关于综采放顶煤技术的深入认识和思考
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平煤十一矿于1979年1月简易投产,原设计生产能力60万t/a,改扩建后达120万t/a。
矿井回采方式原设计全部为炮采。
为适应市场经济的需要,经论证,在二水平己二采区实施综采放顶煤开采。
但综采工作面安装完毕后遇到以下问题,严重影响到安全生产,经全面分析和有效治理,实现了安全高效生产。
一、支架歪倒、端面漏顶的原因及措施1.原因分析:通过现场实际观察发现,工作面支架在前移过程中有一个共同特征,即支架移架漏煤和放煤的时序及放煤量与顶煤离层,继而端面漏顶存在因果关系,经过进一步分析认为,是由于移架和放煤量及放煤时序的因素导致工作面支架上部隐形空顶,使得煤壁承受较高支撑压力导致煤壁离层片帮进而形成漏顶。
2.控制措施:一是提高金属网的辅网质量,努力减少移架过程中漏煤;二是带压移架,即前移支架时尽量减少卸载;三是设专人按“二割一放”进行操作,即割二刀煤放一次顶煤,放顶煤时以前梁上部的顶煤不漏为标准。
措施实施后基本杜绝了离层片帮现象。
二、综放面涌水追尾分析与治理该工作面直接底为灰色泥岩,直接底下部为L1灰岩富水区,在工作面开始掘进时,预计出水量为60m3/min,设计为在机巷每隔100m设一水管进行排水,但在回采过程中涌水量明显增大,达到120m3/min,且追尾现象严重。
决定在机巷下帮增设工作面环形水仓,并在环形水仓内布置泄水孔。
增设工作面环形水仓和打泄水钻孔后,其治水效果不明显,不能从根本上杜绝工作面涌水追尾。
进一步观察和分析认为,该工作面底板水赋存状态较为特别,呈与工作面推进方向一致的条带状,并且含水层处岩性松软,泄水孔塌孔、堵塞,所以泄水效果差,因此决定在工作面底板布置导水泄水巷,并与环形水仓连通,见下图。
工作面底板导水泄水巷与工作面环形水仓相配合治水方案实施后,成功地治理了工作面涌水追尾,从根本上杜绝了工作面的水害问题。
三、回采工作面煤尘超标的分析和治理工作面采煤机配有内喷雾降尘装置,液压支架放煤口设有喷雾降尘装置。
综采放顶煤技术的相关问题及对策分析摘要本文在简单介绍综采放顶煤开采技术发展现状的基础上,对综采放顶煤开采存在的问题进行分析,并提出解决综采放顶煤问题的相关对策。
关键词综采放顶煤技术;问题;对策1 综采放顶煤开采技术的发展现状1.1国外综采放顶煤技术的相关发展概况在20世纪的初期,最先应用放顶煤开采技术的是一些欧洲的国家。
一直到了50年代末期,前苏联就开始对这方面进行深入的研究,并在不久就研制出了KTY 型掩护式放顶煤液压支架,在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯克这项技术也是迅速地得到了比较好地使用。
一直到60年代初期,一些欧洲国家也开始参与这项研究,比如法国研制成功了“香蕉”支撑掩护式放顶煤液压支架,并于次年在布朗齐区开始进行使用。
液压支架技术也是得到了比较快速的发展,许多国家也纷纷开始采用放顶煤开采煤厚。
这之后,印度、波兰、南斯拉夫等国家也慢慢使用综放技术,由于受国际能源结构变化的影响,该应用的效果并不是很理想。
80年代后这项技术开始逐渐萎缩,90年代之后基本很少使用。
1.2 我国的综采放顶煤技术的相关发展概况从20世纪80年代开始我国的综放得到了比较好的发展。
我国自行研制的FY400/14/28 综放支架开始进行的试验主要是在沈阳矿务局蒲河矿,但是后来由于四连杆强度较低,支架稳定性比较差以及缺乏完善的配套设备,导致试验被中止。
