苍村煤业薄煤层开采技术考察报告4月25 (定稿)

1、 薄煤层综采技术考察报告 陕西苍村煤业有限责任公司 2013年4月25日 薄煤层综采技术考察报告4月17日-22日，在公司领导副总经理王满社的带领下，陕煤建司机电部、生产部、调度室及苍村、双龙、瑞能煤矿负责人及相关人员一行11人分别在冀中能源峰峰集团大淑村煤矿和四川嘉阳集团有限责任公司嘉阳煤矿进行了薄煤层综采技术考察调研，现形成如下考察报告。 一、考察调研基本情况 大淑村矿考察调研基本情况 1、174405工作面地质概况 工作面位于由F9F14断层形成的断块内，区内地层呈单斜构造，地层走向SE120 -140 ，倾向NE，倾角10 -31 ，一般17 ，f16断层以北倾角相对较大。区内中小型断

2、裂构造较发育，它们均为F9、F14 断层的低次序构造，其形成及展布具有明显的规律性：工作面外段的f16f30断层为F9、F22断层的的次生张扭性正断层组，走向NE（与F22、F9断层呈50锐夹角），倾向NW，工作面里段的f1f8等断层为F14断层的次生压扭性正断层组，断层走向SE。工作面掘进期间共揭露落差大于0.5m断层30条，工作面坑透推测隐伏断层3条，其中f8、f11、f12、f16、f17、f23等6条断层对工作面安全生产影响巨大。 174405工作面围岩特征 A:伪顶：该工作面无伪顶。B:直接顶板：直接顶板为野青石灰岩，浅灰色，致密，含海百合茎化石。厚度0.6-3.2。C:老顶：老顶为

3、粉砂岩，呈深灰色，夹透镜状菱铁质结核和黄铁矿。厚度为3m-4m。D:直接底：直接底为细砂岩，呈深灰色，主要成分以石英长石为主，水平层理，致密，含较多粒状黄铁矿结核。厚度为1.6-6.45m。E:间接底板：间接底板为粉砂岩，呈深灰色，局部泥岩，有植物碎片及黄铁矿结核。厚度为3.15-8.16m。 174405工作面上、下巷均有多点巷道顶板滴淋水，水源为野青灰岩疏干水，总涌水量为0.25m/min。为满足掘进期间需要，上下两巷分别建有独立排水系统。工作面有少量涌水，一般小于0.2 m/min，但也有局部富水地段，最大水量小于或等于2.5 m/min。 2、174405巷道规格：运顺矩形断面3.22

4、.3m；回顺矩形断面2.82.3m；切眼矩形断面5.22.0m。 3、174405工作面概况:走向长度981-1047m；倾向长度84-131m；煤层厚度0.9-1.6m，平均1.2m；采高为0.9-1.2m。 4、回采工艺 工艺流程交接班安全确认割煤移架推移输送机端头斜切进刀割煤进入下一个循环。 落煤方法采用MG160/360-BWD型双滚筒电牵引采煤机端头斜切进刀双向割煤往返一次进两刀，一次采全高，循环进度500mm，一刀一个循环。 装煤方法采煤机螺旋滚筒装煤，配合工作面刮板输送机铲煤板装煤和人工清理活煤。 5、移架步距：采用ZY3300/07/13D型掩护式液压支架跟机移架支护方式，支架

5、中心距1.5m，支护强度0.420.48MPa,工作面最大控顶距4.6m，最小控顶距4.1m，移架步距0.5m。 6、操纵方式：手动先导邻架控制。 7、底板比压：1.741.76MPa 8、作业方式：采用“三八制”、“两采一准”即中班、夜班进行割煤作业，早班进行设备检修、两巷维修。 9、设备配备表 MG160/360BWD 型交流电牵引采煤机特征表项目单位技术指标截割高度范围m1.01.8煤层倾角16（30四象限）煤质硬度f4装机总功率kW361截割电动机功率kW2280牵引电动机功率kW215泵电动机功率kW11电压等级V1140机面高度mm678最大截割高度mm16921792下切深度mm

