矿井采煤方法的选择
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煤矿采煤方法和采煤技术的选择研究摘要:针对采煤方法和技术进行深入研究,以提高煤矿工作现场的生产水平,为工作计划的顺利实施提供可靠的保证,使煤炭开采作业效率挖掘优化和提高各种采煤设备的服务功能,减少使用中的设备故障发生率。
为了满足市场对煤炭的需求,促进现代煤炭企业的稳定发展,必须注意有效地选择采矿方法和技术,全面提高煤矿生产现场的生产水平。
分析了采煤方法和技术的现状和设计原则,探讨了煤矿生产中的各种采矿方法和技术。
关键词:煤矿;采煤方法;技术引言随着经济的快速发展,对煤炭的需求越来越大。
为保证煤炭开采的顺利进行,采矿方法的选择和采矿技术的价值日益受到重视。
在煤矿开采过程中,选择科学合理的开采方法和技术,可以保证煤矿安全,减少事故的发生,提高煤炭开采的效率和质量,因此有必要对其进行研究。
1、煤矿采煤技术与方法的选择应遵循相关原则1.1在选择采煤方法与技术时应遵循高采出率原则在实际煤矿开采过程中,对于煤矿采煤技术的应用而言,其根本目的就是使开采效率得以提升,使煤炭产量及质量得以提高,并且使生产安全性得以提升,同时还需要减轻地周围环境所造成的影响,因此,在选择采煤技术及方法时应当对资源回收率及环境再恢复可能性等相关方面进行考虑,为能够使开采有害性降低,应当尽可能减少回采率,使煤矿高采出率能够得到保证,在此基础上使煤炭生产效率能够得以提升,使煤炭资源浪费情况减少,使资源回收利用率能够得以有效提升。
1.2在选择采煤方法与技术时应当遵循高效经济性原则就当前实际情况而言,在煤矿开采工作过程中,很多大型先进机械开采设备已经得到广泛应用,可较好适应反复变化的多样化开采环境,使采煤安全性得以提升,并且能够使煤矿生产效率得以较大程度改善,然而,对于规模比较小的煤矿而言,其并不适合选择何种大型设备进行开采。
在煤矿实际生产过程中,为能够使生产成本得以有效节约,应当依据企业生产规模及状况,对采煤方式技能型合理确定,从而使资源优化配置能够得以更好实现,通过对多种采煤技术进行综合运用,使生产成本降低。
采煤方法及工艺2007-11-23 14:455.2 采煤方法及工艺5.2.1 采煤方法及工艺的选择, 应符合下列规定:1 选择采煤方法, 应根据地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件、设备状况及其发展趋势等因素, 以安全、高效、低成本、高回收率为目的, 经综合技术经济比较后确定;2 大型矿井应以综合机械化采煤工艺为主, 条件适宜的中型矿井, 也宜采用综采工艺;3 设计生产能力3.OMt/a及以上的矿井, 条件适宜, 应采用先进成套综采设备, 设计高产高效采煤工作面。
5.2.2 缓倾斜、倾斜煤层采煤方法及工艺的选择, 应符合下列规定:1 缓倾斜、倾斜煤层一般应采用长壁采煤法。
当煤层倾角大于12°时, 宜采用走向长壁采煤法后退式开采;当煤层倾角小于12°且条件适宜时, 可采用倾斜长壁采煤法后退式开采;2 低瓦斯矿井, 地质构造简单, 煤层厚度小于2.5m, 煤层不易自燃, 可采用长壁采煤法前进式开采;3 煤层倾角大于35°时, 可采用伪斜走向长壁采煤法后退式开采;4 地质条件、煤层赋存条件及开采技术条件适宜时, 可采用连续采煤机开采的房柱式或短壁采煤法;5 厚度5m以上的无煤与瓦斯突出危险煤层, 符合现行《综合机械化放顶煤开采技术规定》条件的, 宜采用综放开采工艺。
