煤矿开采技术论文煤矿开采论文
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我国煤炭资源丰富,煤炭开采历史悠久,矿地质构造比较复杂,自然灾害严重。
煤炭工业呈多层次发展,煤炭企业按所有制分为国有重点煤矿、国有地方煤矿和乡镇煤矿。
煤矿安全状况发展很不平衡,国有重点煤矿安全状况良好,国有地方煤矿较差,乡镇煤矿最差。
21世纪以来,加大了对煤矿的监管力度,关闭了一批不具备基本生产条件的小煤矿,乡镇煤矿经过了停业整顿;国有地方煤矿深化了安全专项整治,加大安全投入,完善安全设施和装备,增强了矿井防灾、抗灾能力;国有重点煤矿通过国家技改资金扶持以及“一通三防”专项监察和重点监控,改善了煤矿安全装备和设施。
全国煤矿安全状况有了较大的好转。
煤矿生产一般是地下作业,除了工作环境恶劣,工作地点经常移动外,还随时受到矿井瓦斯喷出、瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等威胁。
特别是瓦斯突出与爆炸、煤与瓦斯突出严重威胁矿井生产安全,因此必须做好矿井内瓦斯监测安全管理工作,随时做好监控涌出量并对瓦斯作抽排放工作,保证矿井安全生产关键词:瓦斯喷出、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯抽放1 引言 (3)1 矿井瓦斯喷出 (4)1.1概念和分类 (4)1.2瓦斯喷出防治 (4)1.2.1原始洞缝中瓦斯喷出的防治 (4)1.2.2采掘地压形成裂缝中瓦斯喷出的防治 (5)2防治煤与瓦斯突出 (5)2.1煤矿井下动力现象及分类 (5)2.1.1按动力现象的力学(能源)特征分类 (5)2.1.2按动力现象强度分类 (6)2.1.3突出危险程度的划分 (6)2.1.4关于防突措施与安全防护措施的实用规定 (7)2.2突出的基本特征 (7)2.3突出的机理 (8)2.4瓦斯突出的一般规律 (8)2.5预防煤与瓦斯突出的主要技术措施 (9)3矿井瓦斯爆炸及其预防 (11)3.1煤矿井下瓦斯爆炸原因分析 (11)3.2预防瓦斯爆炸技术措施 (12)4矿井瓦斯抽放 (13)4.1抽放瓦斯的可行性 (13)4.1.1抽放瓦斯的目的 (13)4.1.2新建抽放瓦斯矿井应同时具备的条件 (14)4.2抽放瓦斯方法 (14)4.3抽放设备 (17)5 总结 (19)参考文献: (20)致谢 (21)1 引言瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。
煤矿开采沉陷与减沉控制技术分析【摘要】为了科学地解决煤炭资源开采中引起的采动损害和环境问题,中国工程院钱鸣高院士提出了煤矿绿色开采理念,形成了煤矿绿色开采技术,包括保水开采、煤与瓦斯共采、减沉开采和矸石减排等技术。
其中煤矿减沉开采技术经过近10余年的研究,得到了大力发展。
本文就煤矿开采沉陷造成的影响和减沉控制措施两个方面对减沉开采进行分析,对我国煤矿减沉开采技术和理论的研究与发展有重要意义。
【关键词】绿色开采减沉控制开采沉陷条带开采充填开采部分充填开采大面积的开采地下煤炭会引起上覆岩层移动直至地表,导致地表沉陷,出现裂缝、台阶或塌陷坑[1],对地表上的建筑物、铁路和水体危害很大。
为了保护土地资源和地面建筑物,减少煤炭开采引起的地表沉陷,而提出了煤矿减沉开采技术。
1 开采沉陷造成的影响1.1 对建筑物的影响开采沉陷会影响民房、桥梁、地下管线等地面建筑物,不同的地表移动变形类型对建筑物造成的影响不同,其中曲率和水平变形是使建筑物产生变形和破坏的主要原因。