1987 年平顶山矿务局一矿在引进匈牙利VHP-732 型高位插底式放顶煤液压支架的研究的基础之上,取得了比较满意的结果:回采率79.6% ,最高月产55 000t,平均工效25.5t。
我国的综放技术在1984年到1994年之间得到了迅速的发展。
截止1998年,全国64 个百万吨综采队中,有22 个是综放,全国综放总产量达到7 000 104 t,使用条件也有所改善,由初期的缓倾斜煤层发展到倾斜、急倾斜煤层。
现如今,我国的综放技术已经发展得比较先进,使用范围也逐步扩大,基本接近于世界领先水平。
浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题摘要:综采放顶煤开采是厚煤层开采技术的一项重大突破,越来越多的煤矿采用这一技术实现了高产高效的目标,但是放顶煤开采所带来的回采率低、顶板难管理、设备和环境安全隐患较多等问题一直制约着放顶煤开采技术的应用。
探讨和研究如何提高煤矿综采放顶煤开采技术的应用质量,保障煤矿开采顺利进行,具有十分重要的现实意义。
关键词:浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题引言综放开采工艺作为一种针对厚煤层的高效回采工艺,加强对其应用技术的分析研究,确保其在更多厚煤层赋存条件下得到有效运用,对于推动矿井生产的高效发展,实现矿井资源充分利用具有不可替代的积极意义。
1综采放顶煤开采的技术特点现代综采放顶煤矿开采行业具有以下特点:第一,借助一些相应的接卸设备,在传统的开采方式上进行调节完善,突破固有的系统和流程,并采取恰当的解决方法进行输送,具有效率高、速度快的特点。
第二,煤炭开采的实际过程需要将开采设备与输送设备相结合,最好保证两者的模式相对统一,此外还要将机械设备放置在开采的合适位置上,其他的设备分别放置在两侧,达到不影响开采工作的目的。
第三,开采流程相对比较完善,机械化水平也相对较高。
不管是开采、运输、传送、生产,机械设备都能完整无误的执行,确保开采的流程符合相应的规划标准。
第四,综采放顶煤矿开采的效率高、性能好。
煤矿开采工作十分复杂,特别是大多数煤矿都深处地下,煤矿存在的地区地形复杂,一些岩层十分厚重并且煤层相对倾斜,运用综采放顶煤矿开采技术可以有效地避免该项问题。
第五,该技术可以有效地节约资源,降低成本,让煤矿开采逐渐形成集中化、产业化、机械化的工业趋势。
2开采煤矿时所存在的安全问题2.1薄弱的安全管理基础在人们开采煤矿时,通常最关键的一个问题就是安全管理基础。
相对其他国家来说,我国开采煤矿的时间比较早。
随着我国煤矿开采规模的不断扩大,各种先进的开采技术和设备在我国煤矿开采中的应用越来越广泛,开采强度不断提高,对开采技术和设备的需求也不断增加,但煤矿开采仍存在许多隐患,煤矿的开采并不能够使我国矿业的发展得到满足,存在很大的安全隐患,安全系数不达标,使采矿业面临着许多安全问题。
综采放顶煤无煤柱采煤技术摘要:本文根据山西晋城无烟煤的地质条件特点,以山西晋城兰花科创伯方煤矿无烟煤的综采放顶煤无煤柱开采作为研究对象,探讨了该技术的实际应用方法及应用的效果。
希望本文的研究对于我们更好的利用综采放顶煤无煤柱采煤技术,能够起到一定的参考和借鉴作用。
关键词:综采放顶煤;无煤柱开采;采煤技术无煤柱采煤技术能够在采煤过程中,不保留护巷煤柱,而采用其他方法维护巷道,从而提高回采率、减少冲击地压,同时期掘进率先对较低,巷道维护费用也相对较少,是一种非常先进的采煤技术。
