综放开采中的安全技术
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《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入,综放采空区的安全问题逐渐凸显。
特别是采空区的自燃问题,给煤矿的安全生产带来了巨大的威胁。
本文以昌恒矿为研究对象,对其综放采空区自燃的“三带”划分进行深入探讨,并提出综合防灭火技术的研究与应用。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 散热带:这是指采空区内距离火源较远,温度相对较低的区域。
在此区域内,煤炭的氧化反应较为缓慢,不易发生自燃。
2. 自热带:自热带紧邻散热带,是煤炭氧化反应加剧的区域。
在此区域内,煤炭温度逐渐升高,但尚未达到自燃点。
3. 燃烧带:燃烧带是采空区内煤炭已经发生自燃的区域。
在此区域内,煤炭持续氧化并释放大量热量,温度极高。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警系统:建立完善的采空区温度、气体成分等监测系统,实时掌握采空区的温度变化和气体成分变化,及时发现自燃隐患。
2. 阻化剂防灭火技术:采用阻化剂喷洒技术,降低煤炭表面的氧化速度,减少自燃的可能性。
同时,阻化剂还可以吸收煤炭释放的热量,降低煤炭温度。
3. 注浆防灭火技术:通过向采空区注浆,填充空隙并隔绝空气,降低氧气浓度,从而达到防灭火的目的。
注浆材料应选择具有阻燃、降温、封堵等功能的材料。
4. 均压防灭火技术:通过调整矿井内外压力,降低采空区的氧气含量,减缓煤炭氧化速度。
同时,均压技术还可以防止外部空气进入采空区,降低自燃风险。
5. 人员管理:加强矿工的安全培训,提高其对采空区自燃的认知和应对能力。
同时,制定严格的作业规程,确保矿工在采空区作业时的安全。
四、技术应用与效果评估综合应用上述防灭火技术,可以有效地控制昌恒矿综放采空区的自燃问题。
通过实时监测预警系统,及时发现自燃隐患并采取相应措施。
阻化剂、注浆和均压技术的应用,可以降低采空区的温度和氧气浓度,减缓煤炭氧化速度。
同时,加强人员管理,提高矿工的安全意识和应对能力,确保安全生产。
五、结论昌恒矿综放采空区自燃“三带”的划分及综合防灭火技术的研究与应用,对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
俯采综放工作面自燃危害的防治俯采综放工作面自燃问题是煤矿安全生产中的重要隐患之一,其可能引发的火灾和煤气爆炸事故可能带来严重的人员伤亡和财产损失。
因此,要加强对俯采综放工作面自燃危害的防治工作,制定科学合理的防治措施,提高煤矿生产安全水平。
下面将详细阐述俯采综放工作面自燃危害的防治措施。
一、加强瓦斯抽放工作瓦斯是俯采综放工作面自燃的主要因素之一,因此,加强瓦斯抽放工作是有效防治自燃的关键措施之一。
具体措施包括:1、加强通风系统调整。
合理布置通风管路、尽量减小风压损失,确保瓦斯抽放系统的畅通有效;调整局部通风,提高工作面瓦斯抽放效果。
2、优化抽放金属矿区开采工艺。
采取分段抽放的方式,确保抽放系统的有效运行,减少瓦斯积聚和扩散。
3、提高瓦斯抽放设备和技术水平。
采用高效、安全可靠的抽放设备,加强设备的维护和管理,保证其正常运行,并加强抽放技术研究,提高抽放效果。
二、做好通风管理工作通风系统是防治俯采综放工作面自燃的重要手段,做好通风管理工作是确保系统正常运行的关键。
