美国房柱式和刨煤机开采技术考察报告,考察小组 2009年10月,汇报内容,一、薄煤层房采考察 二、刨煤机考察 三、电驴回撤设备及工艺考察 四、美国煤展情况 五、所参观矿井比较好的做法,一、美国薄煤层房采考察,(一)、CLOVER FORK矿,(一)、CLOVER FORK矿,(二)、Clover Lick煤矿,(二)、Clover Lick煤矿,(三)、EXCEL煤矿,(三)、EXCEL煤矿,(四)、Pleasant hill矿,矿井特点： 采高低，操作人员要么座在驾驶室，要么跪地操作。 巷道宽度大，在6.5m以上。 配套连续运输系统，生产效率较高，但要求巷道宽度大。 顶板较好，支护简单。 打锚杆时将锚杆先人工弯曲，再插入钻孔中，用钻臂顶直。 连运与连采机分开机动灵活，调机速度快。 工作面不设局扇，使用阻燃挡风帘。,(四)、Pleasant hill矿,(五)、K R I矿,矿井特点： 采高较低，1.2-1.6米之间，设备操作人员要么座在驾驶室，要么跪地操作。 顶板较好，支护简单。 打锚杆时将锚杆先人工弯曲，再插入钻孔中，用钻臂顶直。 工作面备用1套设备。 工作面不设局扇，使用阻燃挡风帘。,(五)、K R I矿,目录,二、刨煤机考察,刨煤机在美国钢铁公司的煤矿从1979年开始使用。目前全美国只有一个矿井使用刨煤机，由于该矿井暂时关闭，未能到井下实地参观，只在地面进行了交流。 该矿埋深平均240米，最大450m。采高1.1-1.3m，为近水平煤层，煤质较软，不易自燃。矿井一综三连，最高产量340万吨，一般情况270万吨。回采率85-90%（不含矸石）。含矸率为10-15%。煤的可刨性约为1.35kN左右，煤层比较软，但也有断层和构造。煤矿为高瓦斯矿井，采煤时通过头向尾全速，尾向头半速控制瓦斯析出。3年前开始预抽，现在还是高瓦斯。,2)刮板运输机,3)液压支架,5、劳动组织,工作面机头与机尾各设一组人员，每班10人，煤机司机2人、支架工2人、检修工4人、瓦检员1人、皮带机司机1人。人员每2小时进工作面一次。每天两班生产，每班生产9小时；一班检修6小时。每周生产5天，检修2天。,目录,三、电驴回撤设备及工艺考察,固本能源公司Buchanan矿 该矿沿大巷两侧直接布置综采工作面，大巷为5-8巷布置，工作面长度一般在213-304米之间。所参观的综采工作面长度300m，大巷一侧为5巷，一侧为8巷布置。顺槽均为4巷布置，顺槽煤柱30m。该工作面平均煤厚1.68米，采高1.83米。井下所有巷道不打砼底板。 工作面使用美国长壁的三机，久益公司的采煤机与支架，共布置171台支架，支架工作阻力为1225吨，支架支护高度：-mm，支架宽度1.75m。中间架重23吨，端头架重26吨。,3、工作面使用电驴回撤工艺,该工作面不设置回撤通道，为自开通道工艺。掘进顺槽时先提前距工作面停采线附近，在上下顺槽两侧各掘进一条短斜巷和一条短直巷作为通道，通道只对顶板进行锚杆支护，无锚索支护，无帮支护，顶板不挂网。,当工作面回采推进到停采线附近时，躲过周期来压后再割两刀煤与短巷贯通。然后，将锚杆机由短斜巷开进工作面骑在刮板机上对自开的通道进行锚杆支护。支护完毕后先回撤采煤机和三机，然后使用两台电驴从工作面中部开口再分别向两头回撤。,将电驴吊臂用链子与支架链接后，直接摆动吊臂，将支架向煤壁侧拉动，使支架靠近煤帮，然后掉向拉动支架，使支架与工作面方向平行，再将支架拉到端头由支架车搬走。电驴再返回开始回撤下一台支架。每回撤一架，隔一架打两垛木垛。,（3）劳动组织与效率,使用电驴每个班使用8人，工作面两头各4人，分别为电驴司机1人，监护1人，辅助2人。此工作面9月10日开始回撤支架，每天两班作业，到16日已经回撤了14-15个班，共回撤140台，剩余31台。平均每天回撤20台。该矿从1993年开始使用电驴回撤支架，最高记录一天可回撤35台。,4、电驴参数及相关情况,5、优缺点对比：,优点： 不需要使用绞车、钢丝绳和滑轮，工艺简单，安全性好。 自开通道工艺支架顶梁到煤壁尺寸小。 自开通道工艺相对简单，设备投入少，支护成本低。 