薄煤层开采外出考察报告

一、薄煤层高效开采(xx万吨/年

1.矿井概况

羊市塔二矿隶属于内蒙古汇能煤电集团羊市塔煤炭有限责任公司,为地方民营企业,矿井位于鄂尔多斯市准格尔旗纳日松镇羊市塔村境内,井田面积11.37平方公里,矿井工业储量xx万吨,现开采5#煤层,全区可采,煤层赋存条件简单,盖山厚度130m,煤层厚度0.8~1.5m,平均厚度1.2m;煤层倾角1.0°~3.0°,平均2°;一井两面,矿井实际生产能力xx万吨/年。

2.地面组织机构

羊市塔煤炭有限责任公司下属一矿和二矿,公司及两矿领导共计3人,全面负责安全生产;羊市塔二矿地面设置安全科、机电科、调度室和办公室,共计管理人员26人。

3.工作面情况

5114回采工作面,位于矿井东翼采区;切巷240m,顺槽长度1750m,煤层平均厚度1.3m,普氏硬度系数f=4,为硬煤层,顶板泥岩伪顶0.2m,工作面平均采高1.5m;煤层平均2°,区域内构造简单;顶底板岩性均为砂质泥岩、粉砂岩、泥岩。

顺槽断面及支护:矩形巷道,正巷2.8m×5.1m,沿顶布置,破底1.3m,顶板采用锚网索支护,顶锚杆采用Φ18mm×1800mm圆螺纹钢锚杆,五*五布置,间排拒1000mmx1000mm,钢筋网,单体锚杆不用锚梁联接;锚索采用Φ15.24mm×4500mm,二*二布置;帮部不支护。

综采面设备型号:支架选用郑煤机,端头支架zy6800/13/28,工作面支架zy6800/09/18;采煤机选用上海天地mg400/890-wd;刮板输送机选用宁夏天地奔牛sgz-800/800;泵站选用无锡brw31.5/400型乳化液泵。

综采面劳动组织及生产能力:综采队在册75人,三班制,两班生产一班检修,早班检修,四点和零点班生产;生产班出勤平均15人,检修班出勤平均30人;生产班割煤7-8刀,圆班割煤16-17刀,日平均推进14m,产量6900吨/天。

4.薄煤层高效生产的几个特点

(1)煤层赋存条件占优。羊式塔二矿5114工作面,煤层近水平,无瓦斯和水害,全区域几乎无断层、褶皱等构造,煤质偏硬,煤壁无任何偏帮现象;工作面顺槽长(3在1700-3000m),工作面储量高,采区搬家倒面次数较少。

(2)设备质量好且更加注重设备检修工作。设备选用国内一流生产厂家,质量有保证。综采队检修班出勤人数占队组总人数的近50%,检修人员工资为平均工资1.3倍(约1.3万/月)。

(3)选人用人机制灵活。井下操作工、技术工、检修工由综采队根据实际需要直接对外招人,报司备案即可;好用的、能干的留下,不好用的直接辞退。

(4)人员工作素质高、“单兵作战”能力强。设备包机到人,谁检修谁负责,谁包机谁负责,负责的设备出现问题随时下井处理,提高了检修人员的责任心,大大提高了检修质量。例如:单人更换支架推拉油缸仅需要半个小时,困难的也仅需1小时便可完成。

(5)正向激励政策。如生产班每班割煤7刀保证基础工资。超过7刀后计数翻倍。例如割煤7.5刀按8刀计工资(多割10m以上,都算一刀)。检修班各点能保证全月不出机电事故,翻倍奖励。

(6)队组人员结构。综采队在册75人,其中队长1人,班组长6名,验收员1名(三班验收)。2个生产班组,1个检修班组。检修班组36人。队组人员绝大多数是外地的,其中东北人最多,吃住在矿上,几乎半年休息一次.

