薄煤层

摘要： 煤炭产业是中国重要的基础产业,对中国国民经济发展起着不可忽视的作用。在中国中厚煤层及厚煤层开采技术日益成熟的背景下,薄煤层回采技术亟待更新和发展。通过分析薄煤层智能化回采的技术要点,包括采煤机记忆截割、液压支架自动跟机拉架、可视化远程干预控制,指出当前薄煤层智能化回采的困境,主要为端部进刀困难、定位不够精确、线缆容易损坏,并指出薄煤层智能化回采技术未来的发展方向,以期促进薄煤层智能化回采技术的发展创新,进而提高薄煤层回采产量。

摘要： 针对陕北侏罗纪煤田埋深浅、普氏系数达到3左右、煤层平均厚度在1.1 m左右、工作空间狭小、大功率设备布置及智能化实施难度高等开采难题,研究了煤层赋存情况与支护成套技术,提出了工作面设备高能积比时空协同及巷道端头大落差柔性系统配套方式、工艺及成套技术。构建了端头大落差柔性系统模型,能积比达到402,满足巷道与工作面1.4 m以上大落差需求,实现了1.1~1.3 m坚硬薄煤层的安全高效智能化开采。研发了1.1~1.3 m坚硬薄煤层智能化成套设备,采煤机采用半悬机身、全悬截割矮机身结构,机身高度759 mm,装机功率1 050 kW,最大牵引速度14.5 m/min;研发了高刚度抗动载液压支架,工作阻力达到9 000 kN,采用防冲击大伸缩比立柱、高强度薄板结构;研发了大运力、矮机身、重叠侧卸的刮板输送机,装机功率达到3×400 kW;研发了薄煤层精小化、智能化相关装置。开发了适用于薄煤层的记忆截割、自动精准找直、智能负荷控制、有线无线双网通信、多数据融合联动、设备远程故诊断和全生命周期管理的薄煤层智能化监控系统,实现了工作面内无人操作的常态化开采模式。通过构建1.1~1.3 m坚硬薄煤层综采智能化开采核心技术体系,形成了陕北侏罗纪煤田1.1~1.3 m(特别是1.1 m)坚硬薄煤层智能化综采成套技术与装备。该研究成果已在张家峁煤矿和凉水井煤矿应用,设备及系统运行稳定可靠,达到了年产煤炭1.3 Mt的能力。

摘要： 薄煤层沿空留巷无煤柱开采技术是当前煤炭开采中最为关键的技术之一,其可以有效提高煤炭资源的回收率,实现不同层厚煤层的可持续发展。除此之外,该技术的应用在保证矿井安全生产方面也起到了很大的作用,因而有关薄煤层沿空留巷无煤柱开采技术的研究愈发深入。以安益煤业有限公司9#煤层工作面为例进行分析,通过一定的方法对沿空留巷围岩的稳定性控制机理及手段进行探究,研究结果可以作为类似条件下沿空留巷研究的参考。

摘要： 为了解决薄煤层煤与瓦斯突出防治困难的问题,分析了薄煤层中有效抽采区域分布特征:由于受薄煤层厚度的限制,瓦斯抽采有效区域在垂直方向的扩展受阻,更倾向于在水平方向延伸,导致水平方向的有效抽采半径远大于煤层厚度,有效抽采区域呈椭圆形分布,瓦斯渗流场主要集中在煤层走向和倾向上。根据该特征,指出基于本煤层抽采方式的中间巷掩护掘进消突技术能使抽采区域连成一片,更适用于薄煤层瓦斯抽采。分析了将中间巷掩护掘进消突技术应用于薄煤层中进行分块消突的优势和技术原理:采用沿空留巷技术将上一工作面的回风巷作为下一工作面的进风巷;在进风巷向前施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的中间巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;掘进中间巷;在中间巷向回风巷预定位置施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的回风巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;最后对回风巷进行掘进,形成回采工作面。以某矿9305工作面薄煤层为研究对象进行数值模拟,结果表明:在抽采时间为10 d和30 d之间,有效抽采半径的增加幅度最大,随着抽采时间增加,有效抽采范围的增加幅度逐渐减小;钻孔间距为3 m时,两钻孔之间的有效抽采半径几乎相切,抽采效果最佳,抽采压力基本可以使大部分煤层瓦斯有效扩散、解析、被动抽采;对中间巷的瓦斯抽采有效降低了回风巷和递进中间巷区域之间的瓦斯压力。现场实测结果表明:9305工作面突出煤层中间巷掩护掘进的最优抽采钻孔间距为3 m,孔径为94 mm,有效抽采直径不超过5 m,钻孔深度为107 m;中间巷掩护掘进消突技术使得薄煤层瓦斯体积分数下降约70%,消突效果显著。