具体措施包括:1、设置合理的通风系统。
根据工作面的实际情况和矿井瓦斯压力变化,设置合理的通风系统,确保空气流通畅通。
2、加强通风监控。
设立通风监测系统,实时监测工作面瓦斯浓度、氧气含量和温度等参数,及时发现异常情况并采取措施。
3、加强通风调整。
根据工作面的具体情况,调整通风系统,增加正压巷和排瓦斯巷,提高通风效果,降低瓦斯浓度。
三、加强瓦斯抽放和防尘工作瓦斯抽放和防尘是俯采综放工作面自燃防治的重要环节,具体措施包括:1、加强瓦斯抽放设备的维护和管理。
定期检查和维修抽放设备,确保其正常运行,不发生故障。
2、强化瓦斯抽放和防尘作业。
加强对操作人员的培训,提高其工作技能;加强现场监督管理,确保作业安全。
3、加强瓦斯抽放和防尘技术研究。
加大对瓦斯抽放和防尘技术的科学研究和推广应用力度,提高工作效率和安全性。
四、加强温度控制和监测工作温度是俯采综放工作面自燃的关键因素之一,加强温度控制和监测工作是防治自燃的重要环节。
综采队综放放顶煤工安全生产责任制是指在采煤队伍中,负责顶煤工作的综放工队要对顶煤工作的安全生产负有责任,并严格遵守相关的安全生产制度和规定。
具体责任包括:
1. 确保顶煤工作的安全:综采队综放放顶煤工要负责组织和实施顶煤工作,必须确保在安全可靠的条件下进行,不得存在安全隐患和高风险操作。
2. 制定安全操作规程:综放工队要制定顶煤工作的安全操作规程,并确保操作人员按照规程进行操作,不得擅自改变操作方式。
3. 确保设备的正常运行:综采队综放放顶煤工要定期对设备进行维护和检查,确保设备的正常运行和安全性能。
4. 培训和教育工作人员:综放工队要组织培训和教育顶煤工作人员,提高他们的安全意识和操作技能。
5. 及时处理安全事故:若发生安全事故,综放工队要及时采取紧急措施,保护工作人员的生命安全,并向上级报告和调查事故原因。
6. 定期安全检查:综采队综放放顶煤工要定期进行安全检查,发现问题及时整改,确保工作场所的安全。
综采队综放放顶煤工安全生产责任制的落实可以有效提高顶煤工作的安全性和效率,降低事故发生的概率,保护工作人员的安全。
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综放工作面放顶煤安全技术措施制定部门:某某单位时间:202X年X月X日封面页综放工作面放顶煤安全技术措施安全事关每个家庭的幸福,熟悉安全操作规程,掌握安全技术措施,制定安全计划方案,做好单位安全培训,加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。
您浏览的《综放工作面放顶煤安全技术措施》正文如下:综放工作面后部刮板输送机安装即将结束,工作面回采工艺将恢复为综采放顶煤。
为保证工作面放顶煤安全,制定本安全技术措施:一、主要危险源1、放煤过多(将顶放空后,顶板大面垮落,造成压死支架及伤人);2、放煤时,无喷雾或喷雾效果不好或支架后方有人工作或进入;3、顶板周期来压;4、放煤结束后,尾梁插板未及时收回。
二、放煤工艺1、放煤与割煤、返机平行作业,放煤步距0.8m。
2、放煤方式:二轮、顺序、等量放煤。
第一轮:当采煤机下行割煤时,一人滞后采煤机30m自上向下放单号支架上的顶煤;一人滞后前面放煤工5台支架自上向下放双号支架上的顶煤。
第二轮:当煤机上行清理浮煤时,一人滞后采煤机30m自下向上放单号支架上的顶煤;一人滞后前面放煤工5台支架自下向上放双号支架上的顶煤。
第一轮放出顶煤的1/3,第二轮见矸停止放煤。
3、为有利于上下端头及过渡架位置顶板管理,上下端头不放煤,工作面上部9台过渡架、下部5台过渡架不放煤。