二、店坪、木瓜薄煤层赋存状况

1.店坪矿薄煤层

店坪矿上组3#煤被高速公路保安煤柱分为南北两区。高速公路以北为店坪二采区,全区大部可采,区域内预测断层等构造较多,煤层倾角3-6°,厚度0.8-1.3m,平均1.1m,圈定可采储量xx万吨,可布置5个工作面,顺槽长度700-1500m。高速公路以南,位于木瓜10#煤二采区上部,为蹬空区开采,距10#煤平均80m,预计全区可采,煤层厚度1.4-1.8m,平均1.6m,可布置6个工作面,可采储量xx万吨,顺槽长度900-1200m。

2.木瓜矿薄煤层

木瓜矿薄煤层位于南扩区南部,煤层倾角3-8°,厚度0.80~1.63m,平均1.36m,结构简单,设计可采储量xx万吨,可布置8个工作面,顺槽长度1200m。

3.考察薄煤层开采可借鉴经验

(1)设备选型。当前店坪木瓜两矿薄煤层厚度情况与本次考察矿井较为相似,工作面支架可选zy6800/09/18,但要选装侧护板,应对顶板条件恶化情况;端头支架支护高度要大,可选zy6800/13/28;采煤机应坚持小机身大功率原则,以应对断层、煤层倾角变化等情况;刮板输送机

(2)顺槽断面尺寸适当加大。尽管《规程》规定顺槽高度不低于1.8m,但考虑大型设备运输,顺槽高度不应低于2.5m,宽度不低于4.8m,较为合理。

(3)巷道支护方面。应区别于中厚煤层支护,薄煤层开采,周期来压峰值较小,相对不明显,超前巷道动压影响也较小,应建立在巷道矿压监测数据分析的基础上,尝试减弱支护,降低支护成本。回采工作面超前支护可考虑轻量化的单体支柱+π梁。

(4)重视设备检修保养工作。检修人员的技能水平、配件的质量、维修的过程管理都直接决定了维修质量的高低。队组要重视检修班人员数量配备充足,支架、机组、电气等检修工工种结构要合理,检修工要向专业化方面培养,要大幅提升个人工作素质。

(5)充分调动工人干活的积极性。对重要的操作岗位注重选人用人,能者上庸者让,要增加工人的危机意识;在确定好当班基础工作量的同时,对多完成的工作量进行加倍奖励,让工人得到实实在在的奖励。

三、鄂尔多斯煤博会

(一)智能化工作面建设方面

综采工作面智能化关键技术:

(1)采煤机位置监测与自动取直技术。国内外尝试的技术较多,但精度较低,目前惯性导航技术被认为最有效,该技术利用陀螺仪和加速度计来确定物体即时位置。

(2)煤岩界面识别技术和工作面水平控制技术。目前人工进行“示范刀”采煤,利用传感器进行数据准确采集实现“记忆截割”,煤岩识别是智能截割的关键,目前较好的做法是利用热红外摄像仪追踪煤层特征进行识别。

(3)液压支架电液控技术。目前该技术已经成熟,可以实现液压支架与采煤机联动和远程控制。

(4)生产连续性保障技术。如输送平衡控制技术、防撞技术等。

(5)信息系统及自动化软件平台。

本次智能化工作面相关的三个厂家参展:

1.北京天地玛珂电液控

通过攻克综采工作面智能控制技术研制成功了sam型综采自动化控制系统,2014年在黄陵矿业集团实现了连续常态8个月“有人值守,无人操作”的生产记录,创造了综采模式下无人化开采的世界先例。应用高精度惯性导航系统实现工作面自动找直;地面分控中心及智能决策,具有矿压分析周期来压预测、设备故障智能诊断为“无人化”工作面提供智能决策支持。基于云服务支持移动终端监测。主攻方向:智能化决策,自动化采煤,地面远程干预控制。