曲率分为凸曲率和凹曲率,将地表平面变成曲面,破坏了建筑物基础同地表间力的平衡态。
在凸曲率的影响下,建筑物基础的两端处于悬空状态,建筑物出现“倒八字形”裂缝。
在凹曲率的影响下,建筑物基础变成两端有支点的简支梁,建筑物出现“正八字形”裂缝。
水平变形分为拉伸变形和压缩变形,其中拉伸变形对建筑物的破坏作用尤为显著。
由于建筑物抵抗拉伸变形的能力远小于抵抗压缩变形的能力,一个较小的拉伸变形就会使建筑物产生裂缝。
如果压缩变形比较大时,也会造成建筑物地基压碎、砖墙产生水平裂缝或褶曲[2]。
1.2 对铁路线的影响铁路下采煤时,地表移动和变形将会通过路基反映到线路上。
一方面,地表倾斜对路基的稳定性影响很大,当倾斜方向与坡体方向相同时,会使陡坡路堤、高路堤及深路堑等稳定性差的地段稳定性进一步降低。
另一方面,地表水平变形使路基产生拉伸和压缩变形,其中拉伸变形会使土质路基密实度降低甚至产生裂缝,但是土质路基有一定的孔隙度,能够吸收压缩变形。
煤矿智能化开采技术的发展趋势与实践应用
摘要:煤矿智能化开采技术以先进传感器、控制系统和数据分析为核心,正朝着技术创新和环保节能方向发展。通过部署高效能设备提升生产效能,构建全方位智能监控系统确保作业安全。这些技术不仅推动行业变革,还促进绿色矿山建设,为煤矿行业的可持续发展注入新活力。
关键词:煤矿智能化开采;发展趋势;实践应用 随着科技的不断进步和环保要求的日益提高,煤矿开采行业正面临着前所未有的挑战和机遇。智能化开采技术的快速发展,为煤矿行业提供了新的解决方案和发展动力。本文在分析煤矿智能化开采技术的发展趋势,并探讨其在实践中的应用情况,以期为煤矿行业的可持续发展提供参考。
1.智能化开采技术的基本原理 智能化开采技术,作为现代矿业发展的重要基石,其基本原理在于通过集成先进的传感器、控制系统以及数据分析技术,实现对矿山生产环境的全方位感知、设备状态的实时监控以及作业人员的智能管理。在矿山生产环境中,传感器作为智能化开采的“眼睛”和“耳朵”,负责收集各类关键数据,如温度、湿度、气体浓度、岩石稳定性等。这些传感器能够准确捕捉环境参数的细微变化,为后续的决策提供支持。控制系统则是智能化开采的“大脑”,它根据传感器收集的数据,结合预设的算法和规则,对矿山设备进行远程控制。例如,当检测到瓦斯浓度超标时,控制系统可以自动启动通风设备,以降低瓦斯浓度,确保作业安全。数据分析技术则是智能化开采的“智囊团”。通过对大量数据的深入挖掘和分析,可以发现隐藏在数据背后的规律和问题,为矿山管理提供科学依据。例如,通过对历史生产数据的分析,可以预测未来一段时间内的生产趋势,从而提前做好资源调配和设备维护。 2.煤矿智能化开采技术的发展趋势 2.1探索技术创新趋势,引领行业变革浪潮 煤矿智能化开采技术的发展,正逐步由传统的人工作业向高度自动化、智能化转变,这一变革离不开科技创新的强有力驱动。随着人工智能(AI)、物联网(IoT)、大数据等前沿技术的深度融合与应用,煤矿开采行业正迎来一场前所未有的技术革命。在技术创新方面,煤矿智能化开采技术将更加注重自动化水平的提升。例如,通过引入先进的机器人技术和自动化设备,可以实现煤矿采掘、运输、提升等环节的无人化作业,从而大大提高生产效率和降低人力成本。智能化是煤矿开采技术发展的另一重要方向,利用人工智能技术,可以对煤矿生产过程中的各种数据进行实时分析和处理,实现智能决策和预测。例如,通过构建智能调度系统,可以根据生产需求和设备状态实时调整生产计划,确保生产过程的稳定性和高效性。集成化是煤矿智能化开采技术的又一发展趋势,通过将不同技术和系统进行有效集成,可以实现煤矿生产过程的全面优化和协同管理。例如,可以将智能采掘设备、智能监控系统、智能调度系统等集成到一个统一的平台上,实现数据的共享和互通,提高整个煤矿生产的智能化水平[1]。在具体实践中,一些领先的煤矿企业已经开始积极探索智能化开采技术的应用。通过引入先进的智能采掘设备和智能监控系统,实现了矿山的数字化、信息化和智能化管理。
