【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 條進(jìn)入空區(qū)。 ? 對(duì)于回采完畢進(jìn)入空區(qū)的預(yù)留條帶煤壁 ,隨著又一條帶的回采 ,因頂板壓力加大與作業(yè)地點(diǎn)爆破震動(dòng)而屈服酥軟散落 (多領(lǐng)先于頂板垮 ? 落 ) ,通過自溜與淋水的沖刷匯集在溜煤眼上方 ,經(jīng)反復(fù)放倉得以回收 ,直至出現(xiàn)大塊矸石搪塞為止。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 50 本 章 結(jié) 束 謝謝！ 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 51 第四章 薄煤層采煤方法 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 52 第一節(jié) 我國薄煤層開采現(xiàn)狀 ? 一 、 我國薄煤層開采現(xiàn)狀 ? 我國的煤炭資源豐富 ， 儲(chǔ)存量大 ， 且賦存多樣化 ， 根據(jù)我國煤層厚度劃分 ， 厚度 ～ ， 小于 極薄煤層 。 我國煤炭?jī)?chǔ)量中薄煤層的可采儲(chǔ)量約為 60多億ｔ ，約占全國煤炭總儲(chǔ)量的 18%。 但是 薄煤層采出量?jī)H占全國總產(chǎn)量的 %： ? 原因 ? ? ? ? ? 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 53 ? 二 、 我國薄煤層開采方法的發(fā)展 ? 我國薄煤層的開采經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段： – 20世紀(jì) 50年代薄煤層開采主要使用炮采工藝 。 – 60年代開始使用深截煤機(jī)掏槽 ， 爆破落煤 。 – 70年代薄煤層機(jī)組得到較大發(fā)展 ， 分別研制出不同類型的刨煤機(jī) ，包括鋼絲繩牽引刨煤機(jī) 、 全液壓驅(qū)動(dòng)刨煤機(jī)和刮斗刨煤機(jī)等 。 ? 目前，我國薄煤層開采的機(jī)械化程度還比較低，大多還是采用炮采，產(chǎn)量低、事故多、工人的工作環(huán)境惡劣。 ? 薄煤層采煤機(jī)作為薄煤層開采機(jī)械，由于受其本身結(jié)構(gòu)的限制， 已是其開采下限，而且維修、操作不便，工人需在極低的工作面條件下跟機(jī)作業(yè)。 1974年研制成功 BM100型薄煤層滾筒采煤機(jī)。在 20世紀(jì) 80～90年代，我國曾研制了多種型號(hào)的刨煤機(jī)（包括滑行刨煤機(jī)和拖鉤刨煤機(jī)），以解決薄煤層的開采問題，并在一些局礦的使用中取得了不俗的成績(jī)。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 54 ? 90年代 ， 天府礦務(wù)局和徐州礦務(wù)局 ， 分別從俄羅斯和烏克蘭引進(jìn)了 螺旋鉆采煤機(jī) ， 2021年新汶礦業(yè)集團(tuán)也引進(jìn)了 2臺(tái)三鉆頭的螺旋鉆采煤機(jī) ， 用于薄與極薄煤層的開采 ， 使一些用傳統(tǒng)采煤工藝不能開采的薄煤層 、 極薄煤層得到有效開采利用 。 然而由于推廣的力度不夠大 ， 以及用戶對(duì)這種形式的采煤機(jī)種也有一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)的過程 ， 因此國內(nèi)使用螺旋鉆采煤機(jī)的工作面還不多 。 ? 近年來 ， 刨煤機(jī)技術(shù)的開發(fā)取得了很大的進(jìn)展 ， 國產(chǎn)刨煤機(jī)在一些局礦的成功使用以及采用德國 DBT公司生產(chǎn)的刨煤機(jī)主機(jī)與國內(nèi)設(shè)備配套使用 ， 在我國鐵法 、 晉城 、 西山等地取得的一些成功經(jīng)驗(yàn) ， 使國內(nèi)同行對(duì)采用刨煤機(jī)開采薄煤層有了許多新的認(rèn)識(shí) 。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 55 三、現(xiàn)行薄煤層開采技術(shù) ? （ 一 ） 用刨煤機(jī)開采薄煤層 ? （ 二 ） 滾筒采煤機(jī)開采薄煤層 ? （ 三 ） 螺旋鉆機(jī)采煤法 ? （ 四 ） 煤鋸開采薄煤層 ? （ 五 ） 無人工作面 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 56 以刨頭為工作機(jī)構(gòu)，采用刨削方式破煤。 刨煤機(jī)的截深較淺 (30～ 120mm)，充分利用煤層的壓張效應(yīng)，刨削力及單位能耗小 ； 牽引速度大 (20～ 40m/min，快速刨煤機(jī) 150m/min)； 刨煤塊度大 (平均切屑斷面積為 70～ 80cm2)，煤塵少； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，刨頭高度低 (約 300mm)， 實(shí)現(xiàn)薄煤層、極薄煤層的機(jī)械化采煤 ； 工人不必跟機(jī)操作，可在順槽內(nèi)進(jìn)行控制。 （一） 刨煤機(jī) 缺點(diǎn)： 對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如滾筒式采煤機(jī)，調(diào)高不易實(shí)現(xiàn)，開采硬煤層比較困難，刨頭與輸送機(jī)和底板的摩擦阻力大，電動(dòng)機(jī)功率利用率低。