4、放煤前,调整尾梁位置并收回收回插板,以便使顶煤直接流入后部输送机。
5、放煤时,反复摆动尾梁破碎大块煤和提高放煤量。
6、见矸后,升起尾梁,伸出插板,然后将各操作手把打到“零”位。
三、放煤安全技术措施1、放煤前首先检查各操作系统、管路及各部件连接是否完好正常,确认无问题后方可操作。
2、放煤必须打开支架喷雾,无喷雾或喷雾不完好不准放煤。
3、放煤时,支架后方严禁有人工作或进入。
4、放煤时,放煤量必须掌握均匀,放煤工要注意观察后部刮板输送机煤量,防止煤量过大压死后部运输机及皮带。
5、当大块煤挡住放煤窗口时,伸出插板,利用尾梁上下摆动,将大块煤压碎。
综放工作面俯采安全技术措施概述综放工作面俯采是煤矿采煤工程中常用的一种采煤方式,其特点是车辆和设备进出口位于工作面的下方,矿柱向下采动,采出的煤直接落入输送设备中。
由于综放工作面俯采存在许多安全隐患,煤矿企业需要采取一系列技术措施来防范这些风险,确保人员和设备的安全。
安全技术措施设计方案和施工程序在综放工作面俯采的设计和施工中,需要合理编制方案和程序,严格按照规定要求进行操作。
具体措施包括:1.制定完整的生产方案,确保方案符合国家和地方法律法规的要求,并按照规定流程执行。
2.对工作面的设计和相关设备进行详细的分析与评估,确保设计方案属于安全可行的方案。
3.将方案和施工程序及时向上级主管部门进行报备,并根据验收部门的合格意见进行设计和施工的调整和完善。
4.阶段性审查方案和施工程序合理性及安全性,根据需要进行修改。
矿井通风在综放工作面俯采中,矿井通风是保证工作面安全的关键之一。
通过矿井通风,可以避免因工作面煤尘和有害气体积攒引发的事故。
具体措施包括:1.矿井通风系统要保证畅通有效,确保工作面的新风量、转换风量和回风量符合规定。
2.确保矿井通风质量符合国家有关法规,通风设备要高效运行,确保通风扇效率达到规定标准。
3.严格控制煤尘和有害气体的排放,确保矿井空气清新和工作面的可持续运作。
安全监测通过对综放工作面俯采过程中的关键环节进行实时监控,可以及时发现问题并采取措施,以避免意外事故的发生。
具体措施包括:1.配备高清监视设备对工作面进行实时监测,及时发现问题并作出有效的预警处理。
2.配备应急停车设备,确保工作面设施能够及时停车,避免事故的发生。
安全培训综放工作面的俯采过程涉及多种设备和技术,需要矿工具备相关知识和技能,才能确保生产过程的安全。
因此,开展针对性的安全培训和演练非常必要。
具体措施包括:1.针对矿工的不同技能等级,开展不同级别的安全培训,并对培训的效果进行监测和评估。
2.针对安全事故的发生,开展应急演练和技能训练,提高矿工的实际应对能力。
综放工作面冲击地压综合防治安全技术措施1. 引言综放工作面是煤矿开采过程中的重要环节,但由于冲击地压等因素的存在,对工人的安全构成了威胁。
为了提高综放工作面的安全性,并降低事故风险,需要采取一系列的综合防治安全技术措施。
本文将介绍一些常用的冲击地压综合防治安全技术措施,以提供参考。
2. 环境监测在综放工作面施工之前,应首先对其周围环境进行全面而准确的监测。
环境监测内容包括地质构造、地应力水平、地下水位等因素的调查。
通过环境监测,可以及早发现任何潜在的安全隐患,以便采取相应的措施进行防范。
3. 改良巷道支护技术巷道是综放工作面的重要组成部分,在冲击地压方面起着关键作用。
为了增强巷道的支护能力,减少冲击地压对工人和设备的影响,常采用的技术措施有:•硬岩巷道支护:采用钢支撑、喷射混凝土等方法,增强巷道的稳定性和承载力;•软岩巷道支护:采用锚杆、网片等材料,增加巷道的抗压能力;•综合支护:根据实际情况采取多种支护措施的综合应用,以提高巷道的整体稳定性。
