每月多回采5.95万吨！8 m大采高综采工作面关键技术详解

Hi，科技视频以后就在这里跟大家见面了~

“

我国煤炭在一次能源消费中的比例高达60%以上。厚煤层可采储量约占全国煤炭总可采储量的43%，厚煤层条件下实现安全、高效、高采出率开采对我国煤炭工业的发展具有重要影响。

”

厚煤层一次采全高综采技术一直是世界生产技术主要竞争区域，综合机械化开采成为开采厚煤层的发展方向，通过理论、技术、设备等多方面创新，使得综采技术在厚煤层开采方面得到了很大的发展。

8 m大采高综采工作面的安全回采与7 m大采高综采工作面的回采会有很大差别，面临很多困难和挑战，因此对8 m大采高综采工作面开采技术与实践进行研究。

工程概况

12511综采工作面位于补连塔煤矿1-2煤层五盘区，工作面长度319.1 m，推进长度3 139.3 m，煤层结构简单，煤层厚度3.95～9.50 m，平均厚度7.44 m，倾角1°～3°，普氏系数f=2.5，密度1.33 g/cm3，埋深233～301 m，回采面积有1 km2，地质储量为1 013.3万t，可采储量942.35万t，煤层顶底板岩性特征见表1。综采工作面沿倾斜布置，以正坡推进为主，采用倾斜长壁后退式开采，一次采全高综采工艺全部垮落法管理顶板。12511综采工作面靠运输巷侧为实体煤，靠回风巷侧为12510采空区。12511运输巷和12510回风巷中间留设20 m隔离煤柱，巷道高度4.1 m，运输巷宽度6.0 m，回风巷宽度5.4 m，均沿底板掘进。工作面巷道布置如图1所示。

8 m 大采高工作面重型设备配套技术

综采工作面设备主要有液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、带式输送机及综采工作面供电、供液设备等，这些设备的正确选型及合理配套是充分发挥设备生产性能，达到安全高效的前提。最终形成了如下的配套方案，全部设备总功率高达13009.4 kW。

图1 工作面布置示意图

1.大功率采煤机选用JOY07LS08型采煤机，滚筒直径4.5 m，单个质量达16 t，是目前世界上直径最大的采煤机滚筒，采煤机装机总功率达到2925 kW，每刀煤生产原煤2 864 t，每日按20刀煤组织生产，每日生产原煤57 271 t。

2.超大采高液压支架选用双柱掩护式液压支架，其中综采工作面中部架选用ZY21000/36.5/80D型支架，共149台；端头架选用ZYT18000/28/55D型支架，共6台；短过渡架选ZYG21000/36.5/80D型支架，共2台；长过渡架选ZYG21000/36.5/80DA、B型支架，共2台，初撑力为15 443 kN(35 MPa)，工作阻力达到21 000 kN，支护强度1.67 MPa，安全阀卸载压力47.6 MPa，支护高度3.65～8.0m，配套长短过渡支架实现两级垂直过渡，可实现遥控器无线操作功能，现场实践效果显著，提高了支架对顶板适应性。

3.刮板输送机采用SGZ1400/4800型刮板输送机，运输能力为6 000 t/h，总功率4 800 kW，智能化水平提升，实现变频调速功能。此外刮板链的张紧方式除传统的机械张紧装置外，还增加了伸缩机尾的液压自动张紧装置。

4.乳化液泵站采用BRW630/37.5(BRW200/45)泵站组合，8泵3箱式配置，功率2 994 kW，采用超大流量、超高压双回路供液，实现压力控制数字化调节、远程起停、自动注油等自动化功能。

5.运输巷带式输送机带宽1.6 m，带速4.0 m/s，带长为3 200 m，功率为4×500 kW。采用先进的大功率变频软启动技术、自动张紧技术、高速耐磨托辊、快速自移机尾等先进技术，提高设备的开机率。

