薄煤層開採外出考察報告

外出考察報告

一、薄煤層高效開採（500萬噸/年）

1.礦井概況  

羊市塔二礦隸屬於內蒙古匯能煤電集團羊市塔煤炭有限責任公司，爲地方民營企業，礦井位於鄂爾多斯市準格爾旗納日鬆鎮羊市塔村境內，井田面積11.37平方公里，礦井工業儲量11728萬噸，現開採5#煤層，全區可採，煤層賦存條件簡單，蓋山厚度130m，煤層厚度0.8～1.5m，平均厚度1.2m；煤層傾角1.0°～3.0°，平均2°；一井兩面，礦井實際生產能力500萬噸/年。

2.地面組織機構

羊市塔煤炭有限責任公司下屬一礦和二礦，公司及兩礦領導共計3人，全面負責安全生產；羊市塔二礦地面設置安全科、機電科、調度室和辦公室，共計管理人員26人。

3.工作面情況

5114回採工作面，位於礦井東翼採區；切巷240m，順槽長度1750m，煤層平均厚度1.3m，普氏硬度係數f=4，爲硬煤層，頂板泥岩僞頂0.2m，工作面平均採高1.5m；煤層平均2°，區域內構造簡單；頂底板巖性均爲砂質泥岩、粉砂岩、泥岩。

順槽斷面及支護：矩形巷道，正巷2.8m×5.1m，沿頂佈置，破底1.3m，頂板採用錨網索支護，頂錨杆採用Φ18mm×1800mm圓螺紋鋼錨杆，五*五佈置，間排拒1000mmx1000mm，鋼筋網，單體錨杆不用錨樑聯接；錨索採用Φ15.24mm×4500mm,二*二佈置；幫部不支護。

綜採面設備型號：支架選用鄭煤機，端頭支架ZY6800/13/28，工作面支架ZY6800/09/18；採煤機選用上海天地MG400/890-WD；刮板輸送機選用寧夏天地奔牛SGZ-800/800；泵站選用無錫BRW31.5/400型乳化液泵。

綜採面勞動組織及生產能力：綜採隊在冊75人，三班制，兩班生產一班檢修，早班檢修，四點和零點班生產；生產班出勤平均15人，檢修班出勤平均30人；生產班割煤7-8刀，圓班割煤16-17刀，日平均推進14m，產量6900噸/天。

4.薄煤層高效生產的幾個特點

（1）煤層賦存條件佔優。羊式塔二礦5114工作面，煤層近水平，無瓦斯和水害，全區域幾乎無斷層、褶皺等構造，煤質偏硬，煤壁無任何偏幫現象；工作面順槽長（3在1700-3000m），工作面儲量高，採區搬家倒面次數較少。

（2）設備質量好且更加註重設備檢修工作。設備選用國內一流生產廠家，質量有保證。綜採隊檢修班出勤人數佔隊組總人數的近50%，檢修人員工資爲平均工資1.3倍（約1.3萬/月)。

（3）選人用人機制靈活。井下操作工、技術工、檢修工由綜採隊根據實際需要直接對外招人，報司備案即可；好用的、能幹的留下，不好用的直接辭退。

（4）人員工作素質高、“單兵作戰”能力強。設備包機到人，誰檢修誰負責，誰包機誰負責，負責的設備出現問題隨時下井處理，提高了檢修人員的責任心，大大提高了檢修質量。例如：單人更換支架推拉油缸僅需要半個小時，困難的也僅需1小時便可完成。

（5）正向激勵政策。如生產班每班割煤7刀保證基礎工資。超過7刀後計數翻倍。例如割煤7.5刀按8刀計工資（多割10m以上，都算一刀）。檢修班各點能保證全月不出機電事故，翻倍獎勵。

（6）隊組人員結構。綜採隊在冊75人，其中隊長1人，班組長6名，驗收員1名（三班驗收）。2個生產班組，1個檢修班組。檢修班組36人。隊組人員絕大多數是外地的，其中東北人最多，吃住在礦上，幾乎半年休息一次.