4. 规范施工作业在综放工作面施工过程中,应严格按照相关规章制度进行作业,并严禁违章操作。
施工作业过程中,需要注意以下几点:•合理划分工作面:根据地质条件合理划定工作面的范围,以便更好地保证施工过程的安全;•定期检查设备:对综放工作面所使用的设备进行定期的检查和维护,确保其工作正常;•合理布置通风系统:通过合理布置通风系统,保证空气流通,降低冲击地压带来的危险;•定期进行培训:对参与综放工作面施工的工人进行定期培训,增强其安全意识和应急能力。
5. 科技应用随着科技的进步,一些先进的技术也被应用于综放工作面的冲击地压防治中。
这些技术包括:•激光测距技术:通过激光测距仪器实时监测巷道的变形情况,提前预警地压危险;•无人机巡检:利用无人机对综放工作面进行巡检,及时发现可能的安全隐患;•数据分析系统:通过建立综放工作面的数据分析系统,对冲击地压进行实时监测和分析,以指导安全管理决策。
综采工作末采安全技术模版综采工作是煤炭行业中的一种采煤方法,其施工过程需要保障工人的安全。
为了确保综采工作的安全可靠进行,采取一系列的安全技术措施是至关重要的。
本文将从以下几个方面介绍综采工作的安全技术模版。
一、安全培训和教育综采工作的安全培训和教育是确保工人安全的基础。
在综采工作开始之前,必须对参与工作的人员进行全面的安全培训和教育,包括操作规程、事故案例、安全注意事项等内容的教育。
培训中应重点强调对火灾、瓦斯爆炸、顶板坍塌等重大危险及应急预案的认识和应对能力的培养。
通过这种方式,可以提高工人们的安全意识,增强工人们的安全技术素养,确保他们在综采工作中能够正确应对各种安全风险。
二、安全设备和器具综采工作安全设备和器具是保证工人安全的重要手段。
首先,必须配备合格的个人防护用具,如安全帽、安全鞋、防尘口罩等,以保护工人的头部、足部和呼吸系统。
其次,需要配置可靠的瓦斯检测仪和瓦斯抽采装置,及时发现和排除瓦斯超标的可能性。
此外,还应配备适用于综采工作的特殊设备和工具,如岩石锚杆等,以确保工人可以安全、高效地开展工作。
三、安全管理制度综采工作需要严格的安全管理制度来规范施工过程。
首先,应建立健全的安全责任制度,明确各级管理人员的安全工作职责,并追究安全责任人的责任。
其次,要制定科学合理的施工方案,包括分段、分层开采等措施,以降低工作风险。
另外,要加强日常巡查和监测,及时发现和处理安全隐患。
同时,还要建立健全的事故报告和统计制度,及时总结事故原因,采取有效措施防范类似事故的发生。
四、应急预案和演练在综采工作中,应急预案和演练是确保工人安全的重要环节。
应急预案应明确各部门的职责和协调机制,规定在不同类型的事故发生时,应采取哪些紧急措施和救援方法。
演练应定期进行,以保证应急处理的高效性和协调性。
在演练中,可模拟不同类型的事故场景,通过实际操作和跟踪检查,检验应急预案的合理性和可行性,并及时修改和完善。
综采工作的安全技术模版不仅仅包括以上几个方面,还需要根据具体情况进行调整和补充。
综放工作面冲击地压综合防治安全技术措施背景综合采煤工作面是煤炭开采的主要方法之一。
随着采煤深度的加深,煤层顶板和基岩压力逐渐增大,导致工作面冲击地压(即顶板的垮落)和煤与瓦斯突出等安全事故发生频率增加。
如何采取科学有效的技术措施来预防和控制综放工作面冲击地压现象,成为了一项重大而紧迫的任务。
本文将介绍几种综合防治综放工作面冲击地压的安全技术措施。