浅析煤矿开采中的智能开采技术摘要:在煤矿产业的智能化开采过程中,采用自动化技术和智能化技术是实现智慧煤矿产业发展的核心技术。
在开采的过程中将根据不同的开采环节引进先进的机械设备实现智慧开采,有效减少在各个生产环节中的人力资源投入,提高整体开发的质量和效率。
当前,智能化开采属于起步阶段,随着各类高效、高端的综合采掘技术与装备技术的快速发展,煤炭智能化开采的机械化水平与自动化水平全面提高,在更大程度上为煤矿产业的发展提供了保障。
关键词:煤矿产业;智能化开采;关键技术创新引言煤炭资源一直是人类社会发展的重要资源之一。
近年来,我国的采煤行业逐渐进行智能化改造,这是由于我国的信息化智能技术发展迅速,适应性强。
目前我国的5G无线通信技术位于世界前列,许多一线城市已经加5G无线网络投入使用,这为我国的通信技术发展提供了良好的借鉴案例。
目前我国正处于经济发展的重要阶段,我国的生产方向将由人口红利转向智能发展,而采煤行业也逐渐走上智能发展的道路。
在目前的发展阶段,一些将传统采煤技术与煤矿综采工作面智能化开采技术进行有机结合的企业纷纷取得了优秀的生产成绩,开启了煤炭开采的智能化道路。
本文通过对实际煤矿综采工作的分析讨论,找寻我国采煤行业目前存在的技术难题。
结合我国的煤矿综采工作面智能化开采技术,解决行业难题,并为今后的采煤行业发展提供有益的建议,最后也将对我国的采煤行业智能化开采的发展方向进行展望。
1智能化煤矿的实际含义智能化就是指大数据、互联网和云计算等高新技术做组合而成的一种技术和系统,利用机器来代替人工作业。
在煤矿开采期间利用智能化技术主要就是根据先进的设备和仪器,让这些设备与仪器在工作期间能够具有对工作环境的感知能力和判断能力,结合这些因素与数据的判断来执行其决策。
而这些设备能够通过人类所设定的高级程度不断对工作平台中的各项数据进行收集与识别,进而自动保存和识别,不断进行总结之后使各个方面的工作更加出色。
这样就相当于人在工作期间不断积累工作经验是一样的情况。
浅析煤矿井下开采的技术煤矿开采技术的不断发展不仅提升了煤矿的开采产量,同时也提升了煤矿开采的效率和煤矿开采的安全性。
本文主要介绍了井下开采技术的特点以及几种常见煤矿井下开采技术。
标签:煤矿井下开采开采技术煤矿开采技术和工艺一直以来都是采矿科学的主题。
在科技和经济迅猛发展的今天,煤矿开采工艺也必然得到改进和提升,必然会步入科学化、现代化、高效化的发展轨道。
煤矿开采技术必须要跟科学技术结合,才能实现煤矿开采的高质量和高效率,进而创造更高的经济效益和社会效益。
1井下开采技术的特点煤矿开采工艺的发展都是在实践中不断摸索、改进和总结而来的,每一种开采工艺的变革都有与之相配套的改进方式,并不是某一个环节的改变。
综合来说,井下开采技术主要有以下两个特点:一是,相比露天开采,井下开采技术难度较高。
井下煤矿的储备总量要比露天煤矿多,井下开采煤矿必须综合考虑地质以及煤层分布情况后再决定开采方案,如选择开采设备、选择支护方式等。
二是,选择井下煤矿开采方式需要结合煤矿的类型,井下开采煤矿通常使用长臂、放顶煤开采方式,一般情况下都是使用定向钻探技术。
钻具在作业时,要经过测斜仪测定好实际下方位置跟预定位置两者之间的距离以及夹角等参数,测定好之后再根据数据做适当的调整,位置调整合适后才进行加压开始钻探。
在钻探过程中多次检测钻具的位置也是十分必要的,可以有效避免钻探过程中位置出现偏离。