不具备综放开采条件的, 应采用分层综采或分层普采工艺;6 厚度4.0~5.5m的煤层, 地质构造较简单、煤层赋存稳定、煤层较硬, 宜采用一次采全高综采工艺。
不具备一次采全高综采工艺条件的, 宜采用分层综采或普采工艺;7 厚度1.5~4.Om的煤层, 地质构造简单、煤层赋存稳定, 应采用综采工艺。
不具备综采条件的, 宜采用普采工艺;8 厚度1.5m以下的煤层, 条件适宜, 应积极推行薄煤层综采工艺。
不具备综采条件的可采用普采工艺。
5.2.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺的选择, 应符合下列规定:1 厚度大于15m的无煤与瓦斯突出煤层, 条件适宜, 应采用水平分段综采放顶煤工艺。
3采煤方法及采区巷道布置采煤是在地下矿井中通过炸药等方法,将煤矿从煤层中取出的过程。
采煤方法主要有传统采煤、疏松采煤和综放采煤。
采区巷道布置是指根据不同的采煤方法,合理布置矿井巷道系统,以确保煤矿的安全高效开采。
下面将详细介绍这三种采煤方法及常用的采区巷道布置。
1.传统采煤:传统采煤是采用手工或机械辅助手工的方法,将煤矿从煤层中一块一块地割出来。
这种采煤方法适用于煤层较薄,地质情况较简单的矿井。
在传统采煤中,常用的巷道布置方式有:直线巷道布置、马道式巷道布置和网状巷道布置。
直线巷道布置适用于煤层较厚,采煤工作面较长的情况;马道式巷道布置适用于煤层较薄,煤柱较宽的情况;网状巷道布置适用于煤层较厚,开采方式复杂的情况。
2.疏松采煤:疏松采煤是指通过钻孔和爆破的方式,将煤矿炸碎后进行采煤。
疏松采煤适用于煤层较厚,煤层坚硬或有高岭土、粘土等复杂的地质情况。
在疏松采煤中,常用的巷道布置方式有:矩形巷道布置、扇形巷道布置和环形巷道布置。
矩形巷道布置适用于煤层较厚,煤矿分块较规则的情况;扇形巷道布置适应煤层分块较不规则的情况;环形巷道布置适用于煤层厚度差异较大,煤层底部存在水体的情况。
3.综放采煤:综放采煤是一种机械化采煤方法,结合了传统采煤和疏松采煤的优点。
综放采煤主要使用割煤机进行采煤,同时通过炸药等手段破碎煤岩,然后通过运输设备将煤矿从采煤工作面运出来。
在综放采煤中,常用的巷道布置方式有:直线巷道布置、房型巷道布置和综放巷道布置。
直线巷道布置适用于煤层较厚,采煤工作面较长的情况;房型巷道布置适用于采煤工作面较窄,煤矿破碎较容易的情况;综放巷道布置适用于采煤工作面较宽,煤层较厚,煤矿破碎较困难的情况。
总之,不同的煤层地质条件和采煤方式的选择,决定了采区巷道布置的方法。
合理的采区巷道布置,能够保证采煤工作的顺利进行,同时最大限度地保障煤矿的安全和高效开采。
煤矿开采方法煤矿开采是指通过各种开采方法,将煤炭资源从地下或露天采矿场中开采出来的过程。
煤矿开采方法的选择主要取决于煤层的厚度、倾角、地质构造、煤质、煤层赋存状态等因素。
在煤矿开采过程中,采用不同的开采方法可以实现最佳的开采效果。
一、地下开采1. 矿井开采法矿井开采法是将煤炭资源从地下采出的最常用方法。
矿井开采分为竖井开采和斜井开采两种方式。
竖井开采是在地下挖掘竖向通道,从上至下逐层采矿。
斜井开采则是在煤层顶部挖掘斜坡通道,从煤层顶部逐层采矿。
这两种方式既适用于煤层厚度较大的深部开采,也适用于煤层倾角较大的情况。
2. 长壁采煤法长壁采煤法是地下采矿中最常见的开采方式之一。
这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为200-300米,高度为2-3米,长度为几百米到数千米的煤墙。
随后,采煤机将煤墙切割成煤炭块,在切割的同时,支架会随之向前移动,将煤层支撑住,避免坍塌。