2.郑州煤机液压电控有限公司

支架电液控技术成熟可靠,电液控支架操作面板布局相对合理,针对各种采高及各型支架提供不同种类的智能化解决方案。利用大数据优势对工作面地质条件及设备运行状况分析与故障提醒。主攻方向:高效人机协同巡视自动化开采模式。

3.向明智控

基于工作面plc控制,集支架电液控、采煤机控制、三机控制、无线通讯/人员定位等于一体的综合信息化技术,实现综采工作面所有设备状态集中监控及启停控制。主攻方向:工作面综合信息化监控,远程控制。

(二)矿井安全高效建设方面

(1)中部槽液压起吊机

适用于煤矿各种型号的刮板输送机中部槽的安装、回撤,在不同型号的刮板输送机中部槽内自由移动,起吊灵活,安全,高效。厂家:辽宁威跃集团。

(2)jc2.5防爆柴油机混凝土搅拌运输车和cspb20t防爆柴油机湿式喷射车

解决巷道硬化,工人现场拌料劳动强度大,现场拌料不均匀的现象。1台喷射车与3台混凝土搅拌运输车配合使用,可大大提高喷射效率,仅两人就可以完成以前8-10人工作量,1小时可喷射混凝土5m3。适用于矿井长距离开拓大巷硬化、喷浆作业,具有效率高、综合成本低等优点。厂家:莱州亚通重型装备公司

(3)气动金属网连扣机

气动金属网连扣机的使用大大提高了巷道支护期间联网效率,传统联网需两人以上大约1分钟联一扣,且联网强度低,易划伤人员,使用锚网联扣机后,单人即可实现联网作业,大约10-15s联一扣,操作简单,省时省力。

(3)fbd(iii型)矿用隔爆型压入式轴流局部通风机(低噪音侧进风专利设计)

该风机可降低各种频率噪音到80分贝以下,保护工人身心健康,改善井下工作环境,实现环保通风。同时该公司还推出各种可以加装风机消声器,降噪能力在10-26分贝。厂家:山西巨龙风机有限公司。

(4)变频调速一体式电动机

变频调速一体式电动机是变频器和电机的完美结合,是机电一体化的最佳解决方案,可以在刮板输送机、转载机、胶带输送机等设备上应用,解决空间小、起动转矩大、电网冲击大、电磁干扰多、能耗高、效率低等问题。

厂家:青岛中加特变频电机有限公司

(5)矿用无轨胶轮车运输管理系统

矿用无轨胶轮车运输管理系统具有车辆定位、车载通讯等功能,能够保障行车安全、提高运输效率、提升调度能力。厂家:南京北路自动化系统有限责任公司。

(6)kj793矿用带式输送机监控系统

kj793矿用带式输送机监控系统是可应用于地面生产系统、主斜井皮带、运输大巷皮带、采掘工作面皮带机刮板机等,具备监测、控制、通话、故障检测及语音播报等功能,实现了运输系统智能连锁集控,同时提高了单岗作业人员安全。

厂家:南京北路自动化系统有限责任公司。

(二)绿色矿山建设方面

集中能源——绿色开采的领跑者

该集团致力于依靠科技进步实现转型升级,在国内率先提出“煤炭绿色开采”理念,建立国家级企业技术中心、院士工作站等,进行超高水充填开采、采空区注浆充填开采、工作面矸石开采等一系列充填技术研究。在集团下属多座矿井成功实现“三下”采煤充填开采,获得较高的效益。

如邢东矿成为国内第一家“矸石不升井”的煤矿,首创井下预排矸系统、矸石巷道充填、矸石粉煤灰充填开采,以最小的生态扰动,最大限度降低开采对地表环境影响。

再如同属冀中能源股份公司的邢台矿,在邢东矿“矸石巷道充填”的基础上,创新发展,成功研制了“采后充填开采”新技术。通过这项技术,可以把地面已有的矸石和电厂的粉煤灰充填到井下采空区,不仅成功破解了采煤沉陷这一世界性难题,而且解放大量煤炭资源。