2019最新1深部煤炭的开采环境、挑战与思考物理

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煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策探究

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策探究

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策探究摘要:煤炭资源有着较广的用处,在冬季取暖时,需求使用很多的煤炭,而煤炭资源是一种不可再生的资源,跟着煤炭公司的不断发展,对煤炭的挖掘量越来越大,一些浅部的煤矿越来越少,挖掘的难度在不断加大,在对深部煤矿进行挖掘时,遭到技能的约束,煤矿公司存在较多的技能难题,这影响了挖掘的功率,而且增加了挖掘的成本。

因为采矿的环境对比恶劣,采矿人员假如缺少工作经验,而且操作不行标准,很容易形成安全隐患,为了解决技能难点,有关技能人员有必要拟定出科学合理的挖掘计划。

关键词:煤矿深部开采;主要技术;问题及对策1 深部矿井灾害主要影响因素1.1 基本地质力学特性对灾害的影响1)高地压跟着矿区挖掘深度的添加,原岩应力和结构应力不断升高。

跟着煤层埋深增大,关于泥岩、页岩等强度低的围岩,在上覆岩层重力效果下,会产生塑形变形;在浅部呈现中硬岩变形损坏特征的工程岩体,进入深部后转化为高应力软岩,表现出大变形、高应力和难支护的软岩特征。

深部岩体具有的大变形和强流变特性,常致使巷道顶板下沉和两帮移近明显,底鼓严峻,巷道保护好不容易。

3)高水压。

跟着采深添加,地下水浸透压力相应增大。

浅部挖掘中,矿井水首要来历是第四系含水层或地表水经过采动裂隙网络进人采场和巷道,水压小,渗水通道规模大。

但跟着采深加大,承压水位高,水头压力增大,在高地应力和水压力长期效果下,深部巷道围岩变形损坏严峻,围岩有效隔水层厚度下降,加上采掘扰动构成断层裂隙活化,而构成渗流通道相对会集,矿井涌水通道规模窄。

4)高瓦斯随着瓦斯压力增大,煤吸附的瓦斯量添加,从而使煤层瓦斯含量增大,瓦斯含量递加的均匀梯度可折算为1m3/[t?(52~75m)。

因为遭到深部高应力的效果,煤层内瓦斯气体紧缩到达最高峰,煤岩体内就会集合许多的气体能量。

然后在采掘扰动的效果下,紧缩气体剧烈开释,形成工作面或巷道的煤岩层突然被破坏易致使煤与瓦斯杰出。

另外,比较于浅部采空区,深部采空区的瓦斯含量明显增大。

深部煤炭资源开采现状与技术挑战

深部煤炭资源开采现状与技术挑战

深部煤炭资源开采现状与技术挑战一、本文概述随着全球能源需求的不断增长,煤炭作为主要的能源来源之一,其开采和利用一直受到广泛关注。

特别是在中国,作为煤炭生产和消费大国,深部煤炭资源的开采显得尤为重要。

本文旨在全面概述深部煤炭资源的开采现状以及面临的技术挑战,以期为相关领域的研究和实践提供参考。

文章首先界定了深部煤炭资源的概念,明确了研究范围,并简要介绍了中国深部煤炭资源的分布特点。

接着,文章详细分析了当前深部煤炭资源开采的主要技术方法,包括采煤方法、巷道布置、通风与排水等,并对这些技术的优缺点进行了评价。

在此基础上,文章深入探讨了深部煤炭开采面临的主要技术挑战,如高地应力、高温高压、瓦斯突出等问题,并提出了相应的解决方案和技术创新方向。

通过本文的阐述,旨在让读者对深部煤炭资源的开采现状和技术挑战有更加全面和深入的了解,同时也希望能够激发更多学者和从业者投入到这一领域的研究和实践中,共同推动深部煤炭资源开采技术的创新与发展。

二、深部煤炭资源开采现状随着全球能源需求的持续增长和浅部煤炭资源的逐渐枯竭,深部煤炭资源的开采已成为煤炭行业的重要发展趋势。

当前,深部煤炭资源的开采主要集中在地下数百米至数千米的深度范围内。

在这一区域内,煤炭资源储量丰富,但开采难度和技术要求也相应提高。

开采深度不断增加。

随着浅部资源的减少,煤炭开采逐渐转向地下更深处。

这使得开采环境更加复杂,对技术和设备的要求也更高。

开采条件更加恶劣。

深部开采面临着高温、高压、高瓦斯、高地应力等多重挑战。

这些恶劣条件不仅增加了开采难度,也对作业人员的安全构成了严重威胁。

再次,开采技术不断创新。

为了应对深部开采的种种挑战,煤炭行业不断探索和创新开采技术。

目前,已经形成了一系列适应深部开采的技术体系,包括高效钻进技术、智能采矿技术、瓦斯抽采技术等。

安全生产要求更加严格。

深部开采的安全风险较大,因此对安全生产的要求也更为严格。

企业和政府部门都加强了对深部开采的安全监管,通过制定严格的安全标准和监管措施,确保生产过程中的安全。

探讨深部开采面临的主要问题与对策

探讨深部开采面临的主要问题与对策

探讨深部开采面临的主要问题与对策摘要:随着我国国民经济发展,煤矿深部开采技术不断进步,国家加大对于深部开采的投入力度,而在深部开采过程中,由于深部多变、复杂的煤岩体特点,给身边开采造成一定困难。