摘要： 综放沿空巷道底鼓不仅造成巷道的破坏,对窄煤柱、巷旁充填体乃至整个巷道的稳定性也有重要影响,强烈的底鼓带来大量的维护和翻修工作,严重影响矿井正常的生产,大大增加了巷道的支护和维修费用。采用Winker弹性地基理论模型,建立了沿空留巷底鼓力学模型,结合工程案例,对巷道底鼓力学模型进行了验证,研究结果表明:实体煤与巷旁支护体侧底板变形接近零,巷道区域底板变形呈现为"抛物线"特征,具有非正对称现象,底鼓最大变形处位于靠近巷旁支护体侧,最大值为628mm;实测变形监测100d后底鼓量最大值为645mm,理论模型最大值与实测最大值误差为2.6%。

摘要： 本文以先锋企业神东公司在国内某薄煤层开采为背景,通过项目实际设计参数,介绍了大流量集成供液系统在薄煤层工作面的应用设计情况,通过合理的系统配套,实现了工作面的高压供液、喷雾降尘、远程控制等,分析了薄煤层工作面发展大流量集成供液系统的前景和方向,为薄煤层大流量乳化液泵系统的生产管理工作提供参考。

摘要： 为进一步提升复杂条件煤层的开采效率和安全性,以82203综采工作面的薄煤层为研究对象,在分析其地质条件的基础上,重点结合82203工作面实际情况完成巷道开采方案的设计和支护设计,并根据薄煤层特点完成采煤工艺参数的设计和关键“三机”的选型,为实现高效生产奠定基础。

摘要： 结合平顶山矿区薄煤层采面实际情况,在分析制约薄煤层智能开采因素的基础上,对薄煤层开采智能综采设备的型号选择方案进行优化,对采面生产系统的智能控制及性能进行改良,实现了薄煤层条件的综合机械化智能开采,有效地降低了岗位人员的劳动强度,改善了工作环境,提高了生产效率。

摘要： 为了研究薄煤层半煤岩回采巷道的合理支护方式,保证矿井的安全高效生产,以寺河煤矿二号井94316工作面回采巷道为研究对象,研究了薄煤层半煤岩回采巷道的围岩变形及支护机理。利用FLAC^(3D)数值模拟软件分析了不同锚杆间排距下的巷道围岩变形控制效果,结合现场实际确定出合理的支护方案为“锚杆+金属网+工字钢”的联合支护技术。现场试验结果表明,该方案可以有效控制围岩变形,保证巷道的稳定性。

摘要： 为提供煤炭精准开采地质保障前期高分辨率的岩性地质建模基础数据,针对煤系地层的煤层厚度和存储条件,基于地质统计学反演理论建立楔形煤层的纵波阻抗模型,对获取的地震数据通过多组反演实验分析不同概率密度函数、横向变程参数对煤层厚度反演的影响,并进一步讨论了不同数量和位置的井约束条件下反演的效果,最后基于煤田地震数据进行了实际应用。结果表明,地质统计学反演参数对反演结果影响较大,合理的概率密度函数、横向变程和合理的约束井选取可以提高反演的准确性。实际应用表明地质统计学反演能够预测出1 m左右的薄煤层,反演的煤层厚度与测井数据结果误差范围为1.82%~12.24%。研究结果对薄煤层厚度预测具有一定的可行性,可以为透明化矿山前期岩性地质建模提供有价值的建模数据。

摘要： 针对单一薄煤层赋存矿山,露天开采剥采比大;井工开采效率低,造成资源浪费.为尽可能回收矿山资源,提出了一种吊斗铲倒堆机械铲采煤机分条区开采新工艺;系统研究了该工艺条件下,沟底开采参数、分条区宽度、长度、机械铲与吊斗铲跟进距离;提出分条区开采煤量接续方案;优化研究开采过程中运输系统及吊斗铲走行方式;并对国外某露天煤矿进行实例研究.结果表明,对于单一薄煤层露天矿,吊斗铲倒堆机械铲采煤机分条区开采工艺具有:系统可靠性较高、生产成本低、地表扰动小等特点,可有效保护环境,提高劳动生产率,最大限度回收矿山资源;实现科学、环保、绿色、智能一体化开采,同时对丰富和发展采矿理论具有重要的意义.