这种方法适用于煤层良好、煤质好、倾角小的情况。
3. 短壁采煤法短壁采煤法是在煤层底部挖掘一条宽度仅为10-20米的采煤巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。
这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。
但是,由于短壁采煤过程中煤层破坏严重,支护难度大,因此安全风险也较高。
二、露天开采1. 坡底开采法坡底开采法是在煤炭露天采矿场中使用的一种开采方法。
这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为100-300米,高度为几十米的开采巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。
这种方法适用于煤层赋存较浅、煤质较好、倾角较小的情况。
2. 多台阶开采法多台阶开采法是在煤炭露天采矿场中使用的另一种开采方法。
这种方法需要在煤层顶部开挖一条宽度比较小的采煤巷道,然后在巷道两侧开挖一系列的台阶,再在各个台阶上进行采煤。
这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。
煤矿开采方法的选择要根据实际情况进行,不同的开采方法有不同的适用条件和安全风险。
因此,在进行煤炭开采时,必须要严格遵守安全规定,以确保采煤过程中的安全。
四个采煤方法的总结1 倾斜长壁采煤法基本特点倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布置,沿倾斜(仰斜或俯斜)方向推进采煤。
①回采工作面沿煤层走向布置,沿倾斜(仰斜或俯斜)推进采煤。
与走向长壁采煤法相比,采煤工作面布置及回采方向不同,取消了采(盘)区上(下)山巷道。
②多数矿井根据地质条件在某一个区域采用倾斜长壁采煤法,在另一个区域采用走向长壁采煤法,也有矿井在同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。
倾斜长壁采煤法适用条件①主要适用于倾角α<21°的煤层②采取一定技术措施,可适用于12 ~17︒的煤层。
③可据地质构造的特点,采面呈伪斜布置。
④不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。
⑤据不同倾角,同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。
倾斜长壁采煤法的评价优点①巷道布置简单,巷道掘进及维护费低,投产快。
巷道掘进工程量少15%,相应工期短。
②运输系统简单,占用设备少,运输费用低。
运输设备及辅助人员可减少30%04~。
③回采巷道沿煤掘进,易固定方向,采面可等长布置,利于生产管理。
④通风系统简单,风路短,风流方向转折变化少,同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。
缺点①长距离倾斜巷道,使掘进及辅运、行人困难;②当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求,基本都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造;③大巷装车点多,可设带区,共用一个煤仓。
如阳泉一矿:4个分带共用一煤仓;二道河子矿:5个分带共用一煤仓。
④有时候存在污风下行的问题,应注意监测。