技术措施现场支护技术现场支护技术是最基本也是最直接的防治措施。
应根据不同的煤层条件进行现场支护的选择。
通常采用的支护方式包括框架式支护、剪力支护、组合式支护等。
框架式支护是一种较为常用的支护方式。
它是通过安装压杆来支撑顶板的,可以提供较强的支撑效果。
剪力支护则是通过拉撑在煤壁上的两条水平压杆来增加支撑面积,并提高支护的稳定性。
组合式支护则是将框架式支护和剪力支护相结合,以实现更好的支撑效果。
地质勘探技术地质勘探技术是综合防治综放工作面冲击地压的重要手段之一。
通过对煤层地质条件的全面调查和研究,可以提前预测不良地质条件,制定相应的技术措施,从而减少由于地质条件不良导致的冲击地压等安全事故。
衬砌技术衬砌技术是改善工作面煤壁自稳条件、提高煤壁的自抗力和支撑能力的有效措施。
常用的衬砌材料包括混凝土、钢材、聚合材料等。
采用衬砌技术可以有效地减轻工作面的冲击变形,降低冲击地压的危险性。
板障技术板障技术是在工作面与巷道之间设置一定的障碍物,以达到控制和调节巷道气流的目的,从而减轻冲击地压的影响。
板障可采用防爆型、舒适型、缓冲障碍型等多种材料制成。
水力支架技术水力支架技术是一种通过水压来实现支架的抬放和调节的技术。
水力支架具有抗冲击、抗压缩、支撑面积大等优点,能够有效地抵御工作面的冲击力和煤柱的挤压力,提高工作面安全生产的能力。
结论通过现场支护技术、地质勘探技术、衬砌技术、板障技术和水力支架技术等多种手段的综合应用,可以有效地提高综放工作面的安全生产能力,减少冲击地压和其他安全事故的发生率。
浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术煤矿综放工作面沿空留巷技术是指在综放工作面进行开采的过程中,为了保障工作面的安全和高效开采,采用沿空留巷技术进行煤层开采。
本文将从该技术的定义、优势、施工要点和发展趋势进行浅析。
一、技术的定义煤矿综放工作面沿空留巷技术是指在煤矿综放采场上,由于煤层的特点和采煤方法的要求,需要在工作面上留下一定大小的留巷,用以保障煤层的稳定和工作面的安全。
留巷的宽度和高度通常根据矿井的地质条件和采煤工艺要求进行设计,以保证矿井的安全高效开采。
二、技术的优势1、保障工作面安全:采用沿空留巷技术可以将煤层产出区与支护区分开,减小煤层变形及顶板运移对支护的影响,提高工作面的安全性。
2、提高采煤效率:留巷的设立可以减少对支护的需求,节约支护材料和人力成本,同时也方便设备的通行,提高采煤作业效率。
3、降低成本:通过合理设计留巷的大小和位置,可以减少煤层的损失和支护材料的使用量,有效降低了采煤成本。
4、利于环保:留巷的设立可以减少煤层开采对地下水、地质环境造成的影响,减少采空区对地表环境的破坏。
三、技术的施工要点1、科学设计:首先要根据工作面的地质条件和采煤要求,科学合理地设计留巷的位置、宽度和高度,保证留巷的稳定性和安全性。
2、合理布置支护:按照设计要求进行支护布置,包括采用钢架支护、注浆支护等技术手段,确保留巷的支护牢固可靠。
3、严格管理施工:在施工过程中要严格按照设计要求进行操作,保证留巷的施工质量和安全性。
4、定期检测维护:对留巷的支护设备和围岩进行定期检测和维护,确保留巷的稳定和安全。
1、智能化技术应用:随着智能化技术的不断发展,未来留巷的施工和管理将更加智能化,包括无人化作业、远程监控等技术手段的应用。
2、绿色环保:未来留巷技术将更加注重对环境的保护,采用更环保的支护材料和施工工艺,减少对地下水和地表环境的影响。
3、结合信息化:通过信息化手段对留巷的施工和管理进行全面监控和数据分析,提高留巷的施工质量和管理效率。