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 57 ? 刨煤機(jī)概況及優(yōu)點(diǎn) – – – – – 5. 實(shí)現(xiàn)無人工作面作業(yè) ? 刨煤機(jī)應(yīng)用條件 – 煤層硬度（ ） ：煤塊硬度、夾矸、節(jié)理 – 圍巖條件 ： 底板 、 直接頂 、 老頂 （較平） – 煤層賦存情況（穩(wěn)定單斜） ：煤厚、斷層、煤厚變化 – 工作面傾斜長度 ： 工作面長度 80——200m ，最好 150m 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 58 刨煤機(jī) 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 59 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 60 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 61 按刨頭工作原理分動(dòng)力刨煤機(jī)和靜力刨煤機(jī)。 動(dòng)力刨煤機(jī)： 刨頭除受刨鏈牽引力外，還帶有破煤原動(dòng)力的刨煤機(jī)。 如刨頭帶有高壓水破煤功能的刨煤機(jī)、刨頭帶動(dòng)力沖擊破煤功能的刨煤機(jī)等。 動(dòng)力刨煤機(jī)刨頭本身帶有破煤原動(dòng)力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未推廣使用。 靜力刨煤機(jī)： 刨頭本身不帶動(dòng)力，單純憑刨鏈牽引力工作的刨煤機(jī)。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 刨煤機(jī)的分類 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 62 1刨鏈； 2導(dǎo)鏈架； 3推移液壓缸； 4刨頭驅(qū)動(dòng)裝置； 5輸送機(jī)； 6刨頭 靜力刨煤機(jī)由輸送機(jī)兩端的刨頭驅(qū)動(dòng)裝置 (電動(dòng)機(jī)、液力偶合器和減速器組成 )，使固定在刨頭上的刨鏈運(yùn)行，拖動(dòng)刨頭在工作面往返移動(dòng)。 刨頭利用刨刀從煤壁落煤，同時(shí)利用犁面把刨落的煤裝進(jìn)輸送機(jī)。 推移液壓缸向煤壁推移輸送機(jī)和刨頭。 刨煤機(jī)工作原理 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 63 刨煤部是刨削煤壁進(jìn)行破煤和裝煤的刨煤機(jī)部件，由刨頭驅(qū)動(dòng)裝置、刨頭、刨鏈和附屬裝置組成。 刨頭驅(qū)動(dòng)裝置組成：電動(dòng)機(jī)、液力偶合器、減速器等。 電動(dòng)機(jī) 有單速和雙速。雙速電動(dòng)機(jī)使用在刨頭高速運(yùn)行，需要慢速起動(dòng)和停止的刨煤機(jī)； 液力偶合器 安裝在電動(dòng)機(jī)和減速器之間，改善起動(dòng)性能，吸收沖擊和振動(dòng)，起到過載保護(hù)作用； 減速器 有展開式和行星式兩種。展開式減速器常用于平行布置方式，行星式減速器用于垂直布置方式； 刨頭 有單刨頭和雙刨頭。刨頭通過接鏈座與刨鏈相聯(lián)，形成封閉工作鏈。 刨鏈 由圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)和轉(zhuǎn)鏈環(huán)組成，用來牽引刨頭。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 64 靜力刨煤機(jī)按刨頭的導(dǎo)向方式分 拖鉤刨煤機(jī)、滑行刨煤機(jī)和滑行拖鉤刨煤機(jī) 。 (1)拖鉤刨煤機(jī) 刨頭以輸送部中部槽為導(dǎo)軌，刨鏈通過在工作面底板上滑行的拖板拖動(dòng)刨頭工作。 1刨頭 2拖板 3輸送機(jī)溜槽 4牽引鏈 5導(dǎo)鏈架 6護(hù)罩 拖鉤刨只有約 1/3左右的裝機(jī)功率用于刨煤和裝煤。底板較軟時(shí)，刨頭容易陷入底板。因此， 拖鉤刨多在煤層地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、底板較硬的煤層使用。 使用中存在的主要問題：刨頭飄刀或啃底，刨刀損耗嚴(yán)重，剪切銷損壞，泵壓不穩(wěn)定，通訊困難 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 65 (2)滑行刨煤機(jī) 刨頭以滑架為導(dǎo)軌，刨鏈在滑架內(nèi)拖動(dòng)刨頭工作。 1滑行架 2加高塊 3輸送機(jī) 4平衡架 5導(dǎo)軌 6頂?shù)蹲? 7刨鏈 8擋煤板 運(yùn)行時(shí)摩擦阻力小，刨深易于控制， 對(duì)軟及破碎底板適應(yīng)能力較強(qiáng) 。但刨鏈位于煤壁側(cè)滑架的鏈槽內(nèi) (前牽引方式 )，維修不方便，結(jié)構(gòu)上增加安裝在輸送部煤壁側(cè)的滑架，使控頂距離和刨頭的最低高度有所增加。刨頭高度較高時(shí)，安裝支撐門架以增加運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。