选取山西晋城兰花科创的伯方煤矿二盘区3#煤层作为研究对象,探讨综采放顶煤无煤柱采煤技术在该煤层的应用方法和可行性。
1工作面概况山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿二盘区3#煤层,平均厚度为5.25m,有0.1~0.24m的黑色泥岩和炭质泥岩伪顶;直接顶为厚层灰黑色的粉砂岩,性脆,井田中部变为南北向的粗砂岩;顶板以上0~9.37m(一般为1~3m)有厚层中粗砂岩,一般厚10m以上,泥质胶结,为3#煤层的老顶或直接顶,裂隙发育中等,不易冒落,开采时易管理,属Ⅱ~Ⅲ类顶板。
其柱状图如图1。
瓦斯相对涌出量1.7m3/t,绝对涌出量2.3m3/min,属于低瓦斯矿井,煤属于不易自燃煤层,地温、地压稳定。
图1山西晋城兰花科创的伯方煤矿二盘区3#煤层地质条件柱状图2无煤柱开采的可行性分析无煤柱开采技术是通过沿空留巷或者沿空掘巷的方式实现的,如果直接采用沿空留巷技术实现无煤柱开采必然是非常困难的。
煤巷锚网索联合技术的出现使得对煤巷围岩的支护强度大大增强,从而使得沿空留巷技术条件下实现无煤柱开采也成为了现实。
目前伯方煤矿正在开采的为3#煤层,如图1所示,该煤层下以黑灰色泥岩、粉砂岩为主,夹有一层较薄的菱铁矿层,底部是K7砂岩层,顶部即为3号煤层,煤层的厚度较大,非常稳定,是目前伯方煤矿的主要煤层。
除此之外,目前该煤层本身就是采用的综采放顶煤技术,在早期也采用了煤巷锚网索联合技术,而摒弃了传统的架棚巷道技术,因此在支护强度方面也能够达到无煤柱开采的要求,沿空留巷效果也能够得到保障。
浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题发布时间:2021-05-10T16:28:01.603Z 来源:《建筑科技》2021年2月下作者:王继全[导读] 近年来,随着社会经济的飞速发展,越来越多的煤矿采用综采放顶煤技术,在提高工作效率的同时也可以提高工作质量。
但与此同时,综采放顶煤开采也存在着顶板难管理、设备易出现问题以及回采率较低等一系列问题。
所以,本文就煤矿综采放顶煤安全开采的问题进行分析。
河南省郑州市煤电股份有限公司超化煤矿王继全 452385摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,越来越多的煤矿采用综采放顶煤技术,在提高工作效率的同时也可以提高工作质量。
但与此同时,综采放顶煤开采也存在着顶板难管理、设备易出现问题以及回采率较低等一系列问题。
所以,本文就煤矿综采放顶煤安全开采的问题进行分析。
关键词:煤矿综采;放顶煤;安全开采引言综采放顶回采工艺作为一种高效的煤炭回采工艺,长期以来在厚煤层回采中被广泛应用,其相较于传统的分层开采工艺,能够大幅缩短煤层回采耗时,提升矿井生产作业效率,是矿井现代化集中生产所必须的一种形式,对于提升煤炭资源综合利用效率有着不可替代的积极意义。
1综采放顶煤技术在煤矿开采中的应用前提1.1对环境进行勘察由于综采放顶煤技术的先进性,对设备的安全性以及环境的需求较高,因此,在采用综采放顶煤技术前,首先应该做的就是对当地煤矿的基本情况进行了解与分析。
组织煤矿的专业人员与经验丰富的工作者进行实地的考察,主要对煤矿中地质环境、每层厚度、每层质地等内容进行勘测,并利用现代化的技术对地质中煤炭的分布、煤层状况以及地质组成结构等进行详细的了解与勘测,依据勘测的结果制定较为准确的环境分布地图,为后续的煤矿开采工作提供指导,并可作为开采活动的依据。