6、156256滚筒直径mm9001000滚筒转速r/min87.59截深mm630摇臂长度mm2205.5摇臂摆动中心距mm4142调速方式交流变频、机外载牵引力kN261牵引速度m/min06.68喷雾方式滚筒内喷雾、机身外喷雾喷雾压力MPa内喷雾水压2MPA;外喷雾水压2MPA无链牵引方式摆线轮、销轨配置主电缆型号MCP-0.66/1.14 3*35+1*6+4*2.5配置牵引电缆型号MCP-0.66/1.14 3*35+1*16配置供水管型号KJR19-180配置工作面输送机型号SGZ630/220重量t20KXBT -90/1140 C 采煤机用隔爆型调速控制箱项目单位技术指标输入电压V

7、1140输出电压V副边输出电压为380V容量kVA125输出功率/电流Kw/A55/2*76输出变频电源Hz583.4控制方式V/F控制过载能力150% 1min保护功能过载、过流、过热、过电压、欠电压、缺相、差速、漏电闭锁、漏电保护控制电源原边电压为1140V，副边电压为26V、18V018V工作制8小时工作制、长期工作制、反复短时工作制项目单位技术指标1设计长度m1502输送量t/h4003装机功率kW2204电动机 型号 KBYD550-110/55-4/8电压V1140/660功率kW21105刮板减速器m/s1.016减速器型号6JS-110速比1:29.3627刮板链型式中双链圆环

8、链规格2286-C链中心距mm120圆环链最小破断负荷kN610刮板间距mm8608.中部槽规格mm500590（内宽）215形式整体铸焊封底式溜槽联接形式哑铃联接连接强度KN36009.卸载方式端卸10.紧链形式闸盘紧链tSGZ630/220型刮板输送机序号项目参数单位附注备注1支架型式两柱掩护式液压支架高度7001300mm中心距1500mm宽度1450mm初撑力2618kNP=31.5Mpa工作阻力3300kNP=39.7Mpa支护强度0.420.48(f=0.2)Mpa底板比压1.741.76（底座前端）Mpa采高0.91.2M适应煤层倾角不大于25DEG泵站压力31.5Mpa操纵方式

9、手动先导邻架控制运输长度4647*1450*700（长*宽*高）mm重量8.753t2立柱型式双伸缩2个缸径（大/小）230/180mm柱径（大/小）220/160mm行程444mm初撑力1309kNP=31.5Mpa工作阻力1650kNP=39.7Mpa3推移千斤顶型式差动1个缸径（大/小）125mm杆径85mm行程700mm推溜力178kNP=31.5Mpa拉架力207kNP=31.5Mpa4平衡千斤顶型式普通1个缸径125mm杆径70mm行程208mmP=31.5Mpa初撑力（推*拉)386*265kNP=39.7Mpa工作阻力（推*拉)486*334kN5调底千斤顶型式普通1个缸径10

10、0mm杆径70mm行程145mm推力246kNP=31.5Mpa拉力126kNP=31.5Mpa液压支架ZY3300/07/13D乳化液泵项目单位技术指标型号BRW315/31.5 工作压力MPa31.5额定流量L/min315 电机功率KW200电压V1140规格m3.2*1.3*1.3重量kg4470移动变电站项目单位技术指标型号KBSGZY-630/6容量KVA630重量kg3705一次电压V6300/6000/5700二次电压V1200/693一次电流A60.6二次电流A303.1/524.9配高开KBGF-400/6配低开BXB-800/1140.660整机规格m3.8*0.95*1

11、.3510、与我矿比较 大淑村矿与我矿地质比较 174405工作面地质构造复杂，内段有F9F14断层，外段有f16f30断层；顶底板坚硬，工作面无伪顶，直接顶板为野青石灰岩，老顶为粉砂岩，直接底为细砂岩；174405工作面上、下巷均有多点巷道顶板滴淋水，水源为野青灰岩疏干水，总涌水量为0.25m/min。为满足掘进期间需要，上下两巷分别建有独立排水系统。工作面有少量涌水，一般小于0.2 m/min，但也有局部富水地段，最大水量小于或等于2.5 m/min。 我矿六采区地质构造相对简单（施工区域岩层近南北走向，向西倾斜的复式单斜构造，煤层倾角3-5，1612工作面有一条逆断层，对生产影响不大）；

