1、附录 A采煤方法的发展与变革摘 要 采煤方法种类很多，目前世界主要产煤国家使用的采煤方法，总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法，无论从采煤系统，还是回采工艺都有很大的区别。而对于采煤的技术方面，实现煤炭的综合机械化、自动化开采是采煤技术的发展方向。如今，科技在发展进步，而煤矿开采也必将要显示出新形势下的特点，优化技术，提高开采水平显得尤为重要。从开采布置方面的开采技术来说，可以改进、改善现有的采煤技术和开采布置，提高生产效能，以实现开采效益最大化为目标，重点要研究开发煤矿的地质条件、开采巷道布置及技术评价体系专家系统，从而才能实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配，达到
2、利益的最大化。关键词: 采煤方法的发展；技术进步；综合机械化；自动化开采；变革1采煤方法的回顾与发展1.1早期的采煤方法新中国成立之前，采煤工人在无支护的穿硐式和高落式采煤的恶劣条件下从事笨重体力劳动，用手镐落煤，人力托筐或背煤，大巷运输是人推马拉。新中国成立后，煤炭工业的技术进步是从改革采煤方法开始的，很快就淘汰了手镐刨煤、力托筐背煤、工作面木支护或无支护、自然通风等极端落后的采煤工艺。结合推行长臂式采煤法，采用了一煤电钻打眼、爆破落煤为主的“炮采”工艺。同时，探索采煤工作面各工序的机械化。1949年鸡西试用了第一台苏制KMII1型截煤机和CKPII型刮板输送机，1953年双鸭山首次在长臂工
3、作面使用了深截式联合采煤机（顿巴斯型康拜因）。到第一个五年计划末，原国有重点煤矿的采煤机械化程度达到4.11%。1964年鸡西首先使用浅截深滚筒采煤机（MLQ80）和可弯曲刮板输送机（SWG40型）。同时工作面开始使用单体金属支柱和金属铰接顶梁，实现了普通机械化采煤多循环作业。到第三个五年计划末，原国有重点煤矿采煤机械化达到15.3%。1970年由太原煤研所与大同矿务局研制的TZ1型垛式支架，配套MLQ180单滚筒采煤机和SWG160型刮板输送机，率先再大同矿务局进行我国第一个综采工作面工业性试验。之后，先后有唐山煤研所与郑州煤机厂合作研制的MZ1928性组合迈步式支架在开滦、北京开采研究所与
4、鹤壁矿务局合作研制的WKM400性铺网下框式迈步支架在鹤壁等的工业性试验，取得了不少经验教训。1972年原燃料化学工业部组织北京、太原、上海等煤炭研究所、煤矿机械厂。同时有第一、第二机械工业部和冶金工业部参加，开始有计划地以研制液压支架和三机（采煤机、刮板输送机、转载机）配套设备为主要内容的一系列综采设备攻关和综采工作面工业性试验。为了吸取国外主要产煤国家发展煤炭生产的经验，在周恩来的亲自关怀下，1973年由国务院批准从德国、英国、波兰的几个公司引进了43套成套综采设备。自此我国有机会大量接触先进采煤国家的先进采煤设备和技术，推动了我国综合机械化采煤技术及装备的试验、研制工作，在引进设备的使用
5、中，发现引进的垛式和节式迈步式支架与顶板的适应能力差，影响了综采装备能力的发挥。1978年为了改革整个煤炭工业的面貌，邓小平鼓励煤矿要发展综合机械化采煤，同意进口100套综采成套设备，同时决定国内制造500套综采设备。综采成套设备从德国、英国、日本、法国的10个公司引进，在中国的20个矿务局50个矿使用。这次引进更加重视技术的先进性、适用性和可靠性，在引进设备的同时并引进技术。这100套综采设备基本上是20世纪70年代中期国际上新开发出的新产品。液压支架多为带四连杆机构的4柱支撑掩护式和2柱掩护到直径300mm108mm，大大提高了生产能力和可靠性。1.2 采煤方法的发展进程随着我国综采技术整