2煤矿井下开采技术分析2.1柱式采煤法柱式采煤法主要有房柱式采煤法、巷柱式采煤法等,这些采煤法的特点就是借助采空区间构成的煤柱为支撑平台,不往下深挖,接着就用爆破的方式回采煤柱。
这种煤矿开采的方式工作面不大,能同时进行多个工作面达到提高开采率的目的。
同时,该技术难度不高,开采成本也能很好地控制。
运送煤矿的通道通常都是跟工作面垂直,煤柱的大小也通常都是依照相应的地质情况、煤矿品质、煤矿挖掘深度等决定的,而不是由煤矿开采设计者决定的。
巷柱式采煤法是在开采作业范围里,每间隔10-20米就沿着煤矿层切割10-20米左右的煤柱作为支撑平台[1]。
浅谈煤矿开采技术与开采方法摘要:目前,随着我国科学技术的迅速发展,各种新型环保能源被挖掘出来并应用于社会,在新能源兴起的过程中,煤矿在我国工业生产中仍有非常广泛的应用。
目前煤矿在冶金和火力发电中仍有广泛的应用,煤矿的开采新技术应用对我国经济发展有效。
因此,本文主要对煤矿开采新技术的开发进行分析,希望在此基础上提出以下内容,为行业工作人员提供相应的参考价值。
关键词:煤矿;采矿技术;发展;简介:对我国煤矿开采行业来说,大部分地方煤矿区由于地质条件限制煤矿产量,开采过程中地下断层岩用水通常会产生突发性的水问题,对施工造成一定影响,给煤矿的技术人员和工作人员带来生命威胁,对一些中小型煤矿由于资金和技术方面的限制,一般没有严格的规定。
同时处理尾矿时,技术问题会给煤矿开采造成大量流失,对煤矿资源造成严重浪费。
1.应用新技术和采矿方法的必要性1.1降低煤矿企业生产成本对大多数煤矿企业来说,煤矿开采成本在一定程度上制约了煤矿开采规模和施工安全防御工程的建设,但在今天的煤层开采中,由于浅煤矿的过度开采,深煤矿开采已经不可避免。
但是,深部煤矿的开采技术难度大,成本高,给开采者带来了一定的安全风险。
当前煤矿企业的市场竞争越来越大,掌握和应用新的技术和方法可以降低煤矿开采成本,提高市场竞争力,促进煤矿企业的持续发展。
1.2减少煤矿作业安全事故的发生煤矿开采时,安全事故发生的概率已经逐渐降低,但部分施工现场仍有事故的出现,可能会造成人员伤亡。
在这些安全事故中,主要原因是施工技术不符合施工标准,但这些灾害不能完全避免,但通过应用新技术,可以在合理范围内控制风险,从而解决煤矿生产的安全问题。
2.采矿新技术和采矿方法分析2.1小规模采煤技术分析对于小阶段煤炭开采技术,主要应用将煤层分为多个小部分,以后保证该地区没有施工人员、施工设备和支撑保护的措施,对该地区的煤层进行小幅爆破后回收煤炭的技术。
对于该技术,可以应用于厚度通常在3米以上、7米以下的煤层,对于该技术,煤炭开采效率较高,在踩煤矿过程中也相对简单方便,安全性也较高,但该技术在局限性上也很明显。
采矿工程毕业论文陕西广播电视大学专科毕业论文1.绪论1.1研究的目的和意义1.1.1研究目的1.2本文的框架结构本文一共分为五章,第一章是绪论,对全文内容进行提纲性的概括,起到总领的作用。
第二章是概述煤炭工业发展现状及面临的主要挑战。
第三章是大采高技术发展现状。
第四章是综采工作面大采高采煤方法在煤矿的应用。
第五章是研究结论与建议。
第1页共1页陕西广播电视大学专科毕业论文2.煤炭工业发展现状及面临的主要挑战2.1煤炭工业发展现状煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。
在20世纪50年代和60年代,煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占90%和80%以上,2022年煤炭所占的比例分别为72%和63%。
