《采煤工艺学》PPT课件

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1、第五章工作面地质条件开采工艺性评价第一节工作面煤层赋存及评价特点第二节评价因素结构指标体系第三节评价因素隶属函数第四节评价因素权重第一节工作面煤层赋存及评价特点一将区段（或分带）作为基本评价单元矿井集中生产后工作面单产影响整个矿井指标有利于工作面巷道布置及合理接替。二评价因素结构简化主要因素：煤层产状及地质构造特殊因素：煤层自然发火，瓦斯（主要因子）三按工艺方式不同确立的影响因素隶属函数工艺方式分为综采工艺和普采工艺。影响因素隶属函数对两种工艺分别进行了调整。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构复合因

2、素7个，基本因素15，指标量化(一）断层影响1.断层密度q1式中:n--------块段内的断层条数，条；s--------块段面积，km2。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(一）断层影响（续）2.断层长度指数q2式中:li--------第i条断层的长度，m。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(一）断层影响（续）3.断层落差指数q3式中:li--------第i条断层的长度，m;M---------工作面煤

3、层开采厚度，m。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(二）褶皱影响影响因素褶皱发育程度的定量化指标主要有两个1.褶皱剖面系数p1式中:L1---在垂直褶皱的剖面上两点间煤层实际长度，m;L---该两点的水平投影长度，m。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(二）褶皱影响影响因素（续）2.褶皱复杂性系数p2式中:Δh-------工作面开采范围内最低与最高煤层等高线高差，m；l--------工作面开采范围内最低与最

4、高煤层等高线平距，m；ω--------用弧度表示的等高线走向的变化值，rad；s---------工作面开采面积，km第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(二）煤层稳定性煤层稳定性可包括煤层厚度变化、可采程度和结构变化三个方面的含义，分别可以用煤厚变异系数r、可采性指数km、含矸系数G表示。１.煤厚变异系数式中:X---------钻孔煤厚平均值，m；Xi--------钻孔见煤厚，m；n----------钻孔个数。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构

5、（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(二）煤层稳定性（续）2.可采性指数式中:n1----------全部见煤钻孔数；n----------大于可采厚度的钻孔数。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(二）煤层稳定性（续）3.含矸系数式中:G----------钻孔内煤层夹矸厚度，m；Xi---------钻孔内煤厚，m。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(四）煤层厚度煤层厚度将直接影响综采工艺方式及技术经济

6、效果。综采工作面，当煤厚在5m以下时，采用一次采全高采煤工艺方式；煤厚在5m以上时，一般采用放顶煤综采或分层综采。评价煤层开采厚度以工作面没见煤钻孔煤层厚度平均值为评价指标。式中:Mi--------第i个钻孔见煤厚度，m；n----------工作面内见煤钻孔数。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(五）煤层倾角煤层倾角a对采煤工作面支架的稳定性、采煤机运行速度、输送机生产能力、工人作业难易程度均有较大影响，评价煤层倾角以工作面范围内见钻孔煤层倾角作为评价指

7、标。式中:α-----------第i个见煤钻孔煤层倾角。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素15，指标量化(六）煤层坚硬性煤层坚硬性是影响采煤机割煤及工作面内片帮程度的一个因素，综放工作面还直接影响顶煤的冒放性及放煤作业时间，用煤层综合强度R作为指标。式中:G---------夹矸系数（即矸石厚度与煤层厚度的比值）；Re--------夹矸岩石强度，MPa；Rc--------煤的单向抗压强度，MPa。第二节评价因素结构指标体系一评价因素结构（续）复合因素7个，基本因素1

8、5，指标量化(七）煤层顶底板条件煤层顶底板条件是影响采煤工作面安全生产最重要的因素之一，顶板的稳定性影响机械化采煤工艺选用、采煤机截割深度、割煤牵引速度和开机率。（1）直接顶稳定性。以直接顶岩层单向抗压强度i作为评价指标。（2）基本顶支撑性。选用直接顶厚度与采高的倍数比作为反映基本顶支撑条件的概略性总体指标。（3）伪顶影响。取伪顶厚度h作为评价指标。（4）底板强度。取直接岩层的抗压强度q作为评价底板影响的主要指标。第二节评价因