二、店坪、木瓜薄煤層賦存狀況

1.店坪礦薄煤層

店坪礦上組3#煤被高速公路保安煤柱分爲南北兩區。高速公路以北爲店坪二採區，全區大部可採，區域內預測斷層等構造較多，煤層傾角3-6°，厚度0.8-1.3m，平均1.1m，圈定可採儲量210萬噸，可佈置5個工作面，順槽長度700-1500m。高速公路以南，位於木瓜10#煤二採區上部，爲蹬空區開採，距10#煤平均80m，預計全區可採，煤層厚度1.4-1.8m，平均1.6m，可佈置6個工作面，可採儲量330萬噸，順槽長度900-1200m。

2.木瓜礦薄煤層

木瓜礦薄煤層位於南擴區南部，煤層傾角3-8°，厚度0.80～1.63m，平均1.36m，結構簡單，設計可採儲量426萬噸，可佈置8個工作面，順槽長度1200m。

3.考察薄煤層開採可借鑑經驗

（1）設備選型。當前店坪木瓜兩礦薄煤層厚度情況與本次考察礦井較爲相似，工作面支架可選ZY6800/09/18，但要選裝側護板，應對頂板條件惡化情況；端頭支架支護高度要大，可選ZY6800/13/28；採煤機應堅持小機身大功率原則，以應對斷層、煤層傾角變化等情況；刮板輸送機

（2）順槽斷面尺寸適當加大。儘管《規程》規定順槽高度不低於1.8m，但考慮大型設備運輸，順槽高度不應低於2.5m，寬度不低於4.8m，較爲合理。

（3）巷道支護方面。應區別於中厚煤層支護，薄煤層開採，週期來壓峯值較小，相對不明顯，超前巷道動壓影響也較小，應建立在巷道礦壓監測數據分析的基礎上，嘗試減弱支護，降低支護成本。回採工作面超前支護可考慮輕量化的單體支柱+π樑。

（4）重視設備檢修保養工作。檢修人員的技能水平、配件的質量、維修的過程管理都直接決定了維修質量的高低。隊組要重視檢修班人員數量配備充足，支架、機組、電氣等檢修工工種結構要合理，檢修工要向專業化方面培養，要大幅提升個人工作素質。

（5）充分調動工人幹活的積極性。對重要的操作崗位注重選人用人，能者上庸者讓，要增加工人的危機意識；在確定好當班基礎工作量的同時，對多完成的工作量進行加倍獎勵，讓工人得到實實在在的獎勵。

三、鄂爾多斯煤博會

（一）智能化工作面建設方面

綜採工作面智能化關鍵技術：

（1）採煤機位置監測與自動取直技術。國內外嘗試的技術較多，但精度較低，目前慣性導航技術被認爲最有效，該技術利用陀螺儀和加速度計來確定物體即時位置。

（2）煤巖界面識別技術和工作面水平控制技術。目前人工進行“示範刀”採煤，利用傳感器進行數據準確採集實現“記憶截割”，煤巖識別是智能截割的關鍵，目前較好的做法是利用熱紅外攝像儀追蹤煤層特徵進行識別。

（3）液壓支架電液控技術。目前該技術已經成熟，可以實現液壓支架與採煤機聯動和遠程控制。

（4）生產連續性保障技術。如輸送平衡控制技術、防撞技術等。

（5）信息系統及自動化軟件平臺。

本次智能化工作面相關的三個廠家參展：

1.北京天地瑪珂電液控

通過攻克綜採工作面智能控制技術研製成功了SAM型綜採自動化控制系統，2014年在黃陵礦業集團實現了連續常態8個月“有人值守，無人操作”的生產記錄，創造了綜採模式下無人化開採的世界先例。應用高精度慣性導航系統實現工作面自動找直；地面分控中心及智能決策，具有礦壓分析週期來壓預測、設備故障智能診斷爲“無人化”工作面提供智能決策支持。基於雲服務支持移動終端監測。主攻方向：智能化決策，自動化採煤，地面遠程干預控制。