其次,还要依据当地煤矿的环境因素与综采放顶煤技术的应用特点以及应用注意事项等相结合,并且在保证安全系数与开采工作效率、质量的基础上合理选型,选择适合的综采放顶煤支架,合理选配与生产能力相匹配泵站、移动变电站等机电设备。
浅谈放顶煤开采中的常见问题及对策1 引言我国厚煤层资源丰富,因此,放顶煤的开采尤为重要。
由于放顶煤开采对工作面采场围岩的破坏范围大,回采率低,瓦斯涌出量加大,容易出现了自然发火严重、煤尘超标等技术和安全问题,制约着该技术在我国的发展。
本文简要分析了放顶煤开采中的常见问题,并建议性的提出相应的对策。
2 放顶煤开采中的常见问题2.1 煤炭质量有待提高如何完善工艺提高操作水平,选择合理的放煤方式、放煤步距和放煤顺序,人为控制好放煤量,是目前放顶煤工艺较难解决的问题之一。
2.2 技术管理较为粗放两巷支护多为传统的工字钢、U型钢支护方式,制约着推进度,不利于高产高效高地压、“三软”煤层工作面,巷道变形量大,断面小,难以满足通风、行人、运输的要求。
现场管理不到位,没有严格跟底圆采,造成大面积丢煤,初撑力达不到规定要求。
“轻放”面端头支护问题没有很好的解决。
瓦斯问题仍不同程度地制约着生产。
2.3 无探煤厚资料不详细收产、计量方法不科学,影响了回收率计算的准确性。
3 加强放顶煤开采工作的有效对策3.1 强化技术管理有放顶煤开采工作面的煤矿企业要充实技术管理力量,配备专职技术人员负责放顶煤开采的日常技术管理工作,强化放顶煤开采过程中的技术管理。
要详细收集瓦斯、煤尘、煤层自然发火、顶板和顶煤冒放性等技术资料,编制开采设计,制定放顶煤开采的“一通三防”、防治水、预裂爆破和工作面初采、收尾等的专项安全技术措施。
要加强动态检查,研究本企业放顶煤开采过程中存在的问题,及时制定有针对性的防范措施,并确保安全技术措施的落实。
3.2 完善工作面顶板支护管理煤矿企业应加强对顶板压力的观测,制定预防架前冒落的措施,周期来压期间加强对煤壁的辅助支护,防止煤壁片帮冒落;初采、收尾要制定专门的支护措施。
支护材料选型要严格执行《煤矿安全规程》第68条的有关规定,放顶煤开采工作面严禁采用木支柱和金属摩擦支柱支护方式;倾角大于30°的工作面或冲击地压煤层,严禁采用单体液压支柱放顶煤开采。
综采工作面放顶煤技术回采工艺浅析摘要:浅谈综放工作面实现安全开采的基本防治条件、放面顶板结构及支架受力和综采放顶煤回采技术工艺。
关键词:综放工作面;安全开采条件;顶板结构;回采工艺中图分类号:x752 文献标识码:a 文章编号:一、概述作为综采放顶煤,是从国外引进的一种新的采煤方法,具有高产、高效、低耗等许多优点,后来得到了迅速的推广应用。
放顶煤采煤是在开采厚煤层时,沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2~3m的采煤工作面,用综合机械化方式进行回采,并利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法,使顶煤破碎成散体后,由支架后方或上方的“放煤窗口”放出,然后再由刮板运输机运出工作面。
这种采煤方法,必须根据顶板、煤层、瓦斯、水文地质、煤尘爆炸性、冲击地压等地质特征和灾害危险程度编制开采设计与技术措施。
