深部开采和支护现状ppt课件.ppt

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1、深部开采现状7/29/20211深部开采的划分标准国外：前苏联：>600m原西德：800～1200m英国与波兰：>750m日本：>600m国内：(无明确标准)浅矿井中深矿井　深矿井特深矿井采深<400m400-800m800-1200m1200m7/29/20212目前国有重点煤矿中采深大于700m的矿井有50多处，以每年8~12m的速度递增国内：沈阳采屯矿1197m；浙江长广集团1000m；新汶孙村矿1055m；北票冠山矿1059m；徐州张小楼矿1100m；开滦赵各庄矿1159m；北京门头沟1008m。德国2002年平均

2、采深1300m，最大采深1500m；超过1000m的国家：俄罗斯英国波兰日本比利时等。国外：7/29/20213我国是一个缺油、少气、富煤的国家，煤炭是我国的主要能源。中国能源消费结构世界能源消费结构煤炭71.6%煤炭27%石油19.8%石油40%天然气2.1%天然气23%其它6.5%其它10%世界和我国能源消费结构7/29/20214中国一次能源消费结构目前我国煤炭占能源总消费的70%左右。Mt中国煤炭在能源消费结构中占主导地位为了满足国民经济建设的需要，在今后相当长的历史时期内仍需保证煤炭的高产稳产。★7/29/202

3、15目前我国煤炭占能源总消费的70%左右。我国石油资源将在2030年耗尽。为了满足国民经济建设的需要，在今后相当长的历史时期内仍需保证煤炭的高产稳产。中国煤炭在能源消费结构中占主导地位煤炭消费预测7/29/20216中国煤炭资源按深度分布的储量储量，亿t其中1000m以下的煤炭储量2.95万亿吨，约占总储量的53%（资料来源：徐永圻主编，中国采煤方法图集）7/29/20217由于开采深度的加大，岩体应力急剧增加，地温升高，当岩体应力达到甚至超过岩体强度时，有关岩体力学科学与工程的若干问题由量变逐渐发生质的变化，造成资源开采

4、的极端困难，并引发矿井重大安全事故危险性增加，严重威胁矿井的安全生产。无论从战略高度还是从当前生产实际出发，都迫切需要积极开展深部开采中的基础理论研究，以求在新理论的指导下，使实用技术有新的突破和发展，使矿井深部开采走上安全、高产高效的健康轨道。必须从岩石力学性质的基本理论出发，探索有效的深部采矿和施工技术、以及防治工程灾害的基础理论和技术手段。7/29/20218深部开采诱发的工程灾害巷道围岩变形量增大采场矿压显现剧烈巷道中岩爆危险性增加瓦斯涌出量增大地温升高、作业环境恶化突水事故趋于严重井筒破裂加剧煤自燃发火、矿井火灾

5、加剧7/29/20219巷道围岩变形量增大(1)巷道变形速度快、变形量大、巷道围岩变形范围大;(2)岩性对巷道变形的影响更加明显。采深对软岩巷道、煤层巷道的影响尤为显著；(3)巷道维护难度增大，废弃巷道数量增加；(4)巷道持续变形、流变成为深部巷道变形的主要特征；深部巷道围岩变形表现出以下特征：(5)采深越大，开采对巷道变形的影响越大，影响程度也越剧烈；(6)多数设的巷道保护煤柱达不到保护巷道的目的，对巷道维护十分不利；(7)巷道对支架的工作性能要求更高，必须提高支架初撑力、工作阻力和可缩量；(8)巷道布置、开采顺序和开采

6、边界对巷道维护影响增大。7/29/202110德国鲁尔矿区在1100m下开采，巷道宽6m，煤层厚1.9m。底板在24小时内臌起0.8m，煤层移出0.5m。7/29/202111鹤壁矿务局10矿-575水平南大巷（采深725m）支架扭曲变形7/29/202112梯形矿工钢冒顶翻修U型钢支护翻修极易离层破碎型顶板(Ⅳ、Ⅴ类)巷道的支护状况7/29/2021137/29/202114采场矿压显现剧烈我国煤矿生产实践表明：采深对采场支护方面的影响不十分明显，而煤壁片帮、端面冒落带高度却随采深的增加而明显增大。国外金属矿开采实践

7、表明：深部采场更容易发生岩爆等动力灾害。长壁工作面房柱工作面7/29/202115采场和巷道中岩爆危险性增加由原始沉积作用和后期构造作用造成的含煤岩系的非连续性和非均质性，随着煤炭采深的增加引起的覆岩自重压力的增大和构造应力的增强，表现为围岩发生剧烈变形、巷道和采场失稳、并易发生破坏性的冲击地压，给巷道支护和顶板管理带来许多困难。7/29/202116岩爆次数与采深的关系(波兰上西里西亚煤田)7/29/202117我国煤矿深井冲击地压发生情况7/29/20211850年代中期印度某金矿巷道中岩爆造成的戏剧性效果(drama

8、ticeffect)岩爆前中度破坏区7/29/202119严重破坏区完全闭合区7/29/202120瓦斯涌出量增大随着开采深度的增加，瓦斯急剧增大，瓦斯灾害频繁。近年来，由于瓦斯突出和爆炸引起的死亡10人以上的煤矿事故70％出现在中国东部矿区。7/29/202121煤层瓦斯压力与采深的关系(南桐、天府、