《深部开采新技术》PPT课件

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1、深井开采特点及部分灾害防治李德忠教授E:dzhli@aust,edu.cnT:13955443699深井开采特点及部分灾害防治一、深井开采的基本状况二、深井开采特点三、深井开采部分灾害及防治一、深部矿井开采的基本状况1.概念与意义深部矿井开采的深部标准，目前我国尚无明确规定。根据我国煤矿的地质条件，开采技术水平，矿井装备水平，巷道矿压显现的特征，一般认为采深800m及以上为深部开采，软岩矿井采深600m及以上为深部开采。各国关于深部矿井开采的深部标准并不一致，例如德国为800~1200m，俄罗斯、乌克兰为800m，波兰、英国为750m，日本为600m

2、。深部矿井开采是我国煤矿井工开采面临的重大技术课题之一。随着社会对煤炭需求量的日益增加，开采能力不断提高，开采深度不断增加是井工开采的必然趋势。我国淮南、徐州、新汶、长广、开滦、北票、沈阳、鸡西、抚顺、峰峰、大屯、鹤岗、天府、通化、广旺、平顶山、水城、舒兰等矿区已进入深部开采。沈阳的彩屯矿采深已达1500m。我国煤矿正以每年8—12m的速度向深部延深。因此，可以预计，在今后10年内，现有的大部分矿井将逐步进入深部开采。华东地区以每年10—15m的速度向深部延深。深部开采出现了一系列新问题和新特点，其中，建井技术难度增加;岩层发生变化，软岩增加，压力增大，巷道位移

3、量增大，巷道维护，尤其是采准巷道维护更加困难;底板突水事故增加;冲击地压发生频率增加;地温增大等。所以煤矿迫切要求对深部开采进行深入研究。这一问题已引起世界各国采矿界的高度重视，有关国际学术组织已多次召开了以深部开采为专题的国际会议。深部开采出现了一系列新问题和新的特点，其中，由于岩层压力大，巷道位移量显著增大，支架损坏严重，巷道返修量剧增，巷道维护变得异常困难．据统计由于深部开采引起围岩变形、位移和片帮、冒落、崩塌等安全事故，占矿山建设、生产事故中总数的40%以上，由此所带来的损失，仅死亡人数就占矿山百万吨死亡率中的50%以上，至于事故发生后的清理修复、加固等

4、所耗费的资金和影响生产所造成的经济损失则以数亿元计，而且巷道量大面广，有各类巷道5万多公里，每年用于巷道的支护费用达百亿元以上。世界上已进入深部开采的采矿国家，如德国的鲁尔矿区，乌克兰的顿巴斯矿区等，对深部开采问题进行了大量的研究工作，初步形成一套比较完善的开采体系。我国在深部软岩矿压研究方面也进行了大量工作，取得了一定成果。但在深部开采体系上还有很多工作要做。因此，较系统的研究深部开采的理论和方法十分必要。2.我国深部矿井开采基本状况目前我国多数煤矿的开采深度已由50年代平均不到200米，增加到90年代的500米左右。生产矿井1980年平均开采深度为288m，

5、1995年平均开采深度增加为428m，现在平均已达到500多m。据统计，我国已有平顶山、淮南和峰峰等43个矿区的300来座矿井开采深度超过600米，逐步进入深部开采的范畴，其中开滦、北票、新汶、沈阳、长广、鸡西、抚顺、阜新和徐州等近200处矿井开采深度超过800米，而开采深度超过1000米的有开滦赵各庄煤矿(1160m)，年生产能力230万吨，主斜井副立井综合开拓。沈阳彩屯煤矿(1199m)，年设计生产能力150万吨,立井多水平开拓，新汶孙村煤矿(1055m),年设计生产能力60万吨,主斜井副立井综合开拓，北票冠山煤矿(1059m)，年生产能力81万吨,立井多水

6、平开拓，北京门头沟矿（1008m），年设计生产能力120万吨,主斜井副立井综合开拓等多处矿井。二、深部矿井开拓开采的特点合理的开拓系统和巷道布置方式，表现在技术上能够适应当代采煤工艺技术和装备的发展，创造优异的经济和社会效益，具有鲜明的时代性。许多矿井，即使是新建矿井，隔一段时间就要进行技术改造。一个重要的原因就是生产系统(包括开拓部署和巷道布置)老化，不适应当代生产技术发展的要求。现代煤矿生产已进入机械化和自动化时代，生产高度集中、开采强度高、产量大，老的和传统的开拓系统和巷道布置，已不能完全适应煤炭生产技术发展的要求，世界各主要产煤国家都在根据自己的具体条件

7、，探索和采用新的开拓部署和巷道布置来建设新矿井和改造老矿井。具有代表性的开拓部署和巷道布置方式有：“三个一”矿井(即一个矿井、一个水平、一个采区，较少工作面)、联合矿井等，这些新型矿井的共同特点是：系统简单、环节少，煤巷多、岩巷少，集中出煤，早期投产、快速达产，充分体现和适应矿井高强度高集中机械化安全生产的特点，适应矿井深部开采的技术要求。1.新区大型联合矿井建设联合矿井井型都很大，一般均在1000万t以上，如英国的塞而比矿.(下图)南非的联合矿井，有10多个矿组成，年产达1200—1500万t以上，最大的达3000万t。这里仅以博斯杰普矿为例，简述联合矿井构成

8、的概貌。该矿位于南非约翰