《采矿新技术》PPT课件

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1、主讲：王开采矿“新”技术发展及应用单位：太原理工大学电话：13593145815厚煤层采煤方法新技术绿色开采新技术瓦斯与煤尘的综合治理技术巷道支护技术介绍数字矿山新技术我国针对厚煤层的典型的采煤方法有两种①分层开采②整层开采。整层开采有又三种方法：放顶煤大采高大采高综放厚煤层采煤方法的分类放顶煤放顶煤开采是针对厚及特厚煤层开采发展起来的一种采煤工艺。它是在厚煤层的下部布置一个采高(2～3)m的工作面，随着工作面的推进，在前方支承压力的作用下，使工作面上部的煤体压裂破碎，并在支架尾部切顶线附近冒落放出的

2、一种采煤方法。它与其它采煤方法的不同在于，除有一个包括破、装、运、支、控全部工序的普通长壁采煤工作面外，同时在支架的后部还有一套破、放、运等的顶煤回收系统，即前后两个采出煤炭的工作场所组成了一个完整的放顶煤工作面。采煤方法新技术——放顶煤综放开采开采技术发展现状从20世纪70年代开始，综放开采支架沿两个方面发展，一条是前苏联、前南斯拉夫、波兰、匈牙利等东欧国家在KTY支架基础上逐渐改进，把放煤口位置由顶梁前部改在顶梁后部，使用液压支柱控制放煤口开关，工作面采煤机采煤和放煤共用一部输送机，支架尾梁封闭，

3、属支撑掩护式支架，如匈牙利的VHP系列支架；另一条思路是法国、原西德、英国、等原西欧国家，在法国香蕉型支架基础上不断发展，工作面布置前、后两部输送机，放煤口用千斤顶带动开闭，如英国道梯公司的4O0t掩护式综放支架等。采煤方法新技术——放顶煤综放开采矿压显现特点综放工作面一次开采厚度大、支架直接支护的对象为相对较为松软的顶煤，因此与中厚煤层或厚煤层分层开采相比，工作面矿压显现有明显的不同。根据文献大量研究结果，一般条件下的综放工作面矿压显现具有下述典型特点:(l)综放工作面支架载荷普遍较小。同一煤层综放

4、开采与分采开采顶分层相比，工作面的支架载荷减少5%～68%，来压强度减少15%～20%。(2)综放工作面支架所受动载荷普遍不强烈，动载系数较分层开采的顶分层工作面低，周期来压对支架的影响明显缓和，表明基本顶的活动对支架作用明显减弱。采煤方法新技术——放顶煤(3)四柱式综放支架前柱的平均工作阻力在大多数情况下大于后柱的平均工作阻力。(4)综放开采老顶平衡结构将向高位转移。综放开采由于一次开采厚度大，顶板活动空间大，上位岩层在工作面前方煤体、支架与采空区碎胀矸石支撑作用下形成平衡结构。采煤方法新技术——放

5、顶煤综放开采回收率现状综放开采经过20多年的探索、完善与提高，在巷道支护、支架造型设计、一通三防、综放工艺等方面有了长足发展并日趋成熟，但在提高煤炭资源的回收率问题仍然是综放开采技术研究的关键，尤其是对于难冒煤层的回收率更应进行深入研究。从综放工作面煤炭损失结构来看，煤炭损失主要由3个方面构成：一是工作面在初采和末采期间，由于不能放煤或不能充分放煤而引起的损失；二是工作面两端过渡支架和端头支架不能放煤而引起的损失；三是放煤工艺引起的损失，其中包括顶煤的冒放性、放煤方式、放煤步距的影响和储量管理工作的影

6、响，其中顶煤的冒放性起决定性的作用。研究资料表明放煤工艺损失是综放工作面煤炭损失的主要构成成分，平均损失率为12.95%，占总损失率的67%。采煤方法新技术——放顶煤综放开采基本原理综放开采是在厚煤层的下部布置工作面，利用地压破煤与自重落煤，有些冒放性差的顶煤体采取人为措施改善顶煤体的冒放性，这样将顶煤体放出的一种开采方法，顶煤体的破坏与破碎靠支承压力和支架—围岩相互作用。顶煤破坏过程一般可分为4个阶段：①顶煤强化阶段，支承压力峰值点之前的应力上升过程。随着三向应力的增加使顶煤发生损伤，而部分原有缺陷

7、发展成新的微细裂隙，但各种裂隙均处于闭合状态；②裂隙扩展阶段，支承压力峰值点之后至工作面煤壁的应力迅速下降过程；③破碎松动阶段，工作面控顶区的顶煤破碎阶段；④冒放阶段，支架后顶煤的垮落放出阶段。在顶煤的破碎过程中，第①、②阶段矿山压力作用是关键，它对顶煤的破坏发展起主导作用，而第③、④阶段顶煤的破坏、破碎主要靠支架—围岩相互作用。可以看出，顶煤体在运移过程中的破坏发展是一个渐进的过程，是一个量变到质变的过程。采煤方法新技术——放顶煤放顶煤综采较大采高有如下优越性：①在复杂地质条件下，不受煤层稳定性和厚

8、度变化的限制，可实现一次采全厚，大大提高了煤层开采强度。②利用矿压破煤，是一种低能耗的采煤方法。③巷道布置简单，掘进工程量与维护工程量小,可以节省大量掘进和运输工作,缓解采掘接替紧张的矛盾,为提高矿井全员效率创造了条件。④设备国产化，不需引进。⑤可提高块煤率,提高了煤炭售价，减少了设备的运行费(如采煤机),相对减少了设备折旧费或租赁费。采煤方法新技术——放顶煤放顶煤开采的主要缺点是：①放煤时粉尘较大，恶化了井下工作环境；②工作面容易局部积聚瓦斯；③工作面