2.1.1改革开放以来煤炭工业取得显著成绩(1).煤炭产量持续增长全国原煤产量由改革开放初期的6亿吨左右提高到2022年预计产量39亿吨,增长6.5倍多,处于历史较高水平,为我国国民经济发展提供了能源保障。
(2).生产水平大幅度提高大中型煤矿机械化水平、单产、单进、原煤工效,都逐年增高。
建成了一批国际领先、高产高效矿井,初步建全了技术、设计、制造、培训比较完整的技术保障体系。
(3).产业结构调整取得重大进展政企分开迈出重大步伐,大多数国有大中型煤炭企业开始建立现代企业制度。
一些企业开始了跨地区、跨行业的产业联合,煤、电、化、路、港、航产业链开始形成,一批劣势企业退出市场。
(4).行业整体效益不断增加在经历三年严重的经济困难后,2001年煤炭行业开始走出低谷,呈现恢复性增长。
2002年后步入快速增长周期,经济运行质量不断提高。
[2]2.1.2行业主要特点(1).煤炭是资源性行业煤炭是不可再生的资源。
煤矿的寿命取决于其所拥有的煤炭储量。
我国大多数煤矿远离城市和经济发达地区、社会负担重,经济基础差。
地区条件不一,煤炭企业发展不平衡性在行业中十分突出。
第2页共2页陕西广播电视大学专科毕业论文(2).煤炭是高危行业因煤矿生产条件所限,从历史上看,在各国工业部门中,煤矿的事故死亡率是最高的。
中国煤矿智能开采科技创新与发展论文引言近十年来,为了实现煤矿安全高效生产,国内开展的有关煤矿开采科技创新研究工作取得了很大的成绩,已使得我国煤炭开采水平接近或部分达到了世界先进水平,但真正实现完全智能开采还局限在薄煤层工作面m。
对综采技术方面,利用陀螺仪对采煤机位置进行三维检测跟踪定位0,在原有记忆割煤、过载保护、自动调高等功能基础上新增加了红外摄像、雷达探测防机械碰撞和煤岩分析检测功能,这些技术大部分处在研究阶段,与国际最高水平相比仍有_定差距,而有_些开采技术也是国内外煤炭行业所共同面临的难题。
解决这些问题需要通过不断的技术创新,研究新技术尤其是光电技术在煤矿开采中的快速应用。
笔者通过分析国外煤矿先进的开采技术,对我国未来几年影响煤矿开采的新技术进行重点研究,提出智能开采的关键技术体现在智能探测、智能导航和智能控制方面,对其中较成熟的技术进行了初步试验,对具有应用前景的技术进行了分析展望,目的是争取在国家‘‘十三五”期间赶上和超过世界先进煤矿开采水平,以使我国由世界第一煤炭开采大国变为第一煤炭开采强国。
1、国外智能开采技术现状进入21世纪以来,国外煤矿开采追求“安全、高效、简单、实用、可靠、经济”的原则,其智能开采的技术思路是:通过钻孔地质勘探和掘进相结合的方式,描绘工作面煤层的赋存分布,通过陀螺仪获知采煤机的三维坐标,两者结合实现工作面的全自动化割煤。
该思路可避开煤岩识别难题,以地质条件为载体,顶层规划自动化采煤过程H。
1.1工作面自动化LASC系统2001年7月,澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO承担了ACARPAustralianCoalAssociationResearchProgram,澳大利亚煤炭协会研究计划设立的综采自动化项目,开展综采工作面自动化和智能化技术的研究。
到2021年该项目通过采用军用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法取得了3项主要成果,即采煤机位置三维精确定位误差±10cm、工作面矫直系统误差±50cm和工作面水平控制,设计了工作面自动化LASC系统,并首次在澳大利亚的Beltana矿试验成功。