6、体水平的提高，针对我国煤炭赋存特点的各类煤层的综合机械化安全高效成套开采技术的研究不断取得新的成果，其扩大使用又进一步推动我国综合机械化采煤技术水平的更一步提高。这些成套技术研究包括：（1）我国国产第一套进行工业性试验生产的薄煤层综合机械化开采技术设备。1970年11月28日由煤炭科学研究总院太原分院与大同矿务局合作研制的4柱垛式液压支架（TZ140型共145架）与MLQ180型采煤机、SGW150型刮板输送机和RB1型乳化液泵站等组成的我国第一套综采设备在大同矿务局峪口矿薄煤层工作面开始综合机械化采煤试验，到1974年12月连续回采了6个工作面，累计产煤36.16万t。最高月产2万t，平均月
7、产1.81万t，平均回采效率8.82t/工。主要设备的主要参数如下：TZ140型支架：支架高度0.921.35m，工作阻力41000kN；MLQ180型采煤机；SGW150型刮板输送机，运输能力250t/h，最大铺设长度200m，电机功率275kW。RB1型乳化液泵站：额定压力10.015.0MPa，公称流量100L/min，过滤精度120目/in，卧式三柱塞往高式泵。（2）我国国产第一套进行工业性试验生产的缓倾斜中厚煤层综合机械化技术装备，是由煤炭科学研究总院太原分院与北京煤机厂、阳泉矿务局共同研制的BZZB型垛式液压支架与MLS2150型双滚筒采煤机、SGW150（A）型刮板输送机，RB1
8、型乳化液泵站组成的。综采全套设备于19701974年在阳泉矿务局进行工业性试验研究成功。BZZB型垛式液压支架：支架高度1.272.01m,工作阻力4500kN。（3）我国国产的由煤炭科学研究总院开采研究所设计、平顶山煤机厂和北京煤机厂制造的首批ZYZ型和QY型掩护式液压支架及配套综采设备，在义马矿务局和石嘴山矿务局等缓倾斜中厚煤层中应用试验成功。其中ZYZ1型掩护式液压支架，支撑高度1.72.9m，工作阻力1500kN，支护强度0.420.47MPa,19741978年在义马矿务局工业性试验研究成功。QY25013/32型掩护式液压支架，支撑高度1.33.2m，工作阻力20802330kN，
9、支护强度0.420.47MPa,支架重8.3t，采用防倒防滑装置可用于倾角小于25的工作面，19741978年在石嘴山矿务局工业性试验研究成功。（4）缓倾斜中厚煤层综采技术与设备。20世纪70年代中、后期，由液压支架、采煤机、可弯曲刮板输送机、乳化液泵站等设备构成的成套装备，基本上解决了采高1.53.0m缓倾斜中厚煤层的综合机械化开采问题，而且基本上达到了国际20世纪70年代初期的技术水平，最典型的主要装备有煤炭科学研究所总院上海分院研制的ZY35型支撑掩护式液压支架，北京开采研究所研制的QY25013/32型及ZYZ型掩护式液压支架，上海分院研制的MD150式双滚筒采煤机、SDJ150型可伸
10、缩带式输送机，太原分院研制的PRB型乳化液泵站等。这些装备的能力都达到年产50万60万t水平，最高月产达9万t。（5）QYJIII（经济）型综采技术与设备。针对中等稳定和一般不稳定顶板条件下中厚煤层的综采要求，煤炭科学研究所总院研究人员将这类条件下的综采设备生产能力确定为350400t/h，据此对相关的液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、带式输送机进行设计、选型及配套。主要配备设备为QY20014/31型液压支架、MLS3170采煤机、SGD630/180单链刮板输送机、SZD630/75转载机等。该套设备于19811983年研制成功并进行井下工业性试验，在松藻、平顶山、鹤壁等矿务局已推广使
11、用8套。（6）高档普通机械化采煤（简称高档普采）成套装备。由北京开采研究所研究的DZ型外注式单体液压支柱、金属铰接顶梁和由上海分院研制的DY型单摇臂滚筒采煤机、由太原分院研制的SGW-150C型可弯曲刮板输送机配套组成的高档普采设备，经过在肥城查庄矿试验、使用，连续6年工作面平均年产38万t，效率提高50%以上，采区直接成本减低30%，到1982年全国已推广至50多个工作面。在较长的一段时间内，高档普采成为我国的一种适应能力强、应用广泛的机械化采煤方法。据统计，高档普采的方法使用量在19831992年直线上升，到1992年达到最高。当年国有重点煤矿机械化采煤程度是72.26%，其中高档普采占2