放顶煤开采还必须符合《煤矿安全规程》、《煤矿设计规范》和《煤矿安全技术操作规程》等有关规定,切实保证工作面安全生产。
二、安全开采基本防治条件1、冲击地压事故及防治。
根据有关研究,在单一重力应力场条件下,当开采深度达到一定值后,只要煤层冲击倾向具备,都有发生冲击地压的危险。
发生的地点和实现的条件包括:一是支承压力的高峰区域开掘巷道;二是坚硬老顶岩梁裂断时发生的动压冲击和应力高峰的转移过程中,在工作面和相邻巷道中产生冲击与突煤事故。
按其发生的条件及放顶煤综采采场结构模型中“内应力场”范围扩大的特点,只要采用在“内应力场”开掘巷道的布署,就能避免这一危险性。
2、瓦斯煤层突出事故的发生和防治。
已产生裂隙和破坏的内应力场,不具备储存大量高能瓦斯的条件,只有在封闭性好,处于弹性高压状态的“外应力场”中,才有储存大量高能瓦斯的可能。
所以,象避免冲击地压一样,只要在稳定的内应力场中开掘和维护回采巷道,就能避免此类事故发生。
3、关于顶板事故发生和有效防治。
综采支架作为顶煤的掩护工具,必须保证其足够的工作阻抗能力,使其能在“高阻力”、“高位态”的状态下稳定工作,避免发生架上放空、架前漏顶的事故。
综合机械化放顶煤开采技术--高效开采技术之二2007-04-28 08:29:14| 分类:宏观经济| 标签:|字号大中小订阅综合机械化放顶煤开采技术放顶煤开采最早起源于欧洲。
虽然目前在国际上应用较少,但是针对中国厚煤层却表现出了良好的适应性。
近年来,综放开采体现出的产量高、成本低、掘进工作量少等特点,使综放开采在中国厚和特厚煤层开采中得到了迅速而广泛地推广。
据统计,1994年我国28个矿务局的60个综放工作面,年产煤约3680万吨,1995年约有73个综放工作面,1996年综放开采的总产量为5700万吨,已占国有重点煤矿总产量的10%左右。
1997年全国有92个综放工作面,占总工作面数的4.4%,工作面产量为6609.4万吨,占总产量的13.54%。
1999年有11个综放工作面年产超过200万吨,占全国同类指标总数的68.8%。
2005年百万吨综放队82个,占全部百万吨采煤队的41.4%。
1995~2000年间国有重点煤矿年产超过100万吨/年的综放队的生产情况见表1所示。
表1历年超100万t/a综放开采生产指标注:产量比重——指当年100万t/a以上综放队产量之和占当年所有100万t/a以上综采队产量总和的比例。
从表1不难看出,综放队数量和单产不断提高。
2001年兖州矿务局兴隆庄煤矿在长303m,走向2400m 的综放工作面,采用电液控制系统进行了综放开采,最高月产达63万吨,最高日产3.0万吨/日,达到年产600万吨/年的水平。
2004年,东滩矿综放队使用国产设备,全年产量658.15万t,刷新该矿2003年产煤642万t的世界综放纪录。
工作面主要设备如下:液压支架ZFS7200型、采煤机MGTY400/930-3.3D 型、刮板输送机SGZ-1000/1050型。
2005年最高综放单队年产量608万吨,由潞安王庄煤矿取得。
1、综放开采技术发展我国综放开采技术发展的历程,大体分为两个阶段:第一阶段为探索阶段(20世纪80年代至1990年初)。
对综采放顶煤施工技术几个问题的探讨【摘要】采用综采放顶煤生产可以简化采区井下巷道布置,不仅节省掘进量,而且能降低成本,提高出煤量,同时矸石不易混入煤中,煤质能够得到保障,可以说是一种较为理想采煤工艺。
下面就综采放顶煤技术中几个常见问题进行探讨。