煤矿开采中倾斜长壁综合机械化采煤技术特点分析 [摘要]: 贵州新田煤矿龙潭组四号富煤带由于倾角平缓,煤层赋存相对标高约200m(+940-740m),全井田共划分六个盘区,首采盘区为一、二盘区。一、二盘区布置在+860m水平大巷以上,先期开采地段,两盘区走向长约1800m,倾斜宽约1600m。一、二盘区均采用倾斜条带开采布置方式。矿井开采为近水平~缓倾斜中厚煤层,工作面采用倾斜长壁式采煤法,后退式回采,全部冒落法管理顶板。本文主要阐述了倾斜长壁采煤法,对机械设备的要求;薄煤层综合机械化装备及工艺特点;滚筒式采煤机工作方式的特点。 [关键词]:煤矿开采 倾斜长壁 综合机械化 中图分类号:td82 文献标识码:td 文章编号:1009-914x(2013)01- 0001-02 煤炭工业技术政策阐明:倾斜和缓倾斜煤层一般采用走向长壁采煤法。倾角小于12°,条件适宜的煤层采用倾斜长壁采煤法。该采煤法工艺与走向长壁采煤法的采煤工艺大致一样。其主要差异是推进方向不同,在煤层倾角小于6°~8°以上时,要根据倾斜长壁采煤的特点,改进工作面的机械设备,保持采煤机和输送机的稳定性。 1、 倾斜长壁采煤法对机械设备的要求 1) 进行倾斜长壁采煤,特别是俯斜开采,采煤机机身和滚筒对输送机上的导向管产生转矩,可能使采煤机滑向煤壁。采煤机横向稳定性较差,为避免采煤机不断钻入煤壁,一定要研究锚固输送 机。靠采空区侧的采煤机圆形导向管效果较好,而磨损严重。在煤层倾角大于12°~15°时,靠煤壁侧要使用双导向装置。 2) 为使滚筒在割煤过程中与煤层底板保持平行,不留三角煤,采煤机一定设有调斜装置。 3) 工作面在采煤机割过后,部分碎煤不能全部装入输送机中,遗留在输送机与煤壁之间。特别是仰斜开采片帮严重时和俯斜开采输送机直接铺在工作面底板上时,采煤机的装煤效果差。为提高采煤机滚筒的装煤效果,在滚筒后部要加装挡煤板,选择三头螺旋的滚筒。 4) 对仰采工作面,采空区顶板岩石基本上冒落。在采空区,液压支架起支撑顶板作用,因此,应选用支撑式液压支架。 5) 对俯采工作面,采空区顶板岩石能冒落到工作面空间,液压支架可支撑顶板,避免防止砰石窜入支架内,支撑掩护式支架比较合适。 6) 在俯斜工作面,因采煤机和输送机有滑向煤壁的作用力,因此,要在液压支架上采用限制移架千斤顶行程的措施,加强支架与输送机间连接的刚性。仰斜开采时,为避免煤壁片帮,要选用带有护帮装置的液压支架。 2、 薄煤层综合机械化装备及工艺特点 薄煤层开采难度大、劳动强度大、产量低、效率低、成本高,每采吨煤所耗的劳动力约为中厚煤层的2.5~3 倍。薄煤层采煤机械可用刨煤机或滚筒式采煤机。刨煤机是薄煤层中有效的采煤机 械,在适当的条件下,要优先选用刨煤机。它结构简单、电机不进入工作面、不拖电缆、工人不跟机操作、能耗低、块煤率高、操作方便、粉尘少,同时,受地质条件的限制,适用于埋藏较稳定的松软煤层。滚筒式采煤机因其适应性强、效率高及操作和维护简单,适合在薄煤层中采用。 3、 滚筒式采煤机工作方式的特点 薄煤层综采工作面采煤机可分为侧面工作式和正面工作式。前者即骑溜式采煤机,机身高度低,配套的刮板输送机高度也低,一般用在大于0.8m 的煤层。后者机身不骑坐在工作面刮板输送机上,而在前滚筒开出的机道内,采煤机的两滚筒分别装在机身的前、后两端,采煤机可在工作面穿梭工作,又称机道内采煤机。这是使用较多的薄煤层采煤机,它不骑坐在刮板输送机上面,降低了配套高度增加了刮板输送机的过煤空间,其牵引方式除了锚链牵引外,还有无链牵引。正面工作式滚筒采煤机主要有爬底板式和悬机身式。 1) 爬底板式采煤机,底部一端坐落在底板上,另一端坐落在刮板输送机的铲煤板上。主体布置及在工作面与刮板输送机和支架的配套布置情况如图1 所示(右栏)。 