8 m大采高综采工作面回采技术

综采工作面采用双滚筒采煤机割煤和装煤，液压支架支护，刮板输送机、转载机、带式输送机运煤，端部斜切进刀，进刀方式:斜切入煤壁→推移刮板输送机→割三角煤→拉架→返空刀→推移刮板输送机，进刀距离73 m，截深0.865 m。

双向割煤往返一次割两刀，机头和机尾顶板采用垂直过渡进行割煤和支护，全部垮落法处理采空区等一系列生产工序来完成回采工作。从开切眼到基本顶初次来压前，采高控制在6.5～7.0 m以内，末采期间采高控制在6.5～7.0 m，其他期间保持正常采高。机头和机尾顶板采用垂直方式过渡。采煤机至机头机尾时利用4架距离将采高由8.0 m过渡至7.2 m，再由7.2 m过渡至6.8 m，然后在机头机尾过渡架处将采高由6.8 m垂直过渡至回采巷道高度后与回采巷道割透。较弧形平缓过渡方式每刀多回采123.8 t，每日多回采1 982.24 t，每月多回采5.95万t。

8m大采高工作面信息化及环保技术

1.支架状态动态监测为解决动态监测支架状态及排查支架电控故障，该综采工作面支架配套安装的各类传感器实现支架顶梁和掩护梁角度测量、人员精确定位、多彩色光线 警、支架高度自动检测、护帮板状态监测等功能，监测系统具有自检功能，每10 s自动检测1次各类传感器是否正常，主控台实时监测支架状态参数，保证设备正常运行及人员安全。

2.压力数据采集为解决人工手动采集支架压力数据，该综采工作面采用德国EEP支架阻力在线监测分析系统，对支架立柱压力进行实时采集并上传分析，同时采集到支架状态和姿态，通过一系列的数据分析，得出来压情况及支架调整情况等，以此来指导综采工作面安全高效生产。

3.设备运行动态监测为解决关键岗位实时掌握设备运行状态及岗位合一的问题，该综采工作面安装视频监视器配合设备运行监测，机头人员岗位和马蒂尔司机岗位合二为一，通过视频监控煤流量情况，通过设备运行监测掌握设备运行过程中各项关键指标是否正常，从而实现煤流量控制及设备故障原因分析的功能。

4.安全阀乳化液回收为解决综采工作面乳化液浪费污染环境问题，支架立柱安全阀安装回液装置，将安全阀开启卸压的乳化液通过回收装置进入回液系统。较12510综采工作面乳化液每月少损耗44桶，每天节约1.46桶，减少受污染面积10万㎡，这既节省了乳化液消耗量，又避免了卸液喷出伤人隐患，同时解决了乳化油污染地下水问题，体现安全环保节能理念。

8m大采高综采工作面开采效果

截至2017年11月20号，12511综采工作面已推进了2 500 m，配套设备运行情况良好，应用的多项关键技术能够为特大采高综采工作面的安全高效开采提供坚实的保障。

1.生产能力显著提升。该综采工作面每刀产量平均2 800 t，一天按16刀组织生产，日产量4.48万t，最高日产量5.22万t，月产达134.4万t，已回收煤炭830多万t，回采工效达到648.7t/工，具备年产达1 550万t以上的生产能力。

2.回采率大幅提高。工作面回采率由95.7%提升至98.12%，盘区回采率由90.5%提升至92.8%。

3.综采工作面矿压规律特点。初次来压步距40～44 m，动载系数1.48。上部25至140号支架周期来压显现明显，周期来压步距为6.6～17.2 m。配套ZY21000/36.5/80D支架选型合理，支架可以适应来压期间的顶板控制，能够保证综采工作面来压时提供足够的顶板支撑强度。

4.该工作面采用了重型设备配套技术、超大采高围岩控制技术、高效回采技术、信息化技术等一些关键技术，最终使得补连塔煤矿8.0 m大采高12511综采工作面安全高效回采取得重大突破和成功，将对整个煤炭行业安全高效回采起到推动作用。

我们建立了技能成长群，扫描二维码免费加入，索取干货资料~