薄煤层开采外出考察报告

外出考察报告

一、薄煤层高效开采（500万吨/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11728万吨，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500万吨/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210万吨，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330万吨，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426万吨，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。