2长壁放顶煤采煤法长壁放顶煤采煤法:开采缓斜厚煤层时,先采出煤层底部长壁工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。
在缓斜厚煤层的底部(或煤层上部某一范围的底部)布置长壁工作面用常规方法进行采煤,随该工作面推进,利用矿山压力或人工破碎方法,将顶煤破碎,而后将顶煤放出,由采面运出。
放顶煤采煤工艺基本特点:①采面采煤:同综采、普采、炮采。
煤矿开采方法及技术解析煤矿开采是指通过各种手段和技术,将地下的煤炭资源开采出来并加以利用的过程。
在煤矿开采中,采用的方法和技术直接影响着煤矿的安全性、效率和环境保护等方面。
本文将对煤矿开采方法及技术进行解析,以期对读者对此有更深入的了解。
煤矿开采方法主要分为地下开采和露天开采两种。
地下开采是指通过井巷、巷道等地下通道进入矿井,将煤炭从地下开采出来。
露天开采则是将地表的煤炭露天挖掘出来。
两种开采方法各有优劣,选择哪种方法主要取决于煤矿的地质条件、煤层厚度和煤炭质量等因素。
在地下开采中,常用的方法有采煤工作面法、采煤柱法和综放开采法等。
采煤工作面法是指将矿井分为若干个工作面,通过采煤机和运输设备将煤炭采出并运出矿井。
采煤柱法则是在地下开采过程中保留一定的煤柱,以支撑地表和上覆岩层,以确保矿井的稳定和安全。
综放开采法则是将采煤和支护同时进行,通过煤炭自身的支撑作用来保持矿井的稳定。
露天开采常用的方法有露天矿坑法和露天矿井法。
露天矿坑法是将矿区地表的土壤和岩石挖掘掉,直接露出煤炭矿体,再通过装载机等设备将煤炭运出矿区。
露天矿井法则是将矿井开在露天矿坑旁边,通过井巷将煤炭运出。
除了开采方法外,煤矿开采还需要运用一系列的技术来提高开采效率和保障矿井的安全。
其中,煤矿通风技术是非常重要的一项技术。
通风系统的建设和运行可以保障矿井内空气的流通,排除有害气体,降低瓦斯爆炸和煤尘爆炸的风险。
此外,煤矿开采还需要运用矿井支护技术、瓦斯抽采技术、煤炭清洗技术等。
煤矿开采技术的发展与创新也是煤矿行业的重要课题。
近年来,随着科技的进步,一些新的技术开始应用于煤矿开采中。
例如,无人机技术可以用于矿区的巡查和勘探,提高了工作效率和安全性。
激光测量技术可以用于地质勘探和煤层的测量,提高了勘探的准确性和可靠性。
智能化设备和自动化控制技术的应用也使得煤矿开采更加高效和安全。
然而,煤矿开采也面临着一些挑战和问题。
煤矿资源的逐渐枯竭和环境保护的要求使得煤矿开采面临着压力。
采煤方法选择介绍采煤方法选择是一个非常重要的决策,对于煤矿开采效益和安全生产都有着重要影响。
在采煤方法选择时,需要综合考虑煤层结构、矿井地质条件、矿井规模、煤炭品位、采场长度和倾角等因素。
下面将介绍几种常见的采煤方法以及它们的优缺点。
1.长壁工作面采煤法:“长壁”指的是工作面长度较长,通常在几百米到一千米之间。
长壁工作面采煤法通常适用于煤层倾角较小(小于25度),煤层厚度较大(大于2米)的情况。
这种方法的优点是采煤效率高、更新快,适合开采大规模的煤矿。
但是该方法对于煤层倾角和厚度要求较高,因此不适合所有地质条件。
2.隧道工作面采煤法:隧道工作面采煤法适用于坚硬岩层条件下的开采。
该方法通过使用隧道机在煤层中开挖隧道,将煤层一次开采出来。
这种方法的优点是可以达到高采煤效率、高瓦斯抽采效果,能够保证矿井的安全稳定。
但是该方法的投资和设备要求较高,适合规模较大的矿井。
3.钻孔爆破工作面采煤法:这种采煤方法通常适用于煤层倾角较大(大于25度),煤层厚度较小(小于2米)的情况。
通过使用钻孔进行爆破,将煤层破碎后进行采煤。
