神东矿区采区最佳开采参数研究报告.doc

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1、神东矿区回采工作面最佳参数研究课题研究报告太原理工大学神华神府东胜煤炭有限责任公司2002年11月20日课题组人员组成太原理工大学课题组负责人：康立勋教授（博士）王小汀教授（工学硕士）课题组参加人员：冯志强硕士研究生张军硕士研究生李国才硕士研究生高红波硕士研究生神华神府东胜煤炭有限责任公司课题组负责人：王安神东公司总工程师,副总经理高级工程师马茂盛神东公司多经公司总工程师高级工程师课题组参加人员：田瑞云神东公司安监局总工程师高级工程师武子生榆家梁煤矿总工程师高级工程师杨俊哲大柳塔煤矿总工程师高级工程师杜福荣乌兰木伦煤矿总工程师高级工程师程远辉神东公司生产

2、部高级工程师贺安民大柳塔煤矿副总工程师高级工程师孙建民神东公司生产技术部副部长高级工程师赵永峰神东公司生产技术部副部长高级工程师潘金神东公司生产技术高级工程师赵俊辉神东公司生产技术工程师杭月珍神东公司计划部副经理高级经济师目录第一章前言1第一节神东矿区回采工作面最佳参数研究的必要性1第二节课题主要研究内容2第三节研究实施方案3第四节研究开发计划4第五节主要结论5第二章矿区开采技术条件6第一节补连塔矿井简介6第二节煤层赋存条件6第三节井田开拓方式8第四节矿井生产系统8第五节采煤方法9第三章采区巷道布置类型分析13第一节走向长壁巷道布置13第二节倾斜长壁巷道

3、布置14第三节神东矿区采区巷道布置方式分析15第四章工作面开采技术因素分析18第一节地质条件对工作面参数的影响18第二节开采技术条件因素分析24第五章工作面最佳参数计算机优化系统33第一节采区各类费用计算33第二节建立经济数学模型43第三节模拟程序设计44第三节实际应用50第六章神东矿区工作面最佳参数多目标决策59第一节多目标决策方法59第二节工作面参数评价准则的确定68第三节提出可行方案集69第四节建立层次结构模型72第五节应用插值法计算各方案相对各指标的评分值75第一章前言第一节神东矿区回采工作面最佳参数研究的必要性回采工作面生产系统是一个复杂多变的

4、随机服务系统,受矿井的地质、设备、技术管理水平等众多因素的影响,在不同开采条件下，回采工作面开采技术参数取值不同，所取得的技术经济指标是不同的，它将直接影响着矿井的经济效益。如何确定回采工作面的开采参数，取得最佳的技术经济指标是多年来采矿工作者一直关心的问题，并且曾进行过大量的研究工作。回采工作面最佳参数的研究是针对矿井的具体条件，以最优化理论为基础，应用系统理论方法，在对现有矿井大量生产数据进行统计分析的基础上，对多目标多参数进行分析，找出影响采煤工作面生产系统的主要因素，确定回采工作面参数与各类费用的数值关系，在满足给定矿井回采工作面各种约束条件的前

5、提下，合理地选择设计变量数值范围，通过应用计算机选优方法，获得在一定意义上的回采工作面最优开采参数，其目的就是找到一组合适矿井实际生产条件下的回采工作面参数的设计变量数值，使得由这些参数所确定的设计方案为回采工作面的最佳开采方案。由此可见，回采工作面最佳参数的研究不仅是选优方法，也是一种实用的新技术。如果回采工作面参数设计不合理，将对矿井今后的生产和管理产生一系列影响。因此，回采工作面参数的研究将对矿井安全生产、减员提效具有重要的现实意义。将回采工作面最佳开采方案参数研究成果与计算机图形绘制和数据库系统相结合，建立回采工作面最优开采技术方案的计算机优化系

6、统，可用于回采工作面的设计、决策、计划、管理，实现工作面管理的智能化、自动化，将有助于提高矿井现代化管理水平，具有很大的应用与推广价值。神东矿区是我国最大的煤炭生产基地之一，煤层赋存浅，煤田地质构造、煤层结构、水文等条件简单，瓦斯涌出量小，矿井机械化、自动化程度高。具有独特的地质条件和开采技术条件，拥有世界一流采掘机械设备，其采掘工作面技术经济指标均达到国外先进水平。如：补连塔矿综采工作面，采高4.5—4.8m，工作面长度242m，工作面推进长度达到5000m，工作面日产量最高达到3万t/d、月产量最高达到50万t/月，掘进工作面最高班进尺达到73m/班

7、、最高日进尺达到130m/d、最高月进尺达到2960m/月，技术经济指标达到国内领先水平。美国梅格斯31号矿最高月产量达到521425t/月，创世界综采工作面单产最高记录。澳大利亚优兰矿综采，采高2.75—3.65m，工作面长度200m，工作面推进长度2000m，工作面日产量达到25000t/d。故此，对神东矿区的具体条件，研究工作面最佳参数，是非常必要的，具有重要的现实意义和理论指导价值。第二节课题主要研究内容1、工作面巷道布置类型的研究：针对煤矿的实际条件，分析可行的采区巷道布置类型以及其优缺点和适应条件，确定适合本矿区开采的采区巷道布置类型。2、工

8、作面参数的技术经济论证：依据矿井回采工作面的地质条件（煤层厚度、倾角、围岩条件、