厚煤层采煤方法的设计与选择

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1、东北大学继续教育学院采矿工程专业（本科）毕业论文《厚煤层采煤方法的设计与选择》姓名：秦超学号：201103884755学习中心：太原理工大学指导教师：姜元勇专业：采矿工程住址：山西太原北寒小区16号楼19层B1户电话：15235891822电子邮箱:46566862@qq.com摘要：厚煤层资源在我国广泛分布，在我国现有煤炭储量和产量中，厚煤层（厚度≥3.5m）的产量和储量均占45%左右，所以厚煤层是我国实现高产高效开采的主采煤层，有资源储量优势。由于煤层厚度大，对其开采可以有多种方法进行选择。我国厚煤层开采主要有分层、放顶煤、大采高三种方法。适宜的采煤

2、方法是建设高产高效矿井的关键，影响厚煤层采煤方法的因素有很多，概括起来主要有地质构造、煤层赋存状况、煤层硬度、煤层结构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等。本文结合实际情况，通过理论研究、实验研究和案例分析相结合的方法研究分析了三种厚煤层采煤方法，对厚煤层采煤方法的设计与选择做出探讨，提出煤矿企业要进行多因素综合评价，设计并选择适合自己采煤方法。关键词：厚煤层分层放顶煤大采高设计与选择一、绪论1、课题研究背景及意义厚煤层是我国实现高产高效开采的主采煤层，具有资源储量优势。采煤方法是建设高产高效矿井的关键，本文通过研究分析三种主要采煤方法，提出煤矿企业要

3、进行多因素综合评价，设计并选择适合自己的采煤方法，对提高经济效益有极其重要的战略意义。众所周知，我国是世界上煤炭生产和消费大国，我国煤炭产量占世界煤炭产量的1/3以上。我国一次能源的70%来自于煤炭，因此煤炭在我国能源结构中具有其它能源无法替代的作用。在我国现有煤炭储量和产量中，厚煤层（厚度≥3.5m）的产量和储量均占45%左右，是我国实现高产高效开采的主力煤层，具有资源储量优势。由于煤层厚度大，对其开采可以有多种方法进行选择。随着煤炭市场好转和高产高效开采的迫切需要，放顶煤开采和大采高开采技术得到了快速发展和广泛应用。然而煤炭开采与具体的地质条件、开采

4、条件等有密切关系，因此厚煤层开采要根据煤层条件和技术条件等采用合适的开采方法。随着开采煤层厚度和开采强度的增加，还会出现许多迫切需要解决的新的课题，例如提高煤炭资源回收率、支架合理选型、瓦斯运移规律与防治技术等。2、国内外厚煤层采煤方法研究现状在20世纪80年代中期以前，我国的厚煤层开采是以分层开采为主，其主要的开采技术、开采装备、开采理论都主要是针对分层开采而言的，这也使我国长壁分层开采的综合技术在世界处于先进水平。20世纪80年代中期，我国开始了放顶煤开采方法的研究和应用。1984年在沈阳蒲河煤矿开始综采放顶煤工业试验，自此以后，由于放顶煤开采技术自

5、身的优点以及煤矿企业当时经济条件的制约，降低成本、提高产量和开采效益成为当时煤炭企业主要战略思路，因此放顶煤开采技术在20世纪80年代后期至21世纪初得到了迅速发展。在其发展过程中，相应的理论与技术问题也得到了有效解决，使我国的综合机械化放顶煤开采技术在世界处于领先水平。大采高开采方法真正得到广泛认可和利用是近十几年的事情。早期由于支架、采煤机等技术与制造业的制约，加之大采高工作面投资大，使得这一方法的推广遇到一定困难。近年来，随着相关技术的解决以及相关设备的国产化进程加快，加之煤矿企业经济效益好转，大采高一次采全厚方法得到了快速发展。神东矿区已采用了郑

6、州煤机厂最大支撑高度6.3m的支架，而且目前计划研制与使用最大支撑高度为7.0m，支护阻力达10000kN以上的支架，这标志着我国在大采高开采技术方面也处于国际领先水平。目前，我国厚煤层开采形成分层、放顶煤、大采高三种方法各具特色的局面。3、研究的主要内容与方法研究分析了三种厚煤层采煤方法。采用理论研究、实验研究和案例分析相结合的方法。三种采煤方法在我国都得到了广泛的应用和发展，有非常多的资料可供研究，可行性非常高。二、厚煤层三种采煤方法的特点（一）分层采煤方法的特点该采煤方法是将厚煤层分成若干层，顶分层要为下分层铺设人工假顶的一种采煤方法。即平行于厚煤

7、层面将厚煤层分为若干个2.0~3.0m左右的分层，分层间铺设金属网假顶，自上而下逐层开采，个别也有自下而上逐层开采的。适用于煤层顶板中等冒落、直接顶具有一定厚度的缓倾斜及倾斜厚煤层。如图1.图1分层开采示意图分层开采的优点是技术相对成熟，是我国长期应用的一种采煤方法，具有煤炭回收率高，厚煤层回采率可达95％以上、设备投资少、一次采高小、瓦斯治理技术相对成熟、上露岩层及地表可以实现缓慢下沉等。但分层开采同样也有一些缺点，如铺设假顶工作量大、用人多、工艺复杂、推进速度慢，下分层顶板及巷道维护困难，巷道掘进率高，生产组织管理复杂，成本高，巷道掘进率高、产量低、

8、下分层巷道支护难度大、区段煤柱损失大、采空区反复扰动、易引起采空区自燃等。我国自