《采礦新技術(shù)》PPT課件(I)

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1、主講：王開采礦“新”技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用單位：太原理工大學(xué)電話：13593145815厚煤層采煤方法新技術(shù)綠色開采新技術(shù)瓦斯與煤塵的綜合治理技術(shù)巷道支護(hù)技術(shù)介紹數(shù)字礦山新技術(shù)我國針對厚煤層的典型的采煤方法有兩種①分層開采②整層開采。整層開采有又三種方法：放頂煤大采高大采高綜放厚煤層采煤方法的分類放頂煤放頂煤開采是針對厚及特厚煤層開采發(fā)展起來的一種采煤工藝。它是在厚煤層的下部布置一個采高(2～3)m的工作面，隨著工作面的推進(jìn)，在前方支承壓力的作用下，使工作面上部的煤體壓裂破碎，并在支架尾部切頂線附近冒落放出的一種采煤方法。它與其它采

2、煤方法的不同在于，除有一個包括破、裝、運、支、控全部工序的普通長壁采煤工作面外，同時在支架的后部還有一套破、放、運等的頂煤回收系統(tǒng)，即前后兩個采出煤炭的工作場所組成了一個完整的放頂煤工作面。采煤方法新技術(shù)——放頂煤綜放開采基本原理綜放開采是在厚煤層的下部布置工作面，利用地壓破煤與自重落煤，有些冒放性差的頂煤體采取人為措施改善頂煤體的冒放性，這樣將頂煤體放出的一種開采方法，頂煤體的破壞與破碎靠支承壓力和支架—圍巖相互作用。頂煤破壞過程一般可分為4個階段：①頂煤強化階段，支承壓力峰值點之前的應(yīng)力上升過程。隨著三向應(yīng)力的增加使頂煤

3、發(fā)生損傷，而部分原有缺陷發(fā)展成新的微細(xì)裂隙，但各種裂隙均處于閉合狀態(tài)；②裂隙擴展階段，支承壓力峰值點之后至工作面煤壁的應(yīng)力迅速下降過程；③破碎松動階段，工作面控頂區(qū)的頂煤破碎階段；④冒放階段，支架后頂煤的垮落放出階段。在頂煤的破碎過程中，第①、②階段礦山壓力作用是關(guān)鍵，它對頂煤的破壞發(fā)展起主導(dǎo)作用，而第③、④階段頂煤的破壞、破碎主要靠支架—圍巖相互作用?？梢钥闯?，頂煤體在運移過程中的破壞發(fā)展是一個漸進(jìn)的過程，是一個量變到質(zhì)變的過程。采煤方法新技術(shù)——放頂煤放頂煤綜采較大采高有如下優(yōu)越性：①在復(fù)雜地質(zhì)條件下，不受煤層穩(wěn)定性和厚

4、度變化的限制，可實現(xiàn)一次采全厚，大大提高了煤層開采強度。②利用礦壓破煤，是一種低能耗的采煤方法。③巷道布置簡單，掘進(jìn)工程量與維護(hù)工程量小,可以節(jié)省大量掘進(jìn)和運輸工作,緩解采掘接替緊張的矛盾,為提高礦井全員效率創(chuàng)造了條件。④設(shè)備國產(chǎn)化，不需引進(jìn)。⑤可提高塊煤率,提高了煤炭售價，減少了設(shè)備的運行費(如采煤機),相對減少了設(shè)備折舊費或租賃費。采煤方法新技術(shù)——放頂煤放頂煤開采的主要缺點是：①放煤時粉塵較大，惡化了井下工作環(huán)境；②工作面容易局部積聚瓦斯；③工作面過風(fēng)斷面小,配風(fēng)比較困難,風(fēng)排瓦斯量少；④綜采放頂煤工作面回采工藝相對復(fù)

5、雜,既有前方采煤機割煤,又有支架后方放煤。割煤與放煤兩道工序如不能有效協(xié)調(diào)將影響工作面效率,生產(chǎn)管理復(fù)雜；⑤采空區(qū)遺留的浮煤不利于防止自燃；⑥放頂煤相對于大采高頂煤回收率低，含矸率高。放頂煤可造成了5%的灰分增加,工作面平均回采率80%左右,陽泉、兗州、潞安礦區(qū)最高達(dá)到85%,盤區(qū)回采率僅為71%。采煤方法新技術(shù)——放頂煤頂煤的冒放性是指頂煤本身冒落和放出及其難易程度的度量，亦即頂部煤體可冒性和可放性的總和。在什么條件下，頂煤冒放性好，可采用放頂煤開采，在什么條件下，頂煤冒放性差，不能采用放頂煤開采，必須有一個確定的評價。為

6、了評價具體條件下頂煤的冒放性，則應(yīng)該弄清影響頂煤冒放性的主要因素及其影響規(guī)律，并且根據(jù)諸因素的影響程度大小進(jìn)行綜合評價。影響頂煤冒放性的因素很多，從總體上可分為地質(zhì)因素和技術(shù)因素兩大類。采煤方法新技術(shù)——放頂煤影響頂煤冒放性六大地質(zhì)影響因素開采深度煤層厚度（最大煤層厚度和最小煤層厚度）煤層強度夾矸頂板巖層煤體中的節(jié)理與裂隙影響頂煤冒放性技術(shù)影響因素采放比、工作面長度、放煤方式采煤方法新技術(shù)——放頂煤大采高采煤方法新技術(shù)——大采高綜采大采高綜采一般認(rèn)為是指分層高度和采煤機割煤高度大于3.5m的綜采。大采高采煤法適合煤層厚度為3

7、.5～5.5m,煤層及頂?shù)装逯杏惨陨系牡刭|(zhì)條件。目前大采高工作面最大采高在國內(nèi)外已達(dá)6m。隨著大采高設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步,大采高綜采已成為我國高產(chǎn)高效礦井的主要采煤方法之一。大采高綜采的主要特點：1、礦井井型大型化（最高神東補連塔2700萬/a）2、開拓布置單一化（一個水平、一層煤、一個工作面）3、煤炭生產(chǎn)集中化（工作面長度300m左右，順槽6000m左右）4、設(shè)備選型配套合理化（三種：純國產(chǎn)、國-外、全進(jìn)口）5、培訓(xùn)管理科學(xué)化美國的格言:培養(yǎng)一個可靠的人比創(chuàng)造一臺可靠的機器更難6、工作面搬遷快速化7、通風(fēng)系統(tǒng)簡單化8、巷道掘進(jìn)

8、聯(lián)合機組化采煤方法新技術(shù)——大采高綜采大采高綜采較綜放有以下優(yōu)點：①大采高采煤法工作面及進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷過風(fēng)斷面大,通風(fēng)阻力小,容易配風(fēng)，風(fēng)量大(斷面的增大使工作面風(fēng)量增20～30m3/s),回風(fēng)上隅角的瓦斯容易被稀釋掉；②大采高采煤法工作面主要產(chǎn)塵源就是機組割煤。只要加強機組內(nèi)外噴霧,在提