1.1 m 堅(jiān)硬薄煤層智能化開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)及裝備
——以陜北侏羅紀(jì)煤田為例

侯 剛，王國(guó)法，張建安，王彪謀，薛忠新，高 彬，李 軍，張金虎，南海云，張德生，楊斐文

（1.中煤科工開(kāi)采研究院有限公司，北京 100013；2.陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司，陜西 神木 719313；3.神木匯森涼水井礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 神木 719300）

0 引 言

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在我國(guó)已探明的煤礦資源中，84.2%的礦區(qū)均有薄煤層分布［1－2］，陜北侏羅紀(jì)煤田煤質(zhì)優(yōu)、埋深淺、探明儲(chǔ)量1 349.4 億t［3－4］，其中薄煤層資源占總儲(chǔ)量的20%［5－6］，約269 億t，其普氏系數(shù)在3 左右［7－8］，煤層平均厚度在1.1 m 左右，煤層埋深較淺80～175 m，平均埋深130 m［9－10］。 隨著陜北礦區(qū)內(nèi)主采煤層的日益減少，薄煤層資源開(kāi)采成為各礦井亟需面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。 陜北侏羅紀(jì)1.1 m 薄煤層工作面開(kāi)采面臨空間特別狹小、煤層堅(jiān)硬、埋深淺、開(kāi)采環(huán)境特別惡劣、綜采設(shè)備裝機(jī)能力與結(jié)構(gòu)尺寸矛盾突出等難題，大功率裝備安裝布置及智能化實(shí)施難度高［11－12］。 21 世紀(jì)以來(lái)，中硬1.3 m 以上中厚及厚煤層自動(dòng)化綜采成套技術(shù)與裝備發(fā)展迅速，而薄煤層開(kāi)采裝備發(fā)展緩慢［13－14］。 現(xiàn)有所謂薄煤層采煤機(jī)裝機(jī)功率均在730 kW 以下，配套機(jī)面高度都在855 mm 以上，開(kāi)采高度均在1.3 m 以上，實(shí)際上開(kāi)采的均是中厚煤層［15－16］。 通過(guò)調(diào)研，尚未發(fā)現(xiàn)1.3 m 以下堅(jiān)硬薄煤層安全高效智能化開(kāi)采的成功案例。 目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有綜采裝備不能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效智能化開(kāi)采［17－18］， 1.1～1.3 m 堅(jiān)硬薄煤層綜采智能化開(kāi)采成套技術(shù)與裝備在國(guó)際國(guó)內(nèi)一直處于空白狀態(tài)［19－20］，導(dǎo)致該部分煤層基本上無(wú)法開(kāi)采，造成了大量的資源浪費(fèi)。 張家峁煤礦和涼水井煤礦同處于陜北侏羅紀(jì)煤層，隨著4－2煤的開(kāi)采，平均煤厚約1.1 m 的4－3、4－4薄煤層資源開(kāi)采成為亟需面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。……