采煤技术当前现状与前景1.ppt

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1、中国矿业大学矿业工程学院万志军教授、博导二0一一年四月采煤技术现状及发展前景主要内容厚煤层综采技术薄煤层机械化开采技术煤巷快速掘进技术褐煤原位注热开采油气与煤质改性技术*3一、厚煤层综采技术厚煤层分层综采技术厚煤层放顶煤综采技术厚煤层大采高一次采全厚综采技术发展趋势1、分层采煤法把厚煤层划分为中等厚度（适合于一次开采）的若干分层，再依次开采各分层的开采方法称为分层采煤法，分层间有上行和下行两种开采顺序。根据分层方法不同分为：倾斜分层水平分层斜切分层（a）倾斜分层（b）水平分层（c）斜切分层倾斜分层下行垮落采煤法：先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶

2、板，称倾斜分层下行垮落采煤法。2、倾斜分层下行垮落采煤法3、人工假顶下开采铺底网铺顶网人工假顶铺设方法机械手工人工假顶铺设方法4、评价优点：（1）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板支护和采空区处理问题；（2）顶分层以下各分层矿压显现缓和。（3）安全；（4）采出率高；（5）技术经济指标较好。缺点：（1）铺假顶工作量大；（2）巷道维护较困难；（3）生产组织管理工作较复杂；（4）开采易自燃煤层，采取防自燃措施等。5、适用条件（1）煤层顶板不太坚硬，易于垮落、直接顶有一定厚度的缓、中倾斜厚煤层。（2）分层开采在1990年，产量是统配煤矿产量的28.1%，目前占15

3、20%。*11一、厚煤层综采技术厚煤层分层综采技术厚煤层放顶煤综采技术厚煤层大采高一次采全厚综采技术发展趋势综采放顶煤三维动画演示顶煤经历：实体煤—破碎煤块—放煤口放出。支承压力+顶板回转挤压顶煤+支架反复作用下破碎。1、顶煤破碎过程顶煤破坏过程分：A、B、C、D四阶段高位放顶煤液压支架高位放顶煤液压支架（平顶山、潞安用过）放煤与采煤机割煤共用一台刮板输送机煤尘大、采放不能平行作业、煤炭采出率低等，已淘汰。2、放顶煤支架类型中位放顶煤液压支架采煤机割煤和放顶煤各用一台刮板输送机。煤尘大、采出率较低，是一种过渡形式，已淘汰。低位放顶煤液压支架采煤机割煤和放

4、顶煤各用一台刮板输送机。放煤口为整个支架尾梁。后输送机铺在底板上，煤尘小，煤炭采出率高，目前广泛使用。二柱掩护式低位放顶煤支架澳大利亚放顶煤综放面端头液压支架设计3、按回采巷道的布置方式分类1）缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法。综放工作面采高：h1=2.0-3.8m。放顶煤高度：h2=(1-3)h1。适用：M5m，M<12-15m。2）缓倾斜特厚煤层预采顶分层放顶煤采煤法将煤层按厚度分两层或以上，上分层采用综采或放顶煤综采，通常铺金属网为下分层放顶煤综采顶板管理和煤矸分界创造条件。适用：煤层厚度15m以上。1）优点单产高，效率高；系统简单，巷道掘进率

5、低，掘进费、维护费低；搬家少，节省工作面安装和拆迁费；材料、动力消耗少，成本低。2）缺点采出率相对较低，煤损大；易自然发火；瓦斯隐患较大，治理难度大；煤尘大。4、综采放顶煤采煤法评价5、适用条件1）煤层厚度：5-12m为佳。4m以下禁止采用，采放比1︰3之内。2）煤层硬度：f3较有利，层理节理发育煤层f3也可采用，否则需采取辅助措施预裂顶煤。3）煤层结构：夹矸影响顶煤放落。单层夹矸厚大于0.5m或f3时，需预裂；顶煤中夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10-15%。4）煤与瓦斯突出危险煤层禁止采用放顶煤开采。*25一、厚煤层综采技术厚煤层分层综采技术厚煤层

6、放顶煤综采技术厚煤层大采高一次采全厚综采技术发展趋势1、大采高综采设备要求1）采用长摇臂采煤机，并具有足够的卧底量；煤机具有调斜功能，以适应工作面地质条件的变化。2）工作面采落煤块度大，采煤机和输送机应有大块煤的机械破碎装备。3）支架应具有良好的横向与纵向稳定性和承受偏载的能力；结构和性能应具有较好的防片帮能力，初撑力大、伸缩或折叠式前探梁对端面顶板及时支护；可伸缩护帮板应能平移至顶梁端部以外，且具有足够的护帮面积和护帮阻力。4）大采高工作面矿压显现强烈，支架应具有较大的支护强度和自身强度。2、煤帮及顶板管理主要措施1）加快推进速度，降低矿压对煤壁影响，防

7、止片帮。2）带压擦顶移架，减少对顶板的破坏。3）割煤后及时使用伸缩梁和护帮板支护顶帮。4）采用木锚杆、“马丽散”等材料加固煤壁。5）对支架位态实施监测，掌握液压支架工作状态。6）在易片帮、掉顶区域，保证煤机通过高度的前提下适当降低采高。7）使支架能够支护到煤帮，避免掉顶的矸石从支架前方掉落到工作面输送机中。3、实例晋城寺河矿，采用S1500电牵引采煤机，最大采高5.2m，两柱掩护式支架高度：2.55m-5.5m、DBT公司刮板输送机、转载机、破碎机，运输能力均在2500t/h以上，平均日产1万t以上。神东补连塔煤矿煤层平均厚7.15m，平均采高6.1m，采

8、用艾柯夫公司SL1000型采煤机，郑州煤机厂两柱掩护式ZY1080