采矿新技术完整版33页PPT

（3）输送机 大倾角煤层综采工作面刮板输送 机主要作为采煤机的轨道，又是支架 前移和抑制下滑的基点，同时限制割 （放）下的煤自溜。因此，要选配高 强度的双边链刮板输送机，溜槽为铸 焊型，销轨及其连接座均为加强型， 与推溜杆连接的双耳的强度也要提高。 为了克服双边链磨损严重且不便换链， 王家山煤矿采用链条靠近溜槽帮的准 边双的刮板输送机，收到了良好效果。
为了提高工作面排头排尾支架的整体 稳定性，通常将工作面下部或上部的 3 ～ 5 架支架两两彼此用防倒防滑千斤顶相连， 构成排头或排尾支架组。特别是排头支架 是工作面其他支架稳定的基点，所以，排 头支架的稳定至关重要。 大倾角液压支架通常都采用由千斤顶控 制的调底座装置并采用缸径较大（一般为 Φ 80mm或Φ 100mm）的侧推千斤顶以增大调 架力。另外 , 支架的立柱上设有扶手 , 底座 上设有台阶以便行人。
பைடு நூலகம்
（2）采煤机 大倾角煤层综采工作面要求采煤机牵 引力大、制动可靠、润滑效果好。现在大 倾角采煤机均为无链牵引，有可靠的制动 装置，使采煤机停电、失压、调速手把过 零、牵引轮不同步、超速或电缆张力过大 时，均能实现可靠的制动；为实现安全操 作，采煤机中通常都装有无线遥控或平巷 控制台控制。采煤机摇臂润滑采用分腔或 强迫形式。目前，先进的大倾角采煤机还 采用多电机横向布置和四象限运行的变频 调速技术，运行可靠性更高。
② 为防止新移设支架处于初 撑力阶段与顶底板的摩擦力小可能 产生下滑，应谨慎采取间隔移架， 并使支架保持适当迎山角，以抵消 顶板下沉时的切向位移量。 ③ 要严防输送机下滑牵动支 架下滑。工作面下端头排头支架的 稳定是稳定中间支架的关键因素之 一，要采取特殊支护措施，确保排 头支架的稳定。
煤层倾角较大时，支架一般要增设 防滑装置。防滑装置的形式较多，图2 所示为其中的一种：在靠近上下平巷 处分别设基准支架作为防滑和锚固用， 各支架用导轨－滑槽连在一起，互为 导向和防滑，同时用防倒千斤顶将支 架互相拉在一起，用于防倒和一旦倒 架时扶架。其端头支架一般水平装设 于上下平巷内，必要时可用锚固装置。

2、 我国煤层气赋存的特征
一、煤层瓦斯的渗透率低 我国煤层渗透率较低，平均在0.002～16.17毫达西。抚顺煤田的渗透率相
露天矿采场
露天矿采场治理后
第三节 绿色开采重要意义和技术体系
“资源开采-环境保护-矿区可持续发展”的平衡关系，是 我国21世纪资源开发的全局性课题。其核心内容之一就是要实 现“绿色开采”。“绿色开采”重大意义在于：
（1）绿色开采要求开采技术水平提升。我国煤炭行业整 体技术水平较低，长期走的是粗放型发展路子，生产集约化程 度很低。绿色开采必然要求多层面、多角度的技术创新。
煤矿绿色开采技术---1 煤与瓦斯协调开采技术
中国煤层气(瓦斯)资源估算
新一轮油气资源评价：36.81万亿立方米
40 32.15 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
30
17.93 20
36.3
33
33
24.75
38 23.86
31.46 27.3
22.5
14.4
10
资源量(万亿立方米)
0
煤矿绿色开采技术---1 煤与瓦斯协调开采技术
采矿与安全“新”技术
1、绿色开采新技术 2、数字矿山新技术
绿色开采新技术
第一章 绿色开采背景 第一节 煤炭开采对环境的影响及其表现形式 第二节 矿区生态治理与修复 第三节 绿色开采重要意义和技术体系
第二章 绿色开采新技术介绍 第一节 煤与瓦斯协调开采技术 第二节 井下矸石充填技术 第三节 煤炭地下气化技术
煤矿采空区沉陷引起的严重水土流失
第一节 煤炭开采对环境的影响及其表现形式
我国水资源分布很不均衡，且水资源与煤炭资源成逆向分布。大概有70% 的矿区缺水，大量使用地表水和地下水将对当地生态产生严重影响。对于缺水 地区,保护水资源将是煤炭开发与生产中的关键问题。