12、顶底板均为泥岩互层，顶板易垮落，底板遇水易膨胀（伪顶是0.3m的灰色泥岩，层理近水平；直接顶厚度1.94m，主要为细砂岩与泥岩互层，深灰色为主，含植物化石碎片及黄铁矿结核。老顶厚度7.21m，由黑色块状泥岩组成，无层理，底部含黄铁矿薄膜。直接底为1.8m的灰黑色泥岩，含炭屑及黄铁矿结核，可见滑面。老底为1.2m的灰黑色粘土岩，含植物根部化石，底部含黄铁矿结核）；六采区区域内有三个含水层，分别为： a第四系黄土潜水含水层：覆盖于基岩顶面组成黄土塬之松散堆积物，由亚粘土、亚砂土及数层钙核层组成，单位涌水量q=0.0018升/秒米，为重碳酸钠（钾）钙镁型淡水； b中下侏罗统延安组砂岩裂隙承压含水层：

13、灰白色长石石英砂岩，单位涌水量q=0.00374升/秒米，区域内主要含水层； c三叠系延长群砂岩裂隙承压含水层：由灰白、灰绿色中细粒帮岩为主夹深灰、灰绿色泥岩组成，单位涌水量q=0.0018升/秒米。由于岩层存在裂隙和施工影响，煤层以上含水层水有可能导入工作面，造成危害。本区域应做为防治水工作面重点，严格执行有掘必探、先探后掘的防治水方针，对工作面涌水量及时观测记录，配置足够排水设备。在2号煤层以下含水层，含水性较弱，为本施工区的次要充水因素，对施工基本无影响。 大淑村矿174405巷道断面小，我矿1612巷道断面大（运顺矩形断面3.62.2m；回顺矩形断面3.02.2m；切眼矩形断面5.52

14、.2m），增加了吨煤成本。 煤层厚度基本相近，我矿六采区煤层厚度1.1-1.1.4m。 大淑村矿煤层倾角10-31为缓(倾）斜煤层，我矿煤层倾角3-5为近水平煤层。 我矿操纵方式：简单电液控制 我矿对底板前端比压:1.9-2.3MPa 我矿采用“三八制作业”，两采一准，即两班采煤，一班检修，中班为检修班，早班、夜班为生产班，生产时可根据具体情况进行调整。 嘉阳煤矿考察调研基本情况 1、31W171工作面地质概况 该工作面地质构造简单，为一单斜构造，岩层平均倾角为3度，倾向50度。顶底板岩性比较稳定，顶板的小滑面构造发育，易随回采垮落。现有掘进工程揭露的断层共有6条，均为正断层，其中断距最大的断

15、层为1.2米，最小0.4米。对回采有一定的影响。 31W171工作面围岩特征 顶底板名称岩石名称厚度/m岩石特征老 顶石英砂岩98灰白色，巨厚层状，交错波状层理直接顶泥质砂岩6.05深灰色，富含植物化石。泥 岩1.49具有滑面构造，致密块状。伪 顶炭质页岩0.4顶部有煤线。直接底砂质泥岩0.91中厚层状，深灰色砂质泥岩。泥质砂岩11.09上为泥质砂岩，下为粉砂岩。老 底石英砂岩30深灰色，中细粒石英砂岩。 该对拉工作面在掘进时，未出现顶板滴水现象，K7煤层直接顶6.0米左右，开采后顶板垮落会波及T3xj31砂岩含水层，造成出现顶板滴水、淋水。地表与工作面最小高差大于100米，井下开采对地表基本

16、无影响。最大涌水量：0.03m3/min，正常涌水量：0.005m3/min。 2、31W171巷道规格：运顺矩形断面3.12.3m；回顺矩形断面3.12.3m；切眼矩形断面5.02.0m。 3、31W171工作面概况:走向长度135m；倾向长度1620m；煤层厚度1.05-1.3m；采高为1.05-1.2m,井下实测采高1.05m。 4、回采工艺 工艺流程双滚筒采煤机割煤刮板输送机运煤液压支架支护顶板推移刮板输送机，在顶板破碎时，先移架再推移刮板输送机。 落煤方法 采用MG100/240-BW双滚筒采煤机螺旋滚筒截割落煤，截割深度0.6m。 装煤方法采面由SGZ630/110+75型刮板输送

