神华集团科技创新项目计划任务书.doc

编号： 类别： 神华集团科技创新项目 计 划 任 务 书 项目名称：急倾斜大段高综放工作面安全开采技术研究 项目负责人： 王宁波 来兴平 主要承担单位：神华新疆公司 （盖章） 起止时间： 2007年3月～2008年6月31日 神华集团公司科技发展部印制 　　一、国内外概况、水平和发展趋势及专利情况 70年代，前苏联在急斜煤层的开采方面进行了一定的研究，研制了应用于急斜煤层的各类综采支架及采煤机，并在此基础上对45°以上的急斜煤层开采工艺进行了较系统地研究，基本奠定了急斜煤层开采的科学技术基础。乌克兰顿涅茨煤矿机械设计院自1986年开始为顿巴斯的龙恩-亚卡矿井和奥尔忠尼基煤管局所属的叶娜基也夫卡娅煤矿设计了急斜煤层采煤机及其相配套的支护设备并装备54个综采工作面。 法国在洛林矿区使用专用的急倾斜采煤机(ANF)和TSA型迈步支架配合工作面防倒防滑装置及措施开采了15～90°的煤层。印度以其东北部煤田为基地，研究了应用于急倾斜煤层的柔性支架采煤法、巷柱充填采煤法、掩护支架采煤法、综合机械化及其配套设备我国的现代放顶煤技术，实际上是由急斜煤层开始的。1982年，北京矿务局研制了滑移顶梁液压支架，1983年在木城涧煤矿进行工业试验，1985年通过煤炭工业部鉴定。而综采放顶煤技术的发展是在学习国外技术基础上研究的。1980～1982年，煤炭科学研究总院北京开采所范运策研究员在法国留学期间，详细考察了综合机械化放顶煤采煤法。1982年5月，起草了以煤炭工业部生产司和煤科院开采所给高扬文部长的报告，申请在我国进行放顶煤采煤方法实验，开始了我国现代放顶煤的进程。最早进行综采放顶煤试验的是沈阳矿务局蒲河矿缓斜厚煤层。1984年在蒲河矿首先进行了全部国产设备的缓斜长壁综采放顶煤试验。由于支架的某些方面存在问题，第一次工业试验没有完全成功。后经改进重新下井进行工业试验。直到1986年2月进行技术鉴定。而在此期间，急斜特厚煤层水平分段综采放顶煤获得成功，先是在窑街二矿，55°厚20m煤层采用FY2800-14/28型双输送机插板式放顶煤支架，采2.5m、放7.5m。后在梅河煤矿三井和乌鲁木齐六道湾矿急斜厚煤层水平分段放顶煤试验，在六道湾煤矿的试验还采用了法国正面截割的采煤机。最初的试验中，在梅河煤矿三井取得的效果最好，工作面最高年产量达到62.8万吨，工作面最高月产量为6.85万吨。试验工作面煤层倾角45°～65°，工作面长度74m，水平分段高度17m。液压支架为FYC400-16/28型，工作阻力4000kN，采煤机为MDY-150型。显然，梅河煤矿三井之所以在当时的几个试验矿井中成绩突出，工作面长度长（窑街三矿为20m、乌鲁木齐六道湾矿36m）、水平分段高度大（窑街三矿10～12m、乌鲁木齐六道湾矿10m），支架工作阻力较大（窑街三矿2800kN、乌鲁木齐六道湾矿3000kN）是其中的一些主要因素。根据对一些试验工作面的观测，当时采矿界较普遍的看法是急斜水平分段工作面矿山压力显现较为缓和，支架的工作阻力一般采取2800～3600kN已足够。 急斜特厚煤层水平分段综采放顶煤在我国发展近二十年，目前生产水平最高的是华亭矿区。华亭煤矿原系地方国有煤矿，是我国较早应用和试验现代放顶煤的矿井。1986年开始试验滑移顶梁液压支架铺顶网简易放顶煤，1992年试验成功水平分段综采放顶煤，成为我国地方煤矿依靠科技进步改革采煤方法的典型，2000年前工作面最高产量已达120万吨。2001年该矿又进行以高产高效为目的的工作面技术改革，进行了技术装备的改造，工作面单产超过200万吨。该矿煤层倾角45°左右，煤层厚度33.86~68.72m、平均51.15m，试验工作面水平分段（层）高度15m。设计了适合华亭煤矿开采条件的四连杆重型支架，取代现有支撑力小、支架高度低、易压死、不易放顶的ZFS2400轻型支架。支架为ZFS4000/16/26大插板低位放顶煤液压支架，采用四柱支撑掩护式反四连杆结构，支架工作阻力为4000kN。采煤机采用MXQ-350型，并将截深提高到800mm，系统的生产能力也全面提高。由于煤层倾角为45°左右，为了提高采出率，回收靠底板的三角煤，设计制造了专用的可放顶煤的ZFT11000/18/28BM端头支架2004年最高工作面年产量172.7万吨。与华亭煤矿相邻的砚北煤矿，2004年急斜水平分段综采放顶煤工作面也达到年产160万吨的高水平。该矿主采5号煤层，煤层倾角30~60°、平均45°；煤层厚度6.11~71.24m、平均46.5m。