摘要： 利用离散元数值模拟软件UDEC模拟黄河北煤田薄煤层采场顶板破断过程,得到薄煤层采场上覆岩层运动规律参数,即直接顶、基本顶初次来压步距和周期来压步距,结合相关理论进行对比分析,丰富和完善薄煤层采场上覆岩层运动规律,为采场顶板的控制设计提供依据.

摘要： 在缓倾斜突出煤层群的开采中,如何保证在开采保护层后其它煤层能够顺利进行开采而不用采取任何措施是一个焦点问题.湖南省资江矿业集团先后试验将上部没有突出危险的2煤层(0.8m薄煤层)进行综合机械化开采,再采取综合机械化安全开采其它煤层,试验成果的10年推广应用证明,开采上保护层能够有效解放下部多煤层,且能够高效、安全地开采下部煤层,为薄煤层(保护层)开采创下了较好的工程范例.

摘要： 龙固煤矿8117工作面在薄煤层区域技改小滚筒确保正常回采的方法试验成功.通过对龙固煤矿8117工作面煤层变化过程中合理的进行煤机滚筒技改项目进行分析,提出了在薄煤层使用小直径滚筒回采的各种参数,以及对在回采工程中原煤与次煤产量的变化及带来的直接与间接经济效益进行了对比分析.

摘要： 薄煤层开采的特殊性造成薄煤层长壁式机械化开采发展的缓慢,目前主要以炮采和机采两种形式为主.国内外薄煤层机械化开采比较成熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连续采煤机房柱式开采等.通过对薄煤层开采技术的研究，分析了俯采技术工艺常见的问题，并提出了具体的处理办法，指出薄煤层开采难度大，薄煤层中俯采技术难度更大，但由于我国煤炭资源储量现状，薄煤层开采在以后煤炭开采中的比重将会不断加大，提高薄煤层开采技术将成为煤炭开采技术的主要内容。薄煤层中，俯采的布置形式应用非常广泛，其优缺点更是显而易见，掌握薄煤层开采中俯采的工艺与技术、解决其回采过程中容易发生的问题，将会是薄煤层开采中非常重要的内容，采取有效、合理的措施，提高薄煤层开采的生产水平，将会成为薄煤层开采技术的主旋律。

摘要： 韩城矿业公司北区两矿属于煤与瓦斯突出矿井,是全国54家监控对象之一.瓦斯灾害问题是制约韩城矿业公司生产和发展的主要问题.北区两矿的主采煤层—3#煤,属煤与瓦斯突出煤层,防治煤与瓦斯突出目前最有效的办法,就是开采保护层区域性防突措施.对赋存极不稳定的2#薄煤层采用综合机械化实施煤岩同采,作为加快2#煤推进速度的主要举措,展开技术攻关研究.介绍了采煤机、液压支架、刮板运输机基本技术性能要求及参数确定。

摘要： 以临沂矿区田庄煤矿N2601薄煤层炮采工作面为研究背景,运用Fluent软件,通过气固两相流数值模拟方法对工作面各产尘工序粉尘运移规律进行研究.结果表明:人工攉煤和打眼产生粉尘多数向人行道扩散,而爆破落煤产生粉尘多数随风流沿煤壁运动,少数粉尘向人行道一侧扩撒.研究结果可以为现场炮采工作面防尘技术措施提供理论指导.

摘要： 中煤第一建设有限公司山不拉煤矿33104综采工作面由于受井田边界及地质条件的限制,工作面布置不是标准矩形,而是采用刀把式布置.随着工作面1#切眼的推进,当工作面推到2#切眼前30-50米时,为了保证生产的连续性,做到均衡生产,就要提前在2#切眼安装好液压支架和运输机等设备,为工作面快速对接做下铺垫,从而实现安全、快速、准确的对接.工作面对接的技术关键是液压支架和运输机的对接,所以当工作面回采到距离2#切眼10-30米时要及时调整工作面,即保证对接后液压支架和溜槽的宽度不能多大或过小,也不能出现对接后液压支架和溜槽出现重叠的现象.因此,如何实现安全精确的对接,已成为一项研究的课题.山不拉煤矿由于受地质条件的限制,经常出现综采工作面对接的现象,基于此就以33104综采工作面快速对接进行探讨.