使用中存在的問題是：刨頭飄刀或啃底，輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)故障，剪切銷損失 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 66 (3)滑行拖鉤刨煤機(jī) 刨頭以輸送部中部槽為導(dǎo)軌，刨鏈通過在底滑板上滑行的拖板拖動(dòng)刨頭工作。 1刨頭； 2牽引鏈； 3拖板； 4推移液壓缸； 5底滑板； 6調(diào)高千斤頂 使用中存在的 問題：刨頭座開裂，刨刀合金片脫落，雙刨頭易卡住，輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)故障等 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 67 輸送部將刨頭破落下來的煤運(yùn)出工作面。由兩套驅(qū)動(dòng)裝置 (機(jī)頭和機(jī)尾各一套 )、機(jī)架、過渡槽、中部槽、聯(lián)接槽和刮板鏈等組成。 機(jī)架的一側(cè)安裝刨頭驅(qū)動(dòng)裝置，另一側(cè)安裝輸送部驅(qū)動(dòng)裝置，組成刨煤機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾。 刨頭驅(qū)動(dòng)裝置安裝在機(jī)架上有固定式和滑槽式兩種?；凼绞窃跈C(jī)架側(cè)有滑槽，刨頭驅(qū)動(dòng)裝置可在機(jī)架上滑移并利用液壓缸將刨鏈拉緊。固定式則無此功能。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 68 液壓推進(jìn)系統(tǒng)用于普采工作面。當(dāng)刨頭通過后逐段推進(jìn)刨煤機(jī)，使刨頭在下一個(gè)行程獲得新的刨削深度，同時(shí)承受煤壁對(duì)刨頭的反力。 主要包括乳化液泵站、推進(jìn)缸、閥組、管路和撐柱等。 綜采工作面由液壓支架的推移系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)刨煤機(jī)的推進(jìn)，不再需要單獨(dú)的液壓推進(jìn)系統(tǒng)。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 69 鐵法小青煤礦刨煤機(jī)應(yīng)用簡(jiǎn)介 ? 工作面走向長度 905m， 面長 150m， 煤厚 ， 傾角５～ 8176。 ? 偽頂為 ， 直接頂為粉砂巖 ， 底板為泥質(zhì)粉砂巖 ? 2021年煤科總院北京開采所與德國 DBT公司等廠家合作為鐵法小青煤礦裝備了國內(nèi)第一個(gè)薄煤層全自動(dòng)化刨煤機(jī)工作面 ? 工作面采用國產(chǎn) ZY6400/09/20D液壓支架與引進(jìn)刨煤機(jī)系統(tǒng)配套 ， 采用電液控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)順槽集中控制 ， 正常生產(chǎn)條件下 ， 工作面無人化 。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 70 刨煤機(jī)綜采工作面布置圖 1— 回風(fēng)平巷 2— 液壓支架 3— 刨煤機(jī) 4— 液壓支架 5— 刮板運(yùn)輸機(jī) 6— 單體支柱 7— 轉(zhuǎn)載機(jī) 8— 工字鋼支架 9— 乳化液泵站 10— 移動(dòng)變電站 11— 運(yùn)輸平巷 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 71 ZY6400/09/20型液壓支架 型號(hào) ZY6400/09/20 高度 /mm 900～ 2021 中心距 /mm 1500 工作阻力 /kN 6400 支護(hù)強(qiáng)度 /Mpa ～ 底板比壓 /Mpa 操縱方式 電液控制 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 72 934vt/ 型號(hào) 934vt/ 額定能力 / 900 刨體 單刨頭 刨體長度 /mm 2562 刨體高度 /mm 800～ 1675 刨鏈 /mm 34 １２６ 鏈速 / 功率 /kN 2 315 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 73 型號(hào) 運(yùn)輸能力 / 900 鏈速 / 軌鏈 /mm 30 108 溜槽尺寸 /mm 1500 732 231 中板厚度 /mm 30 電機(jī)功率 /kW 2 315 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 74 ? 遙控調(diào)整刨煤深和工作面自動(dòng)調(diào)直 – 每 3架支架加上安裝一臺(tái) PM4支架控制器 ， 當(dāng)刨頭通過后 ， 按照程序控制的距離推移輸送機(jī)和刨煤機(jī) ， – 在主控臺(tái)可以監(jiān)控刨頭和支架的運(yùn)行狀態(tài) ， 工作面可以按照設(shè)定的刨煤方式自動(dòng)刨煤 。 ? 該套裝備總投資 6000萬元人民幣 ， 2021年至 2021年 4月試采期間共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 ， 實(shí)際生產(chǎn) 271天 ，已回收投資的 %。 ? 實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化刨煤機(jī)無人工作面 ? 工