统环节少、用人少、掘进率少、设备配置少、材料消耗少等优点。但存在设备初期投资大，巷道施工断面大（12m2以上），资源回收率较低等缺点。

2、刨煤机：刨煤机是一种井下采煤工作面集落煤、装煤、运煤自动化为一体的采煤机械。其原理是有落煤功能的刨头以安设在刮板运输机前沿的滑架作导轨，滑架内安设有上、下两层矿用圆环链，下链与刨头两端相连，并顺滑架延伸至机头、机尾，在绕过机头、机尾传动装置的链轮后与上链相连，形成无极链传动系统。机头、机尾各安设一台同步运行的电动机，电机运转时，圆环链牵引刨头在滑架上滑动。刨头滑行时其上的刨刀截割煤壁，刨落下的煤在刨头犁形斜面的作用下装入刮板运输机部分，并由该输送机运出工作面。但刨采面上下缺口达7m以上，机头（尾）传动装置占位较宽，无法直接用支柱护顶的最大宽度达2.5m，对于采高低于0.8m的极薄煤层，上下缺口需挑顶，工作量较大，加之设备频繁移动，护顶难度也加大。

3、爬底板式采煤机：从20世纪80年代起，永荣矿务局便开始针对自身煤层的赋存条件，将采煤机在截装部、电动部、牵引部三个方面重新设计，研制出新一代爬底板滚筒式采煤机组，更好地适应了该

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局煤层薄、机组负荷大的特点，在0.4m至0.6m的极薄煤层中进行机采，有效地提高了回收率。经过几代改型，现已定型为MG100-TP。

MG100-TP爬底板采煤机专为极薄煤层机械化而生产的新一代采煤机，它主要由牵引部、电动部、截装部以及导向、外部防尘、底托板等附件组成。采用侧面固定单滚筒，锚链牵引，沿煤层倾斜爬底板穿梭割煤，煤沿螺旋滚筒输入装煤部，装煤部转入工作面刮板运输机。

（四）MG100-TP采煤机在永荣矿业公司永川煤矿使用情况 2006年3月，柏林公司组织人员对永荣矿业公司永川煤矿极薄煤层采煤机组进行了考察学习，永川煤矿年设计能力30万吨/a，井田内可采煤层仅有一层，煤层厚度0.48~0.6m，煤层倾角为18~20度，煤层直接顶板和底板均为深灰色砂质泥岩。

该矿极薄煤层采煤机械化起步较早，应用技术比较成熟。目前矿上有四个采煤工作面，两个工作面使用MG100-TP采煤机割煤，采煤机滚筒直径550～580mm，滚筒长度850mm，截深800mm，工作面运煤为SGWD-17B型刮板运输机运煤，HZJA-650型摩擦支柱支护顶板，采煤机工作面单产7000吨/个/月以上，回采工效4.2吨/工以上。

通过以上分析比较，决定选用MG100-TP 爬底板式采煤机，在柏林公司-2427和0838采煤工作面试用。

（五）试采工作面采煤机采煤情况

柏林公司从2006年5月下旬和10月开始分别在-2427工作面和0838工作面引进使用了重庆永荣煤机制造公司的MG100-TP （YRG3-100）型单滚筒爬底板采煤机。

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