综放开采中的安全技术1 概述综合机械化放顶煤(综放)开采是一种开采缓倾斜特厚煤层和急倾斜特厚煤层的一种采煤方法。
所谓综放开采[1],就是沿缓倾斜特厚煤层的底板或在急倾斜特厚煤层某一阶段高度的底部布置一个采煤工作面,用采煤机进行落煤,而工作面顶部的煤在矿山压力作用下或辅以人工松动的方法,在工作面后部垮落并通过专门的放顶煤液压支架放入输送机运出的采煤方法。
不难看出,综放开采的实质就是利用地压落顶煤一次开采厚度在5m以上的一种双工作面采放结合的垂直集中采煤方法。
自20世纪50年代末综放开采问世以来,经过数十年的试验和使用,在世界近十个产煤国家得到较快的发展。
70年代和80年代初,在法国、匈牙利和前南斯拉夫成为厚煤层开采的主要方法之一。
以后受各种因素的影响,综放开采在国外未能进一步发展。
我国于1982年开始研究厚煤层综放开采技术,并于1984年进行综放开采工艺与装备的井下工业性试验。
综放开采技术改进了我国厚煤层井工开采技术,经济效果显著,适应市场经济的需要,成功地把我国厚煤层井工开采技术推到世界领先地位。
可以说,发展综放开采是对厚煤层传统采煤方法的一次革命[2]。
近20年来,我国综放开采的发展,大体上经历了探索试验、推广发展和创新提高三个阶段[3][4]。
第一阶段:1984~1990年,探索试验阶段。
这一阶段进行了缓倾斜与急倾斜两种开采条件下综放工艺和高、中、低位三种综放支架的工业性试验,试验结果体现出综放开采的优势和生产潜力。
第二阶段:1990~1995年,推广发展阶段。
这一阶段的特点是:①认识上有了突破;②产量和效益有了突破;③一些条件复杂煤层的综放开采技术有了突破;④综放开采技术难题的攻关有了较大进展。
第三阶段:1996年至今,创新提高阶段。
从1996年到现在,科研人员结合兖州矿区的实际,组织开展了缓倾斜厚煤层高产高效综放开采成套技术与设备的研究,与此同时,还有重点地开展了特殊条件厚煤层综放开采关键技术及装备的研究。
经过煤炭生产单位和科研部门的共同努力,综放开采技术进一步提高。
这一阶段,综放开采方法被迅速推广应用、创新和提高。
与各种类型的分层开采方法相比,综放开采有如下特点[1]:(1)综放开采有两个出煤工作面,即除了前方有一个不断向前推进的采煤工作面以外,在采煤工作面的后方(对于单输送机高位放顶煤支架而言为上方)还有一个把顶煤不断放出的工作面,两个出煤点有利于提高工作面单产和效率,即在工作面推进速度与分层开采等同的条件下,综放开采工作面产量可以成倍增长。
(2)分层开采工作面回采与放顶(采空区处理)是截然分开的,移架工序完成放顶工作即告结束,同时完成一个生产循环。
而综放开采工作面的放顶煤部分是和放顶工作同步进行的,顶煤放完以后,放顶工作即告结束,同时在生产循环里增加一道放顶煤工序。
(3)综放开采工作面属于垂直集中生产型工作面,在相同单产的情况下,其工作面的推进速度大大低于分层开采工作面的推进速度;在工作面推进速度相同的情况下,其工作面单产可以成倍增长。
(4)综放开采工作面需要专用的放顶煤液压支架,输送机也需要两台(单输送机放顶煤支架除外),这是造成综放开采工作面生产组织与管理的特殊性。
(5)在煤层厚度为5~20m的范围内,不管煤层厚度的变化如何,可以实现一次采全厚开采,大大提高了煤层开采强度。
(6)利用地压落煤,是一种低能耗采煤法,放顶煤工作并不需要专用的设备,而是由放顶煤支架的放煤机构完成。
综放开采已成为我国煤炭工业的主要技术发展方向之一,与分层开采相比,其优势主要表现在以下几个方面[3][5][6]:(1)高产高效。
