《采礦新技術(shù)》PPT課件

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1、主講：王開(kāi)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(kāi)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(guó)針對(duì)厚煤層的典型的采煤方法有兩種①分層開(kāi)采②整層開(kāi)采。整層開(kāi)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(lèi)放頂煤放頂煤開(kāi)采是針對(duì)厚及特厚煤層開(kāi)采發(fā)展起來(lái)的一種采煤工藝。它是在厚煤層的下部布置一個(gè)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

2、一種采煤方法。它與其它采煤方法的不同在于，除有一個(gè)包括破、裝、運(yùn)、支、控全部工序的普通長(zhǎng)壁采煤工作面外，同時(shí)在支架的后部還有一套破、放、運(yùn)等的頂煤回收系統(tǒng)，即前后兩個(gè)采出煤炭的工作場(chǎng)所組成了一個(gè)完整的放頂煤工作面。采煤方法新技術(shù)——放頂煤綜放開(kāi)采開(kāi)采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，綜放開(kāi)采支架沿兩個(gè)方面發(fā)展，一條是前蘇聯(lián)、前南斯拉夫、波蘭、匈牙利等東歐國(guó)家在KTY支架基礎(chǔ)上逐漸改進(jìn)，把放煤口位置由頂梁前部改在頂梁后部，使用液壓支柱控制放煤口開(kāi)關(guān)，工作面采煤機(jī)采煤和放煤共用一部輸送機(jī)，支架尾梁封閉，

3、屬支撐掩護(hù)式支架，如匈牙利的VHP系列支架；另一條思路是法國(guó)、原西德、英國(guó)、等原西歐國(guó)家，在法國(guó)香蕉型支架基礎(chǔ)上不斷發(fā)展，工作面布置前、后兩部輸送機(jī)，放煤口用千斤頂帶動(dòng)開(kāi)閉，如英國(guó)道梯公司的4O0t掩護(hù)式綜放支架等。采煤方法新技術(shù)——放頂煤綜放開(kāi)采礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)綜放工作面一次開(kāi)采厚度大、支架直接支護(hù)的對(duì)象為相對(duì)較為松軟的頂煤，因此與中厚煤層或厚煤層分層開(kāi)采相比，工作面礦壓顯現(xiàn)有明顯的不同。根據(jù)文獻(xiàn)大量研究結(jié)果，一般條件下的綜放工作面礦壓顯現(xiàn)具有下述典型特點(diǎn):(l)綜放工作面支架載荷普遍較小。同一煤層綜放

4、開(kāi)采與分采開(kāi)采頂分層相比，工作面的支架載荷減少5%～68%，來(lái)壓強(qiáng)度減少15%～20%。(2)綜放工作面支架所受動(dòng)載荷普遍不強(qiáng)烈，動(dòng)載系數(shù)較分層開(kāi)采的頂分層工作面低，周期來(lái)壓對(duì)支架的影響明顯緩和，表明基本頂?shù)幕顒?dòng)對(duì)支架作用明顯減弱。采煤方法新技術(shù)——放頂煤(3)四柱式綜放支架前柱的平均工作阻力在大多數(shù)情況下大于后柱的平均工作阻力。(4)綜放開(kāi)采老頂平衡結(jié)構(gòu)將向高位轉(zhuǎn)移。綜放開(kāi)采由于一次開(kāi)采厚度大，頂板活動(dòng)空間大，上位巖層在工作面前方煤體、支架與采空區(qū)碎脹矸石支撐作用下形成平衡結(jié)構(gòu)。采煤方法新技術(shù)——放

5、頂煤綜放開(kāi)采回收率現(xiàn)狀綜放開(kāi)采經(jīng)過(guò)20多年的探索、完善與提高，在巷道支護(hù)、支架造型設(shè)計(jì)、一通三防、綜放工藝等方面有了長(zhǎng)足發(fā)展并日趨成熟，但在提高煤炭資源的回收率問(wèn)題仍然是綜放開(kāi)采技術(shù)研究的關(guān)鍵，尤其是對(duì)于難冒煤層的回收率更應(yīng)進(jìn)行深入研究。從綜放工作面煤炭損失結(jié)構(gòu)來(lái)看，煤炭損失主要由3個(gè)方面構(gòu)成：一是工作面在初采和末采期間，由于不能放煤或不能充分放煤而引起的損失；二是工作面兩端過(guò)渡支架和端頭支架不能放煤而引起的損失；三是放煤工藝引起的損失，其中包括頂煤的冒放性、放煤方式、放煤步距的影響和儲(chǔ)量管理工作的影

6、響，其中頂煤的冒放性起決定性的作用。研究資料表明放煤工藝損失是綜放工作面煤炭損失的主要構(gòu)成成分，平均損失率為12.95%，占總損失率的67%。采煤方法新技術(shù)——放頂煤綜放開(kāi)采基本原理綜放開(kāi)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(kāi)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(guò)程一般可分為4個(gè)階段：①頂煤強(qiáng)化階段，支承壓力峰值點(diǎn)之前的應(yīng)力上升過(guò)程。隨著三向應(yīng)力的增加使頂煤發(fā)生損傷，而部分原有缺陷

7、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(kuò)展階段，支承壓力峰值點(diǎn)之后至工作面煤壁的應(yīng)力迅速下降過(guò)程；③破碎松動(dòng)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(guò)程中，第①、②階段礦山壓力作用是關(guān)鍵，它對(duì)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。可以看出，頂煤體在運(yùn)移過(guò)程中的破壞發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，是一個(gè)量變到質(zhì)變的過(guò)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

8、度變化的限制，可實(shí)現(xiàn)一次采全厚，大大提高了煤層開(kāi)采強(qiáng)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(jiǎn)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(yùn)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(guó)產(chǎn)化，不需引進(jìn)。⑤可提高塊煤率,提高了煤炭售價(jià)，減少了設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)(如采煤機(jī)),相對(duì)減少了設(shè)備折舊費(fèi)或租賃費(fèi)。采煤方法新技術(shù)——放頂煤放頂煤開(kāi)采的主要缺點(diǎn)是：①放煤時(shí)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