12、7.24%。高档普采使用的采煤机除当初的DY100型仍然被广泛使用外，煤炭科学研究院新研制的DY150型、MDY150型、MG200型、MXP240型等机型逐渐占据主导地位。（7）3.5m煤层综合机械化采煤成套技术设备。 20世纪80年代初、中期，煤炭科学研究总院与兖州矿务局、徐州矿务局共同承担了国家科委的攻关项目“3.5m煤层综合机械化采煤成套设备”的研究试验。这套装备包括有上海分院研制的MG300-W型无链牵引双滚筒采煤机，太原分院研制的SGZ730/264型工作面刮板输送机、SZZ730/132型转载机和PEM980815型颚式破碎机，上海分院研制的ZY4001.8/3.8型支撑掩护式液
13、压支架，北京开采研究所研究的QY3202.0/3.8型掩护式液压支架。这是第一套国产3.5m厚、缓倾斜煤层综采成套设备。在试验期间取得了连续月产煤5万8万t的新成绩。目前，这套综采装备仍然是我国推广应用最多，持续使用年限最长的综采技术装备，并派生出多种类型产品满足各种用途。（8）日产7000t综采成套技术装备。 20世纪90年代初期，由煤炭科学研究总院上海分院、太原分院、北京开采研究所及铁法矿务局共同承担了日产7000t综采成套设备总体设计公艺项目。整套装备由上海分院研制的MG400/800W型采煤机，太原分院研制的SGZ880/2400型中双链交叉侧卸重叠封底刮板输送机（双速）、SZZ110
14、0/200桥式转载机，北京开采研究所研制的ZZ4400/17/35型支撑掩护式液压支架及手动快速移架系统等设备构成。I 140 V供电，工作面装备总装机功率2632.6kW,可装备面长250m。1995年在铁法矿务局晓南矿进行工业性试验，工作面长204m,采高3.4m，试验期间连续3个月生产，产煤50.023万t，最高日产9206t，平均工效156.224t/工，最高工效214.09t/工。这套装备第一次使用手动快速移架系统，移架速度可达10s/架。SQZ880/2400中双链交叉侧卸工作面刮板输送机是我国首台大功率重型刮板输送机。（9）缓倾斜特厚煤层高产高效综放开采成套技术与设备。综合机械化
15、放顶煤采煤是法国最早在1964年开始试验成功的。随后这已方法在苏联、南斯拉夫、罗马尼亚等国得到推广应用，取得了较好的技术经济效果。我国第一个综合机械化放顶煤采煤工作面的试验是1984年4月在沈阳矿务局蒲河煤矿进行的。由于技术上的不过关和生产管理上的经验不足，没有成功，但经过几年的探索，该试验取得了很多非常有价值的科研数据以及生产管理等方面的宝贵经验，并且此后对于综采放顶煤技术的探究一直没有停止。1986年3月在窑街矿务局二矿进行的急倾斜特厚煤层水平分段综合机械化放顶煤开采的工业性试验获得了成功，之后综采放顶煤技术的应用很多矿务局进行了非常有效的探索，并不断的取得成功。1990年阳泉一矿综采放顶
16、煤工作面创造了月产14万t煤的好成绩，使人们看到了综采放顶煤开采高产高效的前景。各矿区都在根据本矿区的开采条件、地质特点对综采设备（特别是液压支架）、采煤工艺（特别是放煤工艺）、顶板、瓦斯、粉尘及煤炭自燃等的管理进行着多方面的探索研究，使综采放顶煤的技术生产工艺不断成熟，各矿区的特点得到比较充分的掌握，管理水平不断提高，综合机械化放顶煤开采的产量不断提高。据不完全统计，1994年全国就有28个矿务局60个综采放顶煤采煤工作面，产煤3680万t。自1991年开始，综采放顶煤工作面最高单产和年产量的记录不断被刷新。1991年潞安漳村矿综放工作面单产突破15万t，晋城凤凰山矿综放工作面单产达到18万t，潞安五阳矿综采放顶煤工作面单产最高达到21万t。1993