由于综放开采实现了采放平行作业,与同等条件下的分层开采相比,一个综放开采工作面可相当于多个分层开采工作面,单产和效率均可提高80%~120%。
(2)对地质条件、煤层赋存条件有很大的适应性。
实践证明,综放开采可通过调节采放比(缓倾斜煤层)适应层厚的变化(5~20m),以便于实现连续开采。
在不稳定煤层或层厚为4~5m条件下,其采出率可高于分层开采,在破碎顶板或周期来压明显条件下,可减轻矿压显现程度和减少顶板事故。
(3)巷道掘进率低,尤其是岩石巷道的掘进率低。
综放开采取消岩石集中巷和分层平巷,工作面的运输、轨道平巷数量减少,煤层越厚,相应的巷道掘进率越低。
(4)生产集中、采掘矛盾缓和。
由于工作面单产高,矿井同时生产的工作面数量减少,设备占用量少,相应的掘进工作面减少。
(5)自然发火的频率降低。
与分层开采相比,综放开采周期短,降低了自然发火的频率,同时综放开采巷道布置简单,通风系统简化。
,(6)工作面搬家次数少。
一般百万吨的搬家次数较分层开采可减少一半以上。
(7)大量节省劳力投入,大幅度提高矿井和原煤工效。
(8)节省电力消耗。
因综放开采顶煤是靠自然矿山压力来破碎的,无需外加动力,所以与分层开采相比,吨煤可节约电耗15~20度。
(9)减少材料消耗。
与分层开采相比,可大大减少坑木消耗、金属网消耗、截齿和油脂消耗等。
据估计节约的材料消耗费用可使工作面吨煤直接成本下降5%~10%。
(10)综放开采可以大幅度降低原煤成本,多数矿井吨煤成本可降低10~15元。
(11)块煤率有所提高。
我国多数矿井的块煤销售价格高于末煤,放顶煤时块煤多于机采,因而提高块煤率即提高矿井的经济效益。
目前,综放开采技术普遍存在的问题主要有以下几点[1][7]:(1)工作面采出率偏低,含矸率偏高。
即使在工作面设备先进、放煤参数选择合理的情况下,顶煤的回收率只能在85%左右,而且放煤过程中不可避免地混入矸石。
(2)由于采空区丢煤是不可避免的,因而对有自然发火倾向的煤层仍存在着发火的危险性。
(3)综放工作面较普通综采工作面粉尘量增加,在放顶煤和移架过程中均有煤尘产生,因而增加了综放工作面粉尘治理的难度。
(4)由于综放工作面的开采强度大、工作面瓦斯的涌出量增加,因而经常出现工作面上隅角瓦斯超限的情况。
(5)对综放工作面顶煤自工作面前方变形破坏到支架上方进一步破坏,直到从支架后方垮落放出的运动轨迹尚不清楚,即对顶煤的运动轨迹不能给出明确而又真实的描述。
(6)在放顶煤过程中,综放工作面液压支架的实际受力状态,尤其是支架所承受的侧向力、水平力以及扭力,尚不能做出量化的理论计算和实际受力分析。
(7)放顶煤液压支架工作阻力的确定,目前仍处在统计分析和试验类比的水平上,没有人能提出切合实际的理论计算公式。
(8)在计算机应用方面,尚未开发出适合放顶煤开采的三维工程开挖围岩应力分布与变形的数值分析程序。
(9)对于坚硬顶板、硬顶煤条件下的放顶煤开采,目前所采用的高压注水、深孔爆破等改善顶煤冒放性的措施,尚不能使这类综放工作面的回采率取得满意的结果。
(10)对于松软煤层,综放工作面机道上方容易发生片帮冒顶事故;综放工作面上下顺槽的压力大,维护困难。
(11)综放工作面的装备,除放顶煤液压支架外,在产品设计、加工制造工艺、设备性能方面,与国外同类产品相比尚有很大差距。
尤其是电牵引采煤机、刮板和胶带输送机的传动部、软启动装置、集中控制等,在高产高效工作面,这些设备尚不能满足要求,不得不引进国外设备。
综放开采作为一种安全的采煤方法,实现了落煤、放煤、支护和运输的完全机械化,大大改善了工人的工作条件,显示出其强大的优势。