17、机正开出煤，机道使用一台SZB-630/75型桥式转载机和两台DSJ80/275型可伸缩胶带输送机，将煤炭运至31W17机道煤仓大巷装车。 5、移架步距：采用ZY3000/07/14型掩护式液压支架及时支护顶板，最小支撑高度0.7m，最大支撑高度1.4m。支护强度0.5Mpa，工作面最大控顶距4.33m，最小控顶距3.73m，移架步距0.6m，端面距0.33m，液压支架中心距1.5m。 6、操纵方式：手动先导邻架控制 7、底板比压：0.691.25MPa 8、作业方式：31W171机道两采煤工作面均采用“三八制作业”，两采一准，即两班采煤，一班检修，早班为检修班，中班、夜班为生产班，生产时可根

18、据具体情况进行调整。 9、设备配备表MG100/240-BW型采煤机技术参数名称单位参数采高m0.761.2截深m0.65适应倾角度30煤质硬度f3滚筒直径m0.85滚筒转速r/min93.78牵引力KN150牵引速度m/min05牵引型式液压 销排名称单位参数机面高度mm678最小卧底量mm70灭尘方式内外喷雾装机功率Kw210040电压Kv1140设计生产能力t/h370最大不可拆卸件尺寸mm41001100400机重t1216 ZY3000/07/14型掩护式液压支架技术参数名称单位参数备注高度mm7001400宽度mm14301600中心距mm1500初撑力KN2616工作阻力KN30

19、00支护强度MPa0.5f=0.2底板比压MPa0.691.25f=0.2移架步距mm600泵站压力MPa31.5控制方式手动SGZ630/110+75刮板输送机技术参数名称单位参数备注输送量t/h250刮板链速m/s1.0电动机Kw110+75型号：YBS-110减速器传动比 1：29.362型号：JS110液力偶合器型号：YOXD450刮板链中心距mm90破断负荷610KN中部槽mm1500590（内宽）208铸焊封底结构槽间连接型式哑铃销连接牵引方式齿轮-销轨式无链牵引紧链方式闸盘紧链 10、与我矿比较 嘉阳煤矿与我矿地质比较 31W171工作面地质构造简单，为一单斜构造；岩层平均倾角为

20、3度；31W171工作面顶底板相对坚硬；掘进时，未出现顶板滴水现象，开采后顶板垮落会波及T3xj31砂岩含水层，造成出现顶板滴水、淋水，但井下开采对地表基本无影响。最大涌水量：0.03m3/min，正常涌水量：0.005m3/min。 我矿六采区地质构造相对简单（施工区域岩层近南北走向，向西倾斜的复式单斜构造，煤层倾角3-5，1612工作面有一条逆断层，对生产影响不大）；顶底板均为泥岩互层，顶板易垮落，底板遇水易膨胀（伪顶是0.3m的灰色泥岩，层理近水平；直接顶厚度1.94m，主要为细砂岩与泥岩互层，深灰色为主，含植物化石碎片及黄铁矿结核。老顶厚度7.21m，由黑色块状泥岩组成，无层理，底部含

21、黄铁矿薄膜。直接底为1.8m的灰黑色泥岩，含炭屑及黄铁矿结核，可见滑面。老底为1.2m的灰黑色粘土岩，含植物根部化石，底部含黄铁矿结核）；六采区区域内有三个含水层，分别为： a第四系黄土潜水含水层：覆盖于基岩顶面组成黄土塬之松散堆积物，由亚粘土、亚砂土及数层钙核层组成，单位涌水量q=0.0018升/秒米，为重碳酸钠（钾）钙镁型淡水； b中下侏罗统延安组砂岩裂隙承压含水层：灰白色长石石英砂岩，单位涌水量q=0.00374升/秒米，区域内主要含水层； c三叠系延长群砂岩裂隙承压含水层：由灰白、灰绿色中细粒帮岩为主夹深灰、灰绿色泥岩组成，单位涌水量q=0.0018升/秒米。由于岩层存在裂隙和施工影响