第二节 空场采矿法
〔三〕采准与切割 1.自每个矿房中心线位置开矿石溜井2(出矿、
通风和行人)至矿体； 2.在阶段矿柱中掘进电耙绞车硐室4；
第二节 空场采矿法
4.自2沿矿房中心线并紧靠矿体底板掘进矿 房上山5贯穿联络平巷6；矿房上山5与联络 平巷6用于采场人行、通风及运搬资料设备， 矿房上山5 还是回采时的一个自在面；
〔2〕切割任务
切割任务： 拉底和辟漏
①沿阶段运输巷9顶板上每隔4～6m向上掘进漏斗 颈至底柱的上部边境。
②掘拉底巷道。
拉底：将拉底平巷扩宽至上、下盘边境，构成拉 底空间，为落矿发明自在面，并为矿石的碎胀提 供补偿空间。
留矿采矿法的拉底与辟漏普通与采准任务同
时进展，常采用以下的方法。
第二节 空场采矿法
第二节 空场采矿法
3.采准任务 自(阶段运输巷1)，经(联络巷9)•在矿房两
侧掘(通风行人天井3)，与(阶段回风巷2) 相连通。 自(天井3)掘：(分段凿岩巷5)、(拉底巷道 10)、(下部电耙巷道4)，且经电耙巷道4每 隔5～7m掘漏斗颈至拉底程度。 同时，自1向上掘(矿石溜井6)，自10掘(切 割天井8)，至矿房顶部。
2.矿石运搬 广泛采电耙运搬。在开采厚或极厚矿体时，可采
用无轨自行设备运搬矿石。 3.顶板管理 矿柱(部分点柱)；整个顶板不稳定时，可采用锚
杆支护。
第二节 空场采矿法
〔五〕评价 1.优点： (1)采准切割工程量小； (2)回采工艺简单，劳动消费率高； (3)矿石贫化率小，采矿本钱低； 2.缺陷： (1)矿柱矿量大(延续15～20%，延续40%)，矿石
将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后 采矿柱，开采矿房时用矿柱及围岩的自然 支撑力进展地压管理，开采空间一直坚持 敞空形状。

(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。
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
采煤方法新技术——放顶煤
影响顶煤冒放性六大地质影响因素 开采深度 煤层厚度（最大煤层厚度和最小煤层厚度） 煤层强度 夹矸 顶板岩层 煤体中的节理与裂隙 影响顶煤冒放性技术影响因素 采放比、工作面长度、放煤方式、放煤步距
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。
(l)综放工作面支架载荷普遍较小。同一煤层综放开采与 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%。