【关键词】综采放顶煤;施工技术;工作面工程质量;常见问题探讨我国综合放顶煤开采技术经过几十年的探索,从无到有、发展迅猛。
综放开采也以其单产高、效率高、成本低、效益好、安全可靠等优点,成为我国井下煤层开采的主要生产技术之一。
下面就综放开采技术应用中几个常见的问题进行深入探讨。
1.使用综采放顶煤施工技术,工作面工程质量必须得到有效保证1.1煤壁、支架和输送机三者要各成直线工作面煤壁直是采煤机割煤时要把工作面煤壁采直、采齐,保证按规定采够进度,不留伞檐煤。
输送机直是推移输送机时要顺序推移,弯曲度不能过大过急;输送机的机头、机尾不可过于超前或落后;在工作面割完一刀煤,完成一个循环工序后,输送机移成一条直线。
液压支架直是液压支架的顶梁、底座与工作面顶、底板要平整接触。
支架的顶梁应紧贴顶板,遇到顶板破碎处要构严背实,避免漏矸和冒顶。
支架底座下不可有杂物支垫,以避免支架出现歪斜或倾倒。
架间距离应一致,移架推进度应一致。
在工作面完成一个循环后,支架应呈一条直线。
煤壁、支架和输送机互相关联,不仅要求三者各成一条直线,还要求三条直线应相互平行。
综采工作面做到“三直”后,不仅能减轻工作面输送机的负荷,对顶板管理,还可保证采煤机的截割速度,有利于发挥综采设备的效能。
1.2顶、底板要保持平整这是是保证支架支撑和输送机顺利推移的前提,在煤层粘顶时,应控制好采煤机前滚筒的高度,保证沿走向或倾斜将顶板割平,给移架和支撑创造良好的条件。
工作面的底板也要依靠采煤机机使之平整,若底板割不平,就会影响液压支架的良好支撑,还给输送机推移造成困难。
1.3液压支架要保持干净液压支架内若有杂物堆积,必然会影响支架的操作,以及工作面的正常生产。
Ser ial N o.422 A ug ust.2004 矿 业 快 报EXPR ESS IN FO RM A T I ONO F M I NI NG IN DU ST RY 总第422期2004年8月第8期 杨宝忠,037000山西省大同。
放顶煤开采技术存在的问题杨宝忠(同煤集团煤峪口矿) 摘 要:分析了综采放顶采煤开采存在的采出率不高、含矸率增加、绝对瓦斯涌出量增加、空气中的粉尘浓度增加等问题。
并提出一些解决方法。
关键词:综放开采;采出率;瓦斯涌出量;粉尘;防治措施中图分类号:T D823.4+9 文献标识码:B 文章编号:1009-5683(2004)08-0025-02 综合机械放顶采煤开采是厚及特厚煤层的采煤方法,目前在我国应用日益广泛。
放顶煤开采成倍地提高了工作面的产量,但也给工作面增加了一些新的不安全问题,如采出率不高,含矸率增加,绝对瓦斯涌出量增加,空气中的粉尘浓度增加等。
这些不安全因素形成了当前制约放顶煤开采发展的几个主要问题。
1 综放开采的采出率提高及含矸率减少20世纪50年代大力推广分层开采后,规定厚煤层开采的回采工作面煤炭采出率应达到93%,采区采出率达到75%。
多年的实践表明,由于局部断层切割、煤厚变化不匀、分层厚度不均、使用煤皮假顶等原因,大多数工作面的实际采出率达不到要求。
尽管综放开采在很大程度上缓解了这些不利因素,但在正常情况下,综放工作面的采出率仅能达到80%~85%,煤炭损失仍很严重。
综放工作面的煤炭损失大体可分成三部分:放煤工艺造成的损失约占工作面损失的一半或稍多;设备条件限制(工作面两端不放煤)引起的损失占1/4;工作面设计参数受限或不合理引起的损失占1/4左右。
提高工作面采出率应从三方面问题着手,即:加强放煤理论研究和改善放煤工艺方法,以降低放煤工艺损失;改善工作面设备及配套方案,减少工作面两端损失;完善工作面设计,减少设计参数不合理引起的损失。