这种方法的优点是可以适应不同倾角和厚度的煤层,且设备投资相对较低。
但是钻孔爆破采煤会产生大量煤尘和瓦斯,需要采取相应的防护措施。
4.综放工作面采煤法:“综放”是指综合采煤和放顶支护的方法。
采用综放工作面采煤法可以实现短周期、高效率的煤层开采。
这种方法的优点是对矿井地质条件要求较低,适应性强,可以适用于各种煤层条件。
但是该方法需要使用大量的支护材料和设备,并且容易产生冲击地压,需要加强安全管理。
综上所述,采煤方法的选择应该根据具体的矿井地质条件和开采要求来确定。
在采煤方法选择时,需要综合考虑采煤效率、安全性、经济性和可持续性等因素,以实现煤矿的安全高效开采。
矿井采煤方法的选择
【摘要】采煤方法的选择是煤矿安全生产的重要内容,安将直接影响矿井安全生产和煤矿企业各项技术经济指标。
选择采煤方法应当结合区域经济特点,根据煤层赋存条件、矿井开采技术水平等因素,选用技术先、经济合理、安全生产条件好、资源回收率高的采煤方法。
【关键词】矿井;采煤;选择
0 前言
选择采煤方法,必须满足安全、经济、煤炭采出率高的基本原则,努力实现安全高效。
所谓安全,就是必须贯彻“安全第一”的生产方针,做到采煤工艺先进合理,采煤系统可靠,技术措施完善。
经济就是指高产、高效、低耗、低成本,煤炭质量好。
采出率高就是要求尽量减少煤柱损失,减少采煤工作面留煤损失和泼洒损失,最大限度地提高煤炭资源采出率,以达到国家要求。
选择采煤方法应当遵循的三个基本原则,既密切联系又相互制约,在选择时应当综合考虑。
1 选择采煤方法应考虑的因素
为了满足采煤方法选择的原则要求,在选择和设计采煤方法时,必须充分考虑到具体的地质、技术和经济因素的影响。
1.1 地质因素
1.1.1 煤层倾角。
煤层倾角是影响采煤方法选择的重要因素。
煤层倾角的变化不仅直接影响到采煤工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、工作面长度、支护方式、采空区处理方法,而且还直接影响到采区巷道布置、运输方式、通风系统、顶板灾害防治措施以及各种参数的选择。
一般条件下,倾角小于12的煤层,有利于采用巷道系统简单的倾斜长壁采煤法;倾角大于12的煤层,多采用走向长壁采煤法。
1.1.2 煤层厚度。
煤层厚度及期变化也是影响采煤方法选择的重要因素,根据煤层的厚度,可以选择相应的采煤方法。
一般条件下,薄及中厚煤层通常采用一次采全高的采煤方法;厚煤层可采用大采高综合机械化采煤一次采全高、放顶煤采煤方法,也可以采用分层开采的方法。
此外,煤层厚度还会影响到采煤工作面的长度,影响采空区处理方法的选择。
在开采自然发火期较短的厚煤层时,就必须采取综合预防煤层自然发火的措施,采用全部充填法或局部充填法处理采空区。
1.1.3 煤层特征及顶底板稳定性。
煤层的硬度、煤层的结构(含夹矸情况)、含煤层数及煤层顶底板岩石的稳定性,都直接影响到采煤机械、采煤工艺以及采空区处理方法的选择,影响着采区巷道布置、巷道维护方法及采区主要参数的确
定。
1.1.4 煤层地质构造。
采煤工作面内的断层、褶皱、陷落柱等地质构造,直接影响着采煤方法的选择和应用。
由于地质构造的影响,有时不得不放弃技术先进的采煤方法,而采用适应性较强、安全可靠性较高的采煤方法。
一般情况下,对于地质构造简单,埋藏条件稳定的煤层,有利于选用综合机械化采煤方法;对于地质构造复杂、埋藏条件不稳定的煤层,可选用普通机械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其他适应性较强、安全可靠性较高的采煤方法;多走向断层的煤层宜采用走向长壁采煤法;多倾斜断层的煤层,宜采用倾斜长壁采煤法。