摘要： 本文主要介绍了2445综采工作面收尾时液压支架快速回撤技术,包括回撤方案确定、实施过程,指出应加强现场地质资料及巷道压力显现收集，超前对支架回撤采场、回撤线路进行布置，并对回撤采场的支护方式以及回撤后的支护方式进行设计，以达到快速安全回撤的目的。

摘要： 现阶段薄煤层综采用刮板输送机的形式多为中厚煤层综采刮板机的“缩小版”不能很好的满足薄煤层综采的需要.为了适应薄煤层开采的需要,结合薄煤层综采工作面作业空间狭小的特点,特研究设计出平机头刮板输送机.布置时将平机头刮板输送机的机头、机尾卧在低于工作面的巷道内,通过将刮板输送机机头(机尾)和过渡槽的中板设计成与中部槽的中板在一平面上,实现了从中部槽到过渡槽再到机头(尾)中板的成水平无夹角的结构形式,彻底解决了综采过程中的三角煤问题.结果表明平机头刮板输送机是一种适应薄煤层综采工作面的刮板输送机设备.

摘要： 本发明公开了一种薄煤层支架抬底机构及薄煤层支架，分开式的底座之间设有两个抬底杆和两个抬底千斤顶，抬底杆的中部设有第一铰孔、后部设有第二铰孔、前端为圆弧状并位于推移杆的上方；过桥设有两块第一耳板，每块第一耳板分别与相邻侧的底座内主筋形成一组铰接耳，每组铰接耳分别与一个抬底杆中部的第一铰孔铰接，两侧的底座内主筋的中部分别设有第二耳板，每个抬底千斤顶的前端分别与一个抬底杆后部的第二铰孔铰接，每个抬底千斤顶的后端分别与一个第二耳板铰接。通过抬底千斤顶上下腔的进回液，使抬底杆撑起和收回，可以实现支架的抬底、回落动作，保证支架顺利移架和推溜，充分利用了薄煤层支架不多的结构空间，同时使支架具有足够的抬底能力。

摘要： 本发明公开了一种薄与极薄煤层湿喷充填工艺及设备，根据薄与极薄煤层井下开采实际工况，在主巷道或硐室内将井下作业产生的矸石破碎，与沙、水泥搅拌混合后制备成充填干料，并通过文丘里喷射设备输送至顺槽，在顺槽内对充填干料进行加湿处理并采用高压气体输送至采空区进行气力充填作业。该充填工艺及设备在主巷道或硐室内进行充填干料的制备，减少了顺槽工作面的空间占用，同时采用气力输送设备分级输送充填干料与充填潮料，耗能低、设备配置便捷、占用空间小，尤其适用于薄与极薄煤层井下工况，而且将矸石作为充填主料，能有效降低煤矿充填成本与运输成本，对实现煤矿绿色开采具有重要的实际意义。

摘要： 本发明为薄与极薄煤层采煤面无缺口进刀的成套设备，包括采煤机、刮板输送机、在机巷内还设置有采煤机支撑台车。采煤机支撑台车包括顶部的支撑平台与底部的承载平台，并在支撑平台与承载平台之间设置支架，支架高度可调。在支撑平台侧边还设置有采煤机滚筒端推移装置。采煤机支撑台车由刮板输送机通过牵引链拖移。使用本发明技术的成套设备，能有效减轻了工人劳动强度，减少了工序准备环节，提高了正规循环率，大幅度提升单产，提高安全保障程度，值得推广。

摘要： 一种大间距薄煤层群多底水平井分段压裂高效抽采煤层气方法，包括结合煤矿开采规划及煤层气资源等因素，在富集煤层的层段组成2‑3个目标产层组、根据目标产层组设置多底水平井各个分支井筒布置的层位、确定U型或L型多底水平井井身结构，进行钻井、下套管固井施工、分别对多底套管水平井各个分支的井筒进行射孔、分段穿多层压裂、进行压裂后压降、放喷、冲砂、洗井的施工以满足排采设备下入需求、安装排采设备，进行精细排采、施工丛式U型或L型多底套管水平井井组；本发明其能克服目前目标产层厚度不足、水力压裂改造影响范围小和增产效果不好等问题，实现大间距薄煤层群的煤层气快速高效抽采，显著提高单井煤层气产量和采收率，满足矿井瓦斯治理达标要求，解决抽掘采失调的问题。