改进综放开采设计能提高工作面采出率。
谈谈综采放顶煤开采技术作者:钱亚清来源:《科技创新导报》2012年第06期摘要:本文简述了复杂地质条件下应用综放技术开采在经济上是不合理的,生产负担过重,在安全上构成威胁。
放顶煤综采既然是高效能技术,就应放在地质条件比较好、煤层比较稳定的大、长工作面,就应该在生产能力比较大、资源比较丰富、职工素质比较高、管理水平比较高的矿井,充分发挥其效能,获得好的经济效益。
而瓦斯含量高、地质条件复杂、采放比比较小、矿井能力小的矿井使用综放开采只能是高投入低产出。
关键词:综采放顶煤开采技术地质条件中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0000-001综采放顶煤技术产生1.1找准高产高效的出路综采放顶煤技术实现了采煤方法的变革。
在设备选型上从中国的国情出发,通过引进、消化、吸收国外运输设备的先进技术,研制、试验、推广了大功率、大运量刮板输送机、转载机、胶带输送机,使运输能力适应了日产万吨的需要;在工作面布置上,采用倾斜长壁开采,布置大、长工作面,在生产工艺上靠放顶煤弥补了采煤机能力不匹配,利用支撑压力对顶煤变形、移动、破坏的规律,使顶煤通过放煤窗口直接放到输送机内,割煤与放煤在空间和时间利用上实现平行作业,进刀次数没有增加,工作面班产、日产水平却成倍提高。
1.2实现高产高效的目标综采放顶煤技术的试验成功,使得工作面生产能力有了较大提高,实现了一矿一井一面一条生产线的“四一型”高产高效矿井在全国其它煤矿已经产生了比较好的经济效益。
1.3减少生产直接费用投入综放直接费用降低主要反映在:一是巷道掘进费用,综放与分层开采比较巷道减少两条。
二是回采费用降低。
分层综采与综放面相比,不铺金属网吨煤降低成本2元。
三是搬家费用减少,根据经验估算,少搬家一次(所包括的掘、扩切眼费用,收尾费用,部分设备材料配件补充费用,设备中修费用,租赁费用约200万元)吨煤成本降低1.05元。
以上三项吨煤成本降低5元。
关于综采放顶煤技术的深入认识和思考
摘要:本文说到综放开采与厚煤层倾斜分层开采相比而言具有的优越性,以及其使用条件和采场矿压显现的规律;在此基础上经过思考和查阅资料,总结了几点关于综放开采覆岩破坏和地表沉陷规律。
关键词:综放开采优越性使用条件矿压规律覆岩破坏和地表沉陷规律
在“采矿新技术”课程上,我有幸听了多为教授的精彩报告。
听完报告后结合我自己导师的研究方向加以思考,使我对综放开采技术有了更加深刻的理解和认识,同时也引发了自己的一点思考。
一.深入认识
综采放顶煤技术在我国是在上世纪90年代逐渐发展和成熟起来的,并以其显著的技术和经济优势在我国得到了迅速推广和应用,经过将近二十年的发展,目前该技术已成为我国现代化高产高效矿井的核心技术之一。
与厚煤层倾斜分层开采相比,综放开采的优越性主要表现在以下几个方面:
1. 有利于合理集中生产。
综放开采的一次采出煤层厚度增加,并且可以实行采、放平行作业,增加了煤层的开采强度,简化了生产环节并大大降低了巷道掘进及维护工作量,实现了矿井的高度集中化生产。
2. 对煤层及地质条件有较强的适应性。
由于综放开采顶煤的放出厚度是可以变化的,因此使用煤层厚度变化较大的煤层条件,从而避免了因煤层厚度变化分层工作面难以布置的困难。
此外,综放开采对小的地质构造也具有较好的适应性。
3. 具有显著的经济效益。