本文主要探讨深部开采面临的主要问题,并提出一些针对性的对策。

关键词:深部开采;问题;对策针对矿井深部开采,开采的深度直接反映矿井的开采难度。

近年来,随着我国经济持续、稳定增长,对于能源需求量日益增多,使得矿井开采的延伸速度在不断加快。

目前,我国矿井开采已发展至深部开采阶段,同浅部开采对比,深部开采的成本较高,随着深度增加,也不利于采矿环境,给煤矿生产、安全造成极大问题。

笔者根据自身多年从业经验,对深部开采中面临的主要问题进行分析,并提出一些针对性的建议,现总结如下:1深部开采面临的主要问题首先,巷道围岩变形。

地应力随着开采深度的增加而增大,同时巷道周围的应力也随之增高。

处于浅部较硬的围岩,直到深部后形成工程软岩,主要表现应变软化、强烈扩容性特点,降低了巷道岩体的强度,严重破坏了支护与巷道。

按照相关统计显示,深部巷道的翻修比例在91%以上,显著增加了巷道维护成本,导致矿井生产系统不畅通,降低运输能力,以及风水电等一系列系统问题。

具体表现如下方面:其一,巷道的变形速度较快,底鼓较为严重,变形量较大,在深部高应力的条件下,岩体具备较高能量,对巷道开挖具有卸荷作用,短时间可释放岩体聚集能量,深部围岩最大应力和最小应力差呈上升趋势。

前掘后修已成为深部回采巷道施工的基础工作;其二,岩性显著影响了巷道的稳定性,对于浅部岩体而言,岩性变化几乎不影响巷道变形。

而到达深部之后,不同岩性围岩的变形差异逐渐增加,巷道位置取决于岩性主导因素,若同一巷道的岩性不同,采用非等强支护方法已成为主要的巷道围护方法;其三,掘进后,巷道持续流变和变形,是深部巷不变形的表现特征。

其次,矿井煤同瓦斯之间的冲击、突出地压。

其一,随矿井开采深度有所增加,煤层瓦斯压力随之增加,许多旧浅部属于非突出煤层,转变成突出煤层,随深度增加,其突出频度、强度也显著增大。

煤矿深部开采存在问题及应对措施探讨

煤矿深部开采存在问题及应对措施探讨

煤矿深部开采存在问题及应对措施探讨【摘要】随着煤矿产业的发展,煤炭开采的深度逐渐增加,由此给煤矿企业带来了新的挑战与难题。

文章通过分析煤矿深部开采的现状,结合深部环境的特点,针对性地提出了煤矿深部开采主要存在的高应力、高温、高瓦斯等灾害问题及其主要特征,同时相应地针对这些灾害特征提出了一些应对措施,以使煤矿企业达到绿色、安全、高效开采的目的。

【关键词】深部开采;存在问题;应对措施;探讨引言我国经济的繁荣发展极大地带动了煤矿产业的发展,我国的煤炭资源在浅部的储量逐渐减少,据统计,我国煤炭深部的储量约占总储量的70%,今后我国煤矿开采的总趋势是由浅部向深部转移。

然而随着煤矿开采深度的延伸,煤矿开采环境较之以前的浅部开采有很大的不同,根据资料统计,煤矿深部开采的主要特征是“三高效应”,即高应力、高温、高瓦斯,其次地表沉陷与控制问题也随着深度的增加而变得复杂,这些都对煤矿企业的发展有一定的阻碍作用。

因此,有必要对煤矿深部开采的相关问题进行探讨、分析,并提出一些科学、合理的应对措施,促进煤矿生产及矿井建设的发展。

1 我国煤矿深部开采的现状煤矿深部开采是世界上大多数主要采煤国家目前和未来要必须面临的问题,在这些国家中引起了越来越多的关注。

而我国煤炭资源的深部储量占总储量的很大一部分,现阶段在我国的主要国有煤矿中,采深大于800m的矿井大约占13%,主要分布在我国的东部地区,如开滦、沈阳、徐州等地。

在采深超过1000 m的矿井中,有沈阳彩屯矿(1199 m),开滦赵各庄矿(1160 m),新汶孙村矿(1055 m),北票冠山矿(1059 m)和北京门头沟矿(1008 m)。