图1 爬底板式滚筒采煤机总体布置图 (a) 平面图; (b) 侧视图 1—滚筒;2—摇臂;3—机身;4—操纵箱; 5—导轨;6—滑靴;7—刮板输送机;8—支架 滚筒1 可由摇臂2 调整高度,在机身3 靠采空区侧伸出一操纵 箱4操纵箱在刮板输送机7的上方并留有足够大的过煤空间,机身支撑在输送机靠煤壁侧并装有导轨5的铲煤板上,导轨和铲煤板既作为采煤机的主要支承点,又作为采煤机的导向轨道。在机身下的靠煤壁侧,前后装有两个液压缸的支撑滑靴6滑靴在底板上滑行,并可进行机身的调斜滑靴与底板的接触面积设计得足够大,方便采煤机在软底板上能正常工作。爬底板式采煤机工作时,前滚筒沿煤层底板截割,滚筒的直径要大于机身高度300~500mm,以便机身能够顺利通过。后滚筒沿顶板截割,这与一般中厚煤层双滚筒采煤机不同,滚筒旋转方向也不同。 2) 悬机身式滚筒采煤机不像爬底板式采煤机有支撑滑靴,而是在刮板输送机的挡煤板顶部装有导向管,机身靠采空区侧安装有抓手,抓在导向管上,采煤机的重量主要支承在刮板输送机的铲煤板上,机身悬在刮板输送机靠煤壁侧的一边,为平衡处在悬臂状态的机身,除导向管限位外,主要是在操纵箱一侧加配重6,如图2 所示。 图2 悬机身式滚筒采煤机工作情况 1—滚筒;2—摇臂;3—截割部减速箱 4—电机部;5—牵引部;6—操纵箱与配重 悬机身式采煤机的机身底面距煤层底板有170~320mm,这样可使采煤机较好地适应底板起伏不平的工作面。采煤机工作时,前滚筒要沿顶板截割并把割下的煤装入刮板输送机,后滚筒沿底板截割剩余的底煤。滚筒的旋转方向仍与一般的双滚筒采煤机一样,即前 滚筒采用顺时针旋转,后滚筒采用逆时针旋转。前滚筒沿顶板开出的空间,应能使采煤机悬伸的机身顺利通过。 3) 薄煤层滚筒式采煤机的特点。因采高限制,采煤机骑坐刮板输送机的困难较大,适合采用爬底板式或悬身式采煤机,滚筒位置采用正面工作式,可解决采煤机机身通过的问题。还提高了工作面的通风能力,这对瓦斯较大的薄煤层工作面有重要意义。薄煤层的循环产量较低,为提高生产率,一定加快工作面推进速度,这就要求加大采煤机功率,提高牵引速度。滚筒式采煤机粉煤率较高,薄煤层滚筒采煤机更高。一些薄煤层采煤机6mm 以下级的粉煤率高达65%以上。这是由于在煤层较薄时,滚筒的直径可能比截深还小,螺旋叶片的装煤能力降低,二次破坏严重,因此,粉煤率增高。为增加块煤率,降低粉煤率,要合理选择滚筒参数,注意截齿排列,还要探索新的破煤方法。考虑薄煤层采煤机跟机操作困难,离机控制装置已采用。薄煤层采煤机要向遥控、程序控制和自动监控等方向发展。 4) 薄煤层综采工作面输送机和液压支架的特点。薄煤层矿压显现比较缓和,因此,液压支架工作阻力和初撑力较低;支架在最低支护状态时,要保证顶梁下面有高400mm、宽600mm 的人行道;支架调高范围大,伸缩比在2.5~3.0 左右;顶梁、底座的厚度要小,而要有足够的强度;底座为分体式结构,便于排砰;为减少控顶距,要先移输送机,后移液压支架;多为单向或双向邻架控制,以保证操作人员安全,减小劳动强度。 结束语 薄煤层综采工作面的薄弱环节是落煤和装煤,输送机的运输能力要大于采煤机的生产能力,以避免由于输送机能力低而影响割煤;薄煤层波浪起伏变化较大,输送机对煤层底板不平状态要有较强适应性;在采煤机骑溜运行的薄煤层综采工作面,要采用薄溜槽输送机,以增大过机和过煤空间;要选用双边链输送机,它对煤层起伏变化适应能力较强,还有较大的过煤空间。
煤矿开采技术论文煤矿开采论文
阳煤集团开元煤矿首采区选择
摘要:论文根据阳煤集团开元煤矿扩建需要,提出了3个首采区
方案,经综合比较确定南部六采区作为扩建后矿井的首采区。
关键词:开元煤矿 煤层赋存 首采区
1 项目背景
阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司煤矿始建于1970年,公司前
身为寿阳县黄丹沟煤矿。2001年阳煤集团兼并开元公司后进行了一系
列技术改造,并根据国民经济发展需要于2008年决定对其进行扩建,
扩建规模为3.0Mt/a,净增能力1.8Mt/a,设计服务年限53.5a。矿井建
设总投资88293.36万元,单位投资为294.31元/t,生产成本172.46元/t,
投资回收期4.71a,原煤生产效率15.4t/工。
开元煤矿主要可采煤层赋存及煤质情况见表1。
2 采区划分
开元井田近长方形,位于沁水煤田西北端、阳曲~盂县纬向构造
带南翼,总体构造为走向东西、倾向南的单斜构造,境界南北长约
5.5km,东西宽约5.0km,面积27.903km2;划分为北部、中部和南部
三个开采区域(采区划分如图1所示),其中北部分区已经开采结束。
根据资源赋存条件和开采能力要求,研究提出三个首采区布置方案。
3 首采区方案
方案1:中部三采区
该方案的主要优点为:开拓工程量小,投产快,有利于降低基建
投资。其主要缺点表现为如下三个方面。
①地质构造复杂,断层、陷落柱发育,不利于布置高产高效综采
工作面。井田中部分区范围约8.5km2,煤层倾角10~15°,2000年对其
中2.475km2的区域进行三维地震勘探就发现9号煤层内断层24条,长
轴直径大于20m的陷落柱28个。
②地面有307国道和段王铁路专用线,以及放马沟、米家庄、上
峪等几个较大村庄,搬迁费用高、难度大(若不搬迁则需留设大量保
护煤柱,不利于高产高效);
③生产安全一定程度上受到北部采空区和古窑积水的威胁。
方案2:南部六采区
相对于中部采区而言,南部采区作为首采区的主要缺点是开拓工
程量大,开拓巷道长度增加约5.6km;主要优点为:煤层赋存稳定、
地质构造简单、区域形状规整,有利于布置高产高效综采工作面。采
用六采区作为首采区的优势具体体现为:
①煤层倾角小,一般为8°,工作面即可采用采区布置也可采用带
区布置;
②未发现断层及陷落柱,工作面推进长度可达2000m,有利于实
现高产高效;
③地面无重要设施和较大村庄,搬迁费用较低;
④9煤厚度较大,尤其是六采区内,8煤和9煤合并,煤层平均厚
度达5.57m,远大于独立分布区3.74m的平均厚度。
方案3:南部五六采区同时开采
提出本方案的主要原因是作为开元煤矿最上主采煤层的3号煤层
平均厚度只有1.69m,布置一个回采工作面实现3.0Mt/a的设计生产能
力有一定的困难,因此根据开拓运输系统布置提出在五六采区分界线
附近两采区内各布置一个回采工作面,均回采3号煤层。相对于方案2
而言,其主要优缺点见表2。
4 采区选择
经综合技术经济比较,研究推荐南部六采区(方案2)作为开元
煤矿扩建的首采区,开采工艺系统布置为:在五、六采区分界线附近
布置3号煤层回采工作面,沿六采区西部边界在3号煤无煤区内布置9
号煤层回采工作面。如前所述,该方案的主要缺点是开拓工程量大,
但具有如下优点可以弥补这一不足:
①地面无重要设施,搬迁费用低;
②煤层赋存稳定,厚度大(区内3煤平均厚度2.2m,8煤与9煤合
并,平均厚度5m以上,均大于全井田平均厚度),有利于建设高产高
效工作面;
③充分利用3号煤层无煤区实现9号煤层开发,有利于矿井尽快达
产和对外供矿稳定(3煤和9煤开采比例为1:2.5,与储量比例接近);
④增产潜力大,生产成本低。
5 结论
研究综合考虑阳煤集团开元煤矿煤层赋存、生产系统布置及地面
设施等因素,提出3个首采区方案,分析认为南部六采区煤层赋存稳
定、厚度大,有利于高产高效矿井建设和矿石质量稳定,因此选择六
采区作为矿井的首采区。