因此,在选择采煤方法之前,必须加强地质勘查和测量工作,准确掌握开采范围内的地质构造情况,以便正确地选择适宜的采煤方法。
1.1.5 煤层含水性。
煤层及其顶底板含水量较大时,需要在采煤工作面开采前采取疏排水措施,或在采煤过程中布置疏排水设施,应在选择采煤方法时加以充分考虑。
1.1.6 煤层瓦斯含量。
煤层瓦斯含量较高时,在选择采煤方法时,应当考虑布置预抽瓦斯专用巷道和预抽瓦斯钻孔,并通过瓦斯管网进行瓦斯抽放。
还要考虑在开采过程中加强通风和瓦斯管理,防止瓦斯事故的发生。
1.1.7 煤层自然发火倾向性。
煤层自然发火倾向性直接影响着采区巷道布置、工作面参数、巷道维护方法和采煤工作面推进方向等,决定着是否需要采取防火灌浆措施或选用充填采煤法,在选择采煤方法时应予以考虑。
1.2 技术发展及装备水平
技术发展及装备水平也会影响采煤方法的选择。
改革开放以来,我国采煤方法和采煤工艺技术在创新中得到不断的发展,新方法、新工艺、新装备的推广应用,为采煤方法选择提供了更广阔的空间。
厚煤层放顶煤采煤法、大采高一次采全厚采煤法、伪斜柔性掩护支架采煤法、伪斜走向长壁采煤法等得到广泛应用。
工作面采煤工艺技术、装备能力不断提高,工作面单产水平和劳动效率迅速增长。
因此在采煤方法选择时应考虑不同装备水平的工艺技术、工作面单产水平必须同矿井各个生产环节的能力相适应,并留有适当的发展余地。
顶板管理和支护技术也影响到采煤方法的选择。
譬如在坚硬顶板条件下,部分矿井采用的高工作阻力液压支架和对顶板岩层进行注水软化技术,在坚硬顶板条件下成功地采用了垮落法处理采空区,取代了传统的煤柱支撑采煤法(即刀柱式采煤法)。
为了保护地面生态环境,开采建筑物下、铁路下、水体下的煤炭资源,可根据具体的自然和技术条件,选择相应的“三下”采煤方法。
1.3 矿井管理水平
矿井管理水平及员工素质对采煤方法的选择也会产生一定的影响,在选择和应用那些技术要求高、生产组织复杂、管理比较复杂的采煤方法(如大采高一次采高综采、大倾角综采、急斜煤层伪斜短壁采煤法、急斜煤层伪俯斜走向长壁采煤法等)时,应在加强对员工安全技术培训的前提下,按照先易后难的原则,有计划地、循序渐进地逐步试用,在掌握其技术要领并积累一定实践经验后再推广应用。
选择采煤方法时,应避免忽视企业管理水平和员工素质的实际情况,在条件尚不具备的情况下,盲目采用新的采煤技术和新工艺。
1.4 矿井经济效益
矿井的经济效益是选择采煤方法的重要因素。
在选择采煤方法时,要研究拟采用采煤方法的投入和产出关系,考虑企业的投资能力和采煤方法的经济效果。
还要考虑设备供应和配件、消耗材料的供应情况,昼保证生产水泵材料能就地取材,以降低原生产成本。
2 采煤的方法的发展方向
选择合适的采煤方法,对提高矿井生产管理水平和煤矿企业经济效益,改变矿井技术面貌起着决定性作用。
我国采煤方法的发展方向,就是要因地制宜地发展安全高效的采煤方法。
(1)改进采煤工艺,因地制宜地发展先进的机械化采煤技术;
(2)扩大走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法的应用范围;
(3)缓斜、倾斜厚煤层推行倾斜分层下行垮落采煤法和放顶煤采煤法;
(4)大力推广无煤柱护巷技术;
(5)急斜煤层开采要进一步探索采煤机械化的发展途径;
(6)“三下一步”采煤技术有广泛的发展空间;
(7)适度发展水力采煤技术;
(8)柱式体系采煤法应用范围将不断扩大;
(9)煤炭地下气化技术前景光明。