与倾斜分层开采相比,巷道掘进量减少了50%,设备占用费、材料消耗费、安装拆迁费及工资等费用显著减少,可使吨煤成本降低10-30元。
放顶煤采煤法的主要缺点是采出率较低(比分层开采低10%左右),工作面粉尘大,自然发火、瓦斯积聚隐患较大等,应严格采取措施并在应用中注意应用条件。
放顶煤开采工艺技术虽然有明显的经济效益,但由于放顶煤是利用矿山压力破煤,因而对煤层的可放性及其赋存条件具有一定的要求,其适用条件可概括为以下几点:
1.煤层厚度。
一般认为5—12米为佳。
2.煤层硬度。
顶煤硬度系数一般要求小于3,否则需采取预破碎措施。
3.煤层倾角。
宜小于15度。
4.煤层结构。
每一夹石层厚度不大于0.5米,其硬度系数小于3,顶煤中夹石层厚度的比例也不宜超过10%—15%。
5.顶板条件。
直接顶应具有随顶煤下落的特性,其冒落的高度不宜小于煤层厚度的1.0—1.2倍,基本顶悬露面积不宜过大。
6.地质构造。
地质破坏较为严重、构造复杂、断层较多和使用分层长壁综采较困难的地段、上下山煤柱等,宜采用放顶煤开采。
7.自然发火、瓦斯及水文地质条件。
对于自然发火期短、瓦斯量大以及水文地质条件复杂的煤层,应调查清楚并采取相应措施后才能使用放顶煤开采。
综放采场矿压显现基本特征如下:
1.顶煤刚度是影响采场矿压显现的关键因素。
2.老顶对采场矿压显现的影响降低。
3.高位直接顶对采场矿压显现的影响较大。
4.支架工作阻力对采场矿压显现有显著影响。
二.一点思考
目前的学术界似乎对综放开采的上覆岩层和地表沉陷的规律的探究比较少,我想这主要是由于目前综放开采的应用条件决定的。
由于厚煤层综放开采一次性开采厚度大,推进速度快,造成的覆岩破坏和地表沉陷与普通综采和炮采相比,必然更加剧烈,当地表存在对沉陷比较敏感的目标(比如重要建筑物、铁路、水体等)时,那么用综放开采显然不能适应地表沉陷控制的要求,需要用别的开采方法。
但反过来试想一下,如果我们能通过某种方法和措施有效地控制和治理上覆岩层移动和地表的沉陷,使得地表沉陷指标符合特定的要求,那么综放开采的适用条件不是更广了吗?综放开采不是将会在更大的范围内取得更大的技术和经济效益了吗?要达到这一目标,必然要对综放开采上覆岩层和地表移动规律有
清醒的认识,然后再相应地提出具有针对性的控制方法和治理措施。
带着这些疑问,我查阅了相关资料。
综放开采覆岩破坏和地表沉陷规律如下:
1. 综放开采上覆岩层移动和地表沉陷剧烈,地表最大下沉速度约为普通分层开采的4-5倍,环境破坏尤为严重,“三下”综放开采沉陷治理技术复杂,难以控制。
2. 综放开采工艺造成的采空区边界附近的煤炭损失限制了覆岩的充分垮落和岩层移动的发展,造成拐点向采空区内侧偏移更大,同时,初采和末采工艺的差异造成了停采线一侧的拐点偏距大于开切眼一侧,使两侧的地表移动规律完全不同。
3. 综放开采时覆岩移动变形剧烈,危险变形期持续时间长,充分采动区地表的残余变形现象更加明显
4. 采厚是控制超前影响角和最大下层速度滞后角的主要因素之一。
采厚越大,覆岩破坏越剧烈,岩层移动传播的范围和速度越大,超前影响角越小,最大下层速度滞后角越大。
由于厚煤层综放开采覆岩破坏和地表沉陷的以上特点,使得各矿区已掌握的传统中厚煤层一次采全高和分层开采的覆岩破坏高度和地表沉陷规律,以及有关预测参数不能满足综放开采的生产需要和安全保证。
因此,系统的开展厚煤层综放开采覆岩破坏与地表沉陷规律、控制和治理技术研究,具有重要的理论意义和使用价值,推广应用前景广阔,经济与社会效益巨大。