2.鄭州煤機液壓電控有限公司

支架電液控技術成熟可靠，電液控支架操作面板佈局相對合理，針對各種採高及各型支架提供不同種類的智能化解決方案。利用大數據優勢對工作面地質條件及設備運行狀況分析與故障提醒。主攻方向：高效人機協同巡視自動化開採模式。

3.嚮明智控

基於工作面PLC控制，集支架電液控、採煤機控制、三機控制、無線通訊/人員定位等於一體的綜合信息化技術，實現綜採工作面所有設備狀態集中監控及啓停控制。主攻方向：工作面綜合信息化監控，遠程控制。

（二）礦井安全高效建設方面

（1）中部槽液壓起吊機

適用於煤礦各種型號的刮板輸送機中部槽的安裝、回撤，在不同型號的刮板輸送機中部槽內自由移動，起吊靈活，安全，高效。廠家：遼寧威躍集團。

（2）JC2.5防爆柴油機混凝土攪拌運輸車和CSPB20T防爆柴油機溼式噴射車

解決巷道硬化，工人現場拌料勞動強度大，現場拌料不均勻的現象。1臺噴射車與3臺混凝土攪拌運輸車配合使用，可大大提高噴射效率，僅兩人就可以完成以前8-10人工作量，1小時可噴射混凝土5m3。適用於礦井長距離開拓大巷硬化、噴漿作業，具有效率高、綜合成本低等優點。廠家：萊州亞通重型裝備公司         

（3）氣動金屬網連扣機

氣動金屬網連扣機的使用大大提高了巷道支護期間聯網效率，傳統聯網需兩人以上大約1分鐘聯一扣，且聯網強度低，易劃傷人員，使用錨網聯扣機後，單人即可實現聯網作業，大約10-15s聯一扣，操作簡單，省時省力。

（3）FBD(III型)礦用隔爆型壓入式軸流局部通風機（低噪音側進風專利設計）

該風機可降低各種頻率噪音到80分貝以下，保護工人身心健康，改善井下工作環境，實現環保通風。同時該公司還推出各種可以加裝風機消聲器，降噪能力在10-26分貝。廠家：山西巨龍風機有限公司。

（4）變頻調速一體式電動機

變頻調速一體式電動機是變頻器和電機的完美結合，是機電一體化的最佳解決方案，可以在刮板輸送機、轉載機、膠帶輸送機等設備上應用，解決空間小、起動轉矩大、電網衝擊大、電磁干擾多、能耗高、效率低等問題。

廠家：青島中加特變頻電機有限公司

（5）礦用無軌膠輪車運輸管理系統

礦用無軌膠輪車運輸管理系統具有車輛定位、車載通訊等功能，能夠保障行車安全、提高運輸效率、提升調度能力。廠家：南京北路自動化系統有限責任公司。

（6）KJ793礦用帶式輸送機監控系統

KJ793礦用帶式輸送機監控系統是可應用於地面生產系統、主斜井皮帶、運輸大巷皮帶、採掘工作面皮帶機刮板機等，具備監測、控制、通話、故障檢測及語音播報等功能，實現了運輸系統智能連鎖集控，同時提高了單崗作業人員安全。

廠家：南京北路自動化系統有限責任公司。

（二）綠色礦山建設方面

集中能源——綠色開採的領跑者

該集團致力於依靠科技進步實現轉型升級，在國內率先提出“煤炭綠色開採”理念，建立國家級企業技術中心、院士工作站等，進行超高水充填開採、採空區注漿充填開採、工作面矸石開採等一系列充填技術研究。在集團下屬多座礦井成功實現“三下”採煤充填開採，獲得較高的效益。

如邢東礦成爲國內第一家“矸石不升井”的煤礦，首創井下預排矸系統、矸石巷道充填、矸石粉煤灰充填開採，以最小的生態擾動，最大限度降低開採對地表環境影響。

再如同屬冀中能源股份公司的邢臺礦，在邢東礦“矸石巷道充填”的基礎上，創新發展，成功研製了“採後充填開採”新技術。通過這項技術，可以把地面已有的矸石和電廠的粉煤灰充填到井下采空區，不僅成功破解了採煤沉陷這一世界性難題，而且解放大量煤炭資源。