《中国煤矿开拓系统》按开采深度将矿井划分为四类,如表1所示。

表 1 中国煤矿按开采深度对矿井分类矿井类别浅矿井中深矿井深矿井特深矿井采深/m <400 400 ~800 800 ~1200 ≥12002 煤矿深部开采主要问题2.1 高应力(1)原岩应力大,原岩应力是指在地层中未受工程扰动的天然应力,包括自重应力、构造应力以及赋存在岩体中的水和瓦斯对岩体的压力。

浅谈煤矿深部开采存在的问题及对策

浅谈煤矿深部开采存在的问题及对策

巷道 的稳定性 是设计 的 关键 问题 , 因为 它直 接影响着 生产安 全 。 针对巷 道
的特 性 , 对 原来浅 部巷道 的安排方 式要进行改 进 , 要 尽量躲 开应力 的高峰期 , 对
开 采的程 序进行 优化 , 把 动压对 巷道 的影响程 度 降到最低 。 底 鼓是 引起深 井巷
几个 。
的相关 影响 原因 。 根据 物理力 学的原 理 , 主要研 究深部 开采 工程岩 体动力 学 的 模型, 找 出深部开 采煤柱 变形 、 滑 动和破 坏等 平稳性模 型 以及如何 判定 稳定性
的标准 , 并进行分 析 。 要解决地表 与岩 体预测和控 制问题 , 就要 研究 出岩 体动力 平 稳性 的规律 。 2 . 对 深并巷 道矿 压基础 进行研 究 矿压 问题是直 接影 响煤矿 生产和安 全 问题 的重要 因素 , 对它 的基 础理论 进 行研究 是解决巷道 工程 的基本依据 。 只有 对深部巷 道围岩 的变形规律有 较深 的 认识 , 才能让巷 道 围岩 的控 制问题 具有科 学性 质 3 对深井 巷道 的安排 和底 鼓预防 的研 究
我 罾煤矿 深部 开采 的现 状
煤矿深 部开采 问题 一直是 世界各发展 中国家 关注 的 问题 。 在世界主 要采煤 国家 中, 都领 先进 入深部 开采 , 而 且快速 发展 。 我 国的主 要国有煤 矿 中 , 采深大 于八百 米的 大约 占总 数的 1 3 %, 它们 主要分 布在我 国 的北 京 、 沈阳 、 徐州等 东部 地区 , 这 些矿 区的开 采时间都 比较长 。 其 中, 在开 采深度超过 一千米 以上的还有
放 出来 , 造成工 作面 或巷道 的煤岩 层突 然被破坏 而产 生煤和 瓦斯 凸显 , 让浅 部 的 非突矿 井进 入深部 以后会导 致发 生灾害 。

浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策

浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策

浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策摘要:伴随着煤矿开采技术的不断发展,我国煤矿开采由浅部开采阶段逐渐趋向于深部开采阶段,但是伴随着煤矿资源开采深度的越来越深,也带来了很多的问题,因此加大煤矿深部开采的相关问题研究就显得尤为的重要。

基于此本文就对煤矿深部开采中存在的问题进行分析并提出相应的解决措施,以提高煤矿开采的安全性和高效性。

关键词:煤矿深部开采;存在的问题;措施煤炭资源为我国经济发展做出了巨大贡献,未来煤炭作为我国主体能源的地位仍不会改变。

随着我国浅部煤炭资源的开采殆尽,深部开采的研究势在必行。

然而,随着开采深度的增加,各种技术难题凸显。

如何保证深部煤炭资源安全、高效、低成本的开采,继续为我国的经济发展提供强劲动能,是目前需要解决的问题。

1 我国煤矿深部开采矿井的现状分析据不完全统计资料显示,我国埋深在1000m以下的煤炭资源量占到了己探明的5.9万亿t煤炭资源的53%,并且开采深度以平均每年10-25m的速度增加。

全国开采深度超过1000m的矿井达47座,其中采深最大的矿井达到1501m。

我国深部矿井主要分布在华北、华东和东北地区,主要集中省份在河北、山东、河南、安徽、江苏、黑龙江、吉林、辽宁等8个地区。

可知,全国深部矿井主要集中在华东地区,以山东、安徽居多,其比例占到了全国深部矿井数量的35.92%,产能占到了44.62%;华北地区深部矿井以河北居多,数量占到了14.08%,产能占到了14.4%;华中地区以河南居多,数量占到了19%产能占到了19.07%;东北地区深部矿井数量比例为21.84%,产能比例为15.89%。

这八个省深部矿井的总产能为3.07亿t,占到了全国煤矿总产能36.5亿t的8.41%。

近年来,山西地区部分矿井也正向深部延伸,预计未来20年内全国深部矿井数量和产能所占比例会越来越大。

2 目前煤矿深部开采存在的主要问题2.1 煤矿巷道围岩发生形变随着煤矿开采深度不断增大,地应力及煤矿巷道围岩的应力都明显增大,当浅部一些相对较硬的围岩在到达矿井深部