自开通道工艺可根据矿压情况合理选择停采线，避免周期来压对回撤的影响。 缺点： 电驴对底板要求较高。尤其泥岩底板遇水泥化严重，回撤难度大。 自开通道工艺不能适应破碎顶板。,目录,四、美国煤展情况,我们同时参加了西弗吉尼亚州的煤炭博览会，看到了较先进的薄煤层采掘设备和煤矿产品。该煤展规模较小，主要以连采和薄煤层开采设备为主。参展的主要厂家及新产品如下。,1、JOY公司,参展新设备有连采后配套运煤车、铲车，可采用柴油驱动和蓄电池驱动技术。JOY公司新开发了连采机人员保护系统，通过在连采机上安装读卡系统，人员携带有源卡，连采机可通过读卡系统精确定位人员位置，设置预警线和停机线，以保证操作人员安全。,2、DBT公司,参展新设备有连采后配套运煤车、铲车，可采用柴油驱动和蓄电池驱动技术，其中蓄电池驱动技术可采用变频技术。另外，DBT公司还有新型柴油驱动488铲车，25M2型交流牵引连采机。,3、薄煤层辅助运输车辆,有3个厂家参展了薄煤层辅助车辆，驱动可采用蓄电池和柴油发动机，可配套轨道或无轨胶轮。本次考察下的3个矿井均用上述车辆，高度非常低，约800-1200mm。但宽度较大，约2.4m左右。可带顶棚。从入井情况看，主要是离地间隙较小，在连采工作面底板条件不好时容易卡阻。,4、意大利玛努利公司：该公司参展了乳化液胶管，可配套SSKV和DNSS系列接头(上述两种接头为德国克耐派德专利技术，玛努利公司有使用权)，同时与玛努利公司交流，该公司可生产配套各种胶管附件。 5、玛伦公司：该公司称可以直接向用户销售JOY公司备件，全部备件附带JOY商标和发票。并承诺价格比JOY低，交货期快。 6、同时，在煤展上还有一些矿用小型材料和产品。具体见下照片：,目录,五、所参观矿井比较好的做法,1、采用自开回撤通道配套使用电驴回撤支架，可减少巷道掘进工程量和回撤通道支护量、支护设备投入，能够在长壁工作面回撤时提高安全保障和生产效率。 建议先在2.2-3.5m中厚煤层，压力较小、顶底板较好的工作面试验。 2、房采或掘进工作面连续运输系统与连采机分开使用，方便灵活，效率较高。 建议在有条件使用连续运输系统的矿井试用。 3、在薄煤层使用刨煤机进行回采的优点是回采率较房采高，使用房采工作面的优点是可回采不规则区域，适应性强。 建议在1.2-1.7m薄煤层区域，如储量和面积较大时，在大面积规则区域可考虑布置刨煤机工作面。如储量和面积较小时，考虑布置房采工作面。 4、建议在已订货未到货连采机上试用JOY公司新开发的连采机人员位置检测保护系统。,其它可借鉴推广的项目,由于我国与美国关于煤矿的法律法规有些是不同的，所以从神东矿区目前具体情况来看，以下几点可以借鉴： 1、连采机和梭车都实现遥控操作，避免了司机进入采空区，保证了破碎顶板条件下司机的安全。建议在个别有条件矿井试验连采机使用遥控作业。 2、回采时采硐间不留设煤柱，使顶板易垮落，保证了顶板能够做到随采随冒。建议引进两台适用采高2300-5000mm的厚煤层和两台适用采高1270-2790mm的薄煤层线性支架。 3、根据直接顶的厚度合理选择锚杆的长度和直径。将锚杆长度缩短，但加粗。采用螺纹钢锚杆或者加粗圆钢锚杆支护，即保证巷道顶板稳定和支护效果，又可以使工作面回采完毕后顶板及时垮落，避免采后顶板由于支护过强造成的不冒落。 4、掘进时使用风帘通风，回采时使用采空区回风，减少局扇通风增加的工程量。 5、在有条件的矿井实现五巷七巷布置，在一个工作面试验同时使用两套连采，提高效率。 6、将公司房采工作面传统的长条煤柱改为正方形煤柱，便于回采和垮落。 7、建议先引进一台带双除尘的薄煤层连采机试用。同时再引进连采机时，要求厂家改进除尘系统，改为双除尘。 8、再引进梭车时，建议引进大吨位带遥控的、同时为扁电缆的梭车。 9、建议给薄煤层工作面引进一台薄煤层双臂锚杆机试用。 10、建议请国外房柱式回采专业做设计的咨询公司来神东做一个房采工作面的设计。 11、建议公司做铁制密闭进行工作面使用试验。 12、引入玛伦公司进行JOY公司备件本地化采购，抑制JOY公司。,谢谢大家!欢迎提问!,