22、，煤层以上含水层水有可能导入工作面，造成危害。本区域应做为防治水工作面重点，严格执行有掘必探、先探后掘、先治后采的防治水方针，对工作面涌水量及时观测记录，配置足够排水设备。在2号煤层以下含水层，含水性较弱，为本施工区的次要充水因素，对施工基本无影响。 嘉阳煤矿31W171巷道断面小，我矿1612巷道断面大（运顺矩形断面3.62.2m；回顺矩形断面3.02.2m；切眼矩形断面5.52.2m），增加了吨煤成本。 煤层厚度基本相近，我矿六采区煤层厚度1.1-1.1.4m。 我矿煤层倾角3-5为近水平煤层，与嘉阳煤矿31W171工作面煤层倾角（平均3）相近。 我矿操纵方式：简单电液控制 我矿对底板前端

23、比压:1.9-2.3MPa 作业方式与我矿一样，都是采用“三八制作业”，两采一准，即两班采煤，一班检修，中班为检修班，早班、夜班为生产班，生产时可根据具体情况进行调整。二、我矿薄煤层储量分析和煤质分析与预测薄煤层储量分析六采区剩余薄煤层可开采资源位于井田东北部，初步设计在轨道巷东北部布置有1612、1614、1616工作面,上常村保护煤柱西部可布置有1617、1619工作面，上常村保护煤柱东北部可布置1613、1615工作面（见薄煤层工作面分布图）。我矿井田1612工作面西部为瑞能公司给我矿划拨区域，为我矿七采区，但该区域内部分煤层遭到小窑破坏，尤其是1.5米以上中厚煤层全部遭到破坏，现可采范

24、围煤层厚度为0.8米-1.4米。我矿范围内薄煤层工作面可布置7个，轨道巷上部可布置2个工作面，为1613、1615工作面，下部可布置5个工作面，为1612、1614、1616、1617、1619工作面。其中下部5个工作面分为两个部分，上半部分为我矿井田范围内资源，下半部分为瑞能公司划拨区域资源。我矿1611工作面回采结束后，中厚煤层工作面已全部回采结束。6月底，我矿六采区将全部进入薄煤层开采，我矿范围内薄煤层储量为93.8万吨，我矿布置的1612、1614、1616、1617、1619工作面（划拨区域）下部储量为74.5万吨，七采区划拨区域其他区域储量为286.7万吨。因此，我矿范围内薄煤层及

25、瑞能公司划拨区域薄煤层储量为455万吨。煤质分析与预测我矿1611工作面为我矿最后一个中厚煤层工作面，工作面采高2.1米，其中煤层厚1600mm，含矸厚度500mm。（煤300mm，矸100mm，煤770mm，矸50mm，煤300mm，矸200mm，煤70mm，矸150mm，煤160mm），根据煤墙采样化验分析，我矿现在煤质主要指标：发热量4300大卡/千克、灰分34.00、水分8.8、挥发分38.5，硫分1.07，含矸率24。我矿经过1612工作面掘进巷道揭露写实钻孔显示，薄煤层工作面煤层平均厚度1.1米。根据薄煤层1612工作面掘进巷道煤墙采样化验分析，工作面纯煤（采样高度1.1米）煤质主

26、要指标：发热量6200大卡/千克、灰分11.50、水分6.3、挥发分38，硫分0.75，含矸率0；工作面煤墙（采样高度2.2米）煤质主要指标：发热量3800大卡/千克、灰分40.5、水分6.5、挥发分40，硫分0.9，含矸率50。根据薄煤层工作面采样分析及煤场采样分析，预测我矿1612薄煤层工作面煤质情况，采高为1.1米时煤质情况：发热量5200大卡/千克、灰分22、水分6.3、挥发分36，硫分0.8，含矸率0；采高为1.4米时煤质主要指标：发热量4500大卡/千克、灰分32、水分7、挥发分38，硫分0.8，含矸率21.4；采高为1.6米时煤质情况：发热量3900大卡/千克、灰分40、水分7、挥发分40，硫分0.9