（1）采用强力掩护式液压支架：支架工作阻力应能承担其控制区内直接顶重量 和阻止老顶关键块滑落失稳。
（2）加大顶梁前端支护力：浅埋深工作面顶板基岩沿全厚度切落。
典型 一般
• 覆岩运动范围大，下至直接影响到采场（支架），上至影响到地表。 • 覆岩具有弱胶结特性，破断后岩块的长高比较小，称为“短块砌体梁” 。 块体铰接处极易脱“铰”，而产生上下错动，滑动失稳。 • 提供足够支护力防止关键块体沿煤壁整体切落，支架和顶板结构共同作 用来平衡顶板的滑落失稳。
卸压开采采空侧顶板裂隙演化持征
采动冒落顶部空隙区
采场空间采空区上部发 育的空隙区呈”O”型 ，采空区的游离瓦斯上 浮，聚集于该区。
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卸压开采采空侧顶板裂隙演化持征
顶板裂隙带中竖向发育区
离层裂隙和竖向破断裂隙 发育，横向和竖向裂隙贯 通，并采动冒落顶部空隙 区相连通 。
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卸压开采远程卸压煤层裂隙演化持征
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远程卸压煤层瓦斯富集区 远程卸压煤层中的富含瓦斯 储集在煤层中，卸压瓦斯可 抽性好。因此，可利用斜上 向穿层抽采钻孔，把钻孔布 置在远程煤层卸压区内，可 长期连续抽采卸压瓦斯，且 能够获得理想的抽采效果。
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卸压抽采钻井布置方法
▪地面抽采钻 井
▪ 将卸压瓦斯抽采钻井布置在卸压膨胀裂隙发育区，可以保证钻井有长 时间的、大范围的、较高的卸压瓦斯抽采率。
采矿新技术讲座
主要内容
现代化矿井全生产保障技术
现代化矿井安全生产保障技术
实现矿井高效、安全生产是一项大的系统工程。需要建立矿井地质 、综采设备、矿井提升、运输、安全、一通三防等保障系统。
4.1 矿井地质保障系统 一井一面（二面）矿井建立地质保障系统的重要性。

D、如何做好安全技术措施的“8”要

1、要明辨是非；(正确判断出现的问题)2、 要有针对性；（突出主要问题）3、要具体 明确；（写清楚、画清楚、说清楚）4、要 贯彻得力；（跟班、不遗漏、详略得当）5、 要及时补充；（有事补、有变补）6、要及 时上报审批；7、要深入学习《煤矿安全规 程》，提高业务水平；8、要有至高无上的 责任心。（第一位的）
（二）、避免和减少事故损失的 安全技术措施：主要是防止事故的 扩大和二次事故。 （1）个体防护：进行危险性作业 时、进入危险区时、紧急状态时必 须进行个体防护、保护。

（2）撤离、避灾和营救：当事
故发生到不可控制时，依靠撤 离、避难和营救等措施使人们 获得继续生存的条件。关键是 学会自我保护，和关心营救他 人。（人道主义）
附：《作业规程》编制基本步骤（采煤为
例）。 1、调查研究，掌握地质及采煤方法设计内 容； 2、明确产量、效率、效益、安全等要求； 3、召开技术、工人、干部三结合讨论会， 研究生产、安全等方面的具体事宜；
4、按照回采作业规程的内容、要
求，进行编制，并且按照程序上报 审批； 5、进行中如果有变化，应该及时 修改和编制补充措施，且另行审批。
3、执行“谁会审、谁审批、 谁签字、谁负责”制度！各职能
部分由参加会审的职员对规程、措 施进行审核签字，并且由签字者对 规程、措施中相关专业内容的科学 性、针对性、安全技术有效性负责。
4、各类作业规程、安全 技术措施的编制、审查严重 违反《煤矿安全规程》和有 关技术规范，造成重大失误 的；应该建立处理办法。
2、作业规程、安全技术措施必须符合
“煤矿安全规程”的规定，与技术操 做规程”相适应。
3、必须坚持“一工程、一规程；一 变化、一措施”原则，不重复使用 或借用规程、措施。 4、作业规程应积极推广行之有效的 新技术、新工艺、新装备、新材料 和现代化治理技术，坚持正规循环 作业。