摘要： 本发明公开了一种薄煤层支架抬底机构及薄煤层支架，分开式的底座之间设有两个抬底杆和两个抬底千斤顶，抬底杆的中部设有第一铰孔、后部设有第二铰孔、前端为圆弧状并位于推移杆的上方；过桥设有两块第一耳板，每块第一耳板分别与相邻侧的底座内主筋形成一组铰接耳，每组铰接耳分别与一个抬底杆中部的第一铰孔铰接，两侧的底座内主筋的中部分别设有第二耳板，每个抬底千斤顶的前端分别与一个抬底杆后部的第二铰孔铰接，每个抬底千斤顶的后端分别与一个第二耳板铰接。通过抬底千斤顶上下腔的进回液，使抬底杆撑起和收回，可以实现支架的抬底、回落动作，保证支架顺利移架和推溜，充分利用了薄煤层支架不多的结构空间，同时使支架具有足够的抬底能力。

摘要： 本发明属于煤层开采装置技术领域，具体涉及一种薄与极薄煤层开采方法及装置，将井工煤矿煤田划分为若干采区，开拓采区回风巷、胶带运输巷、轨道运输巷，构成采区通风、运输系统；沿煤层走向掘进上巷道和下巷道和切眼，构成独立回风系统，在下巷道内安装胶带输送机、刮板转载机，并通过工作面溜煤眼和采区胶带输送机形成运煤系统，在切眼内安装自移动气垛支架；通过刨煤机进行刨煤，刨落下的煤运送至下顺槽转载刮板机。设备操作人员全部工作在支护好的巷道中工作，无需进入工作面。采用自移气垛支架支撑顶板，刨煤机在工作面往复运动而完成割、装、运、支、处采煤工序，实现0.4‑0.8极薄煤层工作面无人开采。

摘要： 本发明为薄与极薄煤层采煤面无缺口进刀的成套设备，包括采煤机、刮板输送机、在机巷内还设置有采煤机支撑台车。采煤机支撑台车包括顶部的支撑平台与底部的承载平台，并在支撑平台与承载平台之间设置支架，支架高度可调。在支撑平台侧边还设置有采煤机滚筒端推移装置。采煤机支撑台车由刮板输送机通过牵引链拖移。使用本发明技术的成套设备，能有效减轻了工人劳动强度，减少了工序准备环节，提高了正规循环率，大幅度提升单产，提高安全保障程度，值得推广。

摘要： 本发明公开了一种薄与极薄煤层湿喷充填工艺及设备，根据薄与极薄煤层井下开采实际工况，在主巷道或硐室内将井下作业产生的矸石破碎，与沙、水泥搅拌混合后制备成充填干料，并通过文丘里喷射设备输送至顺槽，在顺槽内对充填干料进行加湿处理并采用高压气体输送至采空区进行气力充填作业。该充填工艺及设备在主巷道或硐室内进行充填干料的制备，减少了顺槽工作面的空间占用，同时采用气力输送设备分级输送充填干料与充填潮料，耗能低、设备配置便捷、占用空间小，尤其适用于薄与极薄煤层井下工况，而且将矸石作为充填主料，能有效降低煤矿充填成本与运输成本，对实现煤矿绿色开采具有重要的实际意义。

摘要： 本实用新型公开了一种薄煤层支架抬底机构及薄煤层支架，分开式的底座之间设有两个抬底杆和两个抬底千斤顶，抬底杆的中部设有第一铰孔、后部设有第二铰孔、前端为圆弧状并位于推移杆的上方；过桥设有两块第一耳板，每块第一耳板分别与相邻侧的底座内主筋形成一组铰接耳，每组铰接耳分别与一个抬底杆中部的第一铰孔铰接，两侧的底座内主筋的中部分别设有第二耳板，每个抬底千斤顶的前端分别与一个抬底杆后部的第二铰孔铰接，每个抬底千斤顶的后端分别与一个第二耳板铰接。通过抬底千斤顶上下腔的进回液，使抬底杆撑起和收回，可以实现支架的抬底、回落动作，保证支架顺利移架和推溜，充分利用了薄煤层支架不多的结构空间，同时使支架具有足够的抬底能力。

摘要： 本实用新型属于煤层开采装置技术领域，具体涉及一种薄与极薄煤层开采装置，包括滑架和刨头，所述刨头与滑架联接，刨头可沿滑架移动，所述刨头上设有静刨刀和可转动的动刨刀，所述动刨刀通过电机驱动装置实现其旋转。可转动的动刨刀先对煤层进行切削，能形成一个超前底槽，增加煤壁的自由面，便于静刨刀将煤成块的刨落，从而有效改善较硬煤层开采困难的问题。采用齿轮齿条机构代替电机驱动装置可以简化整体结构，减少用电设施。