但是,在综放开采技术推广应用中,除采出率低等回采工艺方面的问题外,还出现了一些影响生产的安全问题,这主要有以下几个方面:(1)瓦斯问题。
与普通开采工作面相比,综放开采工作面的瓦斯涌出和运移有其自身特点,在任何情况下都必须引起高度重视。
(2)防尘问题。
综放开采工作面表现尤为突出,因为顶煤在垮落和放落过程中都释放出大量的煤尘,比分层开采高出1~3倍,甚至更高,必须采取有力的措施进行防尘工作。
(3)防火问题。
对于有自然发火危险的煤层,分层开采时往往在开采第二分层以下各层最容易发生自然发火,而一次采全厚综放开采只开挖一次,因而自然发火的频率降低,安全性相对提高。
但综放开采的回采率普遍低于分层开采,采空区丢煤增多,防止自然发火问题仍然是综放开采主要的安全技术问题。
(4)通风问题。
与瓦斯问题、防尘问题、防火问题等密切相关,合理确定综放开采工作面的通风系统和通风参数,对保证综放开采工作面安全、正常地回采是十分重要的。
(5)顶煤与顶板问题。
正确认识综放开采顶煤与顶板运移规律和破坏机理,有助于控制工作面周围煤体的稳定,合理选择支架架型,进行矿山压力控制及完善综放工艺。
安全技术的研究是健康地发展综放开采最根本的保证。
近20年来,我国综放开采安全技术研究取得重大成绩,初步摸清了综放开采安全问题的特征,这是我国综放开采得以健康、高速发展的基础。
但是,这些成果大多是初步的,还不能完全满足综放开采进一步发展的要求,必须继续加大工作力度,在适应单一长壁和分层开采的原有安全技术体系基础上,根据综放开采特点建立与综放开采相应的安全技术系统。
2综放开采中的安全技术2.1综放开采中的瓦斯问题2.1.1概述综放开采实行厚煤层一次采全高,具有高产高效的优势。
由于开采强度大,工作面前方煤体超前破碎及采空区的冒落和裂隙区扩大了很多,工作面瓦斯涌出量增大、采空区及邻近层瓦斯涌出加剧、局部瓦斯聚集严重。
分析计算表明,工作面日产量达3000t时,即使对相对瓦斯涌出量仅为5m3 / t的工作面,仍需采用抽排瓦斯的措施。
瓦斯问题已严重阻碍综放开采工作面优势发挥的主要因素之一。
高瓦斯煤层及近距离煤层群的综放开采工作面瓦斯防治已成为亟待解决的安全技术难题之一。
综放开采工作面的瓦斯来源与煤层赋存条件及开采技术条件有密切关系。
与其它采煤方法一样,综放开采工作面的瓦斯来源概括来说,仍然是由开采层瓦斯和邻近层(包括围岩)瓦斯两部分组成[2][8]。
综放开采工作面开采层瓦斯一般由四部分组成:①采落煤瓦斯涌出q1;②放落煤瓦斯涌出q2;③工作面煤壁(包括支架上部煤体)瓦斯涌出q3;④采空区遗煤涌出和采空区煤壁涌出q4,如果在特厚煤层中综放开采工作面不能一次采全高,则应该考虑未采放部分煤体的瓦斯涌出。
综放开采工作面邻近层(包括围岩)瓦斯涌出q5,包括受采放作业卸压影响的上下邻近层的瓦斯涌出。
在综放开采中,瓦斯涌出量q1、q2和q3直接涌入工作面风流中,而q4和q5则是经由采空区缓冲后再进入工作面风流,表现为采空区瓦斯涌出。
当工作面设置有邻近层瓦斯抽放系统时,q5中的大部分会被抽走,只有一小部分通过采空区涌入工作面风流中。
综放开采工作面各瓦斯涌出源的瓦斯涌出量大小,除主要取决于煤层瓦斯含量外,还与开采强度密切相关。
在煤层瓦斯含量为定值的情况下,q1、q2和q3的大小与工作面采、放煤量成正比;q4除与产量有关外,还与回采面回收率密切相关,回收率越小则q4越大;瓦斯源q5除取决于开采强度有关外,还与邻近层厚度、邻近层至开采层距离、层间岩石性质、邻近层瓦斯原始压力、煤层透气性系数等因素有关。