3矿山物联网-物联网概念的演化进程
1995
比尔·盖茨 《未来之路》
1999
麻省理工 物联网最初定义
2005
国际电信联盟 对概念进行扩展
2006
欧盟 物联网项目
2009
IBM 智慧地球
描绘了物联网的雏形，他还将 自己位于华盛顿州梅迪纳的家 率先改造成了具有物联网特征 的豪宅，比如室内的所有电器 都能“听懂”中央电脑的指令， 让各类设施纷纷应主人或客人 的要求而运作。
3定向钻进贯通4水力压裂贯通30重庆中梁山煤电气有限公司防爆鼓风机供风qp变送器调风旁路热电偶热电偶供风总管雾化供水管路雾化水qp变送器喷淋降温室喷淋排水管输气总管降温净化段输气旁路净化排水总管净化供水管路引风机储气柜k3气化工作面k3集气巷小风流量表制图审核设计技术负责井巷设备管网测控综合布置图中梁山煤炭井工气化洁净能源工程输气总管明槽段输气总管pe段煤气净化脱硫装置产业化接替与备用工作面产业化生产井工中央脱硫脱碳系统井工洁净煤气与抽放瓦斯气并网现有瓦斯抽放管网系统产业化路线中试路线洗涤罐过滤罐变送器洁净燃气能源煤气浓缩脱碳装置co2回注管路ecmm强化瓦斯抽放量煤炭井工气化洁净能源生产系统热电偶沉淀池及排水沟ch4co2decfiltdes民用与工业用户提高瓦斯浓度和产量煤矿绿色开采技术3煤炭地下气化技术31技术经济评价一经济效益煤炭地下气化的成本比地面气化成本040050元m降低50以上从科学采矿观点看其完全成本最低煤炭地下气化是经济效益是非常良好的
煤炭地下气化的过程，始终没有离开煤矿企业，这就为报废煤矿以及将报废煤 矿转产提供机会，安排闲散劳力，是新型煤矿联合企业的雏型，是我国老矿井及煤 炭行业改革的必由之路。最好的社会效益就是实现了完全生产。
啊绿色 是大自然的恩泽 是生长的执着 是生命的颜色 啊绿色绿色 是永远唱不完的欢乐之歌

上下煤层同采时必须保证足够的安全错距。
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2021年4月26日星期一
第一节 矿井采掘关系
二、开采计划
定义：根据市场对矿井的煤炭产量和质量提出的要求，按照 地质情况和生产技术条件，统筹安排采区及工作面的开采与 接替称为开采计划。 内容：开采计划包括采煤工作面年度接替计划（生产计划）、 采煤工作面较长期接替计划和采区接替计划。
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第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
（一）直接延深原有井筒
21
Ⅰ
3
35
Ⅱ
m1 m2
5
优：可以充分利用原有设备，实施；提升系统单一，转运环节少，经
管费低，管理方便。
缺：原有井筒同时担负生产和延深任务，施工与生产相互干扰。主井
接井时技术难度大，矿井将短期停产，延深井筒施工组织复杂，为延
采 掘
掘采进煤((准回备采)) 采煤就必须掘进，掘进为采煤做准备。
原则：采掘并举，掘进先行。
在煤矿生产中，掘进工作在时间上和空间上都
必须超前采煤工作。采煤与掘进的配合关系称采
掘关系。
为确保矿井的采掘平衡，必须认真制定开采
计划和巷道掘进工程计划，并切实执行
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第一节 矿井采掘关系
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第二节 矿井开拓延深
三、生产水平过渡时期的技术措施
（三）过渡时期的排水
1、一段排水：上水平的流水引人下水平 水仓，集中排至地面；
2、两段独立排水：两个水平各有独立的 排水系统直接排至地面；
3、两段接力排水：下水平的水排到上水 平水仓，然后由上水平集中排至地面；

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岩巷掘进综掘机布置断面图
北翼轨道大巷掘进机布置断面图(锚锚)
截割头 操作台 电缆
巷 道 中 心 线
3300
R400
2800
2228
2000
履带 铲板
120
80500
100
底
1m 腰线
板
3900 4900 5060 5300
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• 《山海经》是先秦古籍，是一部富于神话 传说的最古老的地理书。它主要记述古代 地理、物产、神话、巫术、宗教等，也包 括古史、医药、民俗、民族等方面的内容。 除此之外，《山海经》还以流水帐方式记 载了一些奇怪的事件，对这些事件至今仍 然存在较大的争论。
• 共有18卷，《山经》5卷 ，《海经》8卷 • 全书共31000字
7
《天工开物》
• 《天工开物》初刊于1637年（明崇祯十年）。 《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业 生产的综合性著作，是中国古代一部综合性的科 学技术著作，有人也称它是一部百科全书式的著 作，作者是明朝科学家宋应星。
• 《天工开物》对中国古代的各项技术进行了系统 地总结，构成了一个完整的科学技术体系。收录 了农业、手工业、工业――诸如机械、砖瓦、陶 瓷、硫磺、烛、纸、兵器、火药、纺织、染色、 制盐、采煤、榨油等生产技术。尤其是机械，更 是有详细的记述。
3
折氏西域记：屈茨（新疆库车）北二
百里有山，夜则火光，昼则但烟，人取此山 石炭，冶此山铁，恒充三十国用。
明煤产北 碎煤产南
4
煤的发现与利用
发 现 和 利 用 煤 的 历 史 较 早 。
5
《山海经》称煤为石涅
• 石涅
•
黑石脂的别名。《山海经·西山经》：“西南三百里曰 女牀之山 ，

耦合电源箱
综采工作面 监控系统
多功能电话机
矿用隔爆并本安型组合开关
煤矿新技术新工艺新设备和新材料(PP T207页 )工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT服 务技术
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❖ （3）地面综合数据显示：显示工作面设备和皮带机 运输系统设备的运行状况，沿途电话状况，环境参 数情况，使矿井调度中心操作员及时直观掌握生产 状况，满足生产调度和安全指挥要求。
煤矿新技术新工艺新设备和新材料(PP T207页 )工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT服 务技术
综采工作面监控系统构架图
煤矿新技术新工艺新设备和新材料(PP T207页 )工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT服 务技术
煤矿新技术新工艺新设备和新材料(PP T207页 )工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT服 务技术
❖ 综采工作面 监控系统实现： ❖ （1）对工作面设备的控制（矿用隔爆并本安型组合开关）：
实现对工作面破碎机、转载机、刮板输送机、采煤机等的 逆煤流启动、顺煤流停车及单控、点动逻辑闭锁；实现对 工作面设备的近端和远端启停控制，监测工作面破碎机、 转载机、刮板输送机、采煤机前后运输机等设备的工作电 流、电压、功率等数据的动态变化。 ❖ （2）对环境参数的监测（安全监控系统）：监测顶板矿压、 瓦斯浓度、空气温度、环境风速，在控制系统上可进行实 时数据显示，并可同步数据上传到地面。

国外航天专家曾设想在月球采用露天开采和坑内开采，回采3H带回地
球做能源。回采月球上钛铁矿能获取氧，回采月球风化的表土层能获取氢，
从而得到在月球上维持生命的元素——空气、水和燃料，如果在月球采矿
作业获得成功，在月球上的人会越来越多，需要考虑人如何在月球上停留
较长的时间......将来还要进一步实现由月球再登上火星。
2021/3/1
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2.月球采矿（mining in space)
到月球采矿，使用露天开采方法有3种可行方案
（1）用铲运机配松土器，松动土壤或用炸药爆破； （2）用反铲配汽车； （3）用移动式挖掘装载机和独立的运输汽车。
2021/3/1
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2.月球采矿（mining in space)
但无论运用哪种设备，都需要解决以下问题：
2021/3/1
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2.月球采矿（mining in space)
2012年6月16日18时37分“神舟9号”飞船升空，6月18日刘旺、景海 鹏与刘洋三名宇航员完成“神舟9号”飞船与“天宫一号”自动对接，6月 24日又完成手控交会对接和空间试验任务，6月29日胜利返回地面，这标 志着中国航天技术进一步成熟，我国计划2020年将建成自己的太空家园。
2.月球采矿（mining in space)
到月球去采矿，使用地下开采方法，也有2种设想方案
（1）机械式岩石挖掘 （2）岩石热力破碎。其中，凿岩破碎可用冲击锤、连续采矿机、 巷道掘进机、螺旋钻、微波破碎和超声振动等。
2021/3/1
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2.月球采矿（mining in space)
对于地下开采设备，其要求与露天开采设备相同。现在地球上使用
智能采矿是个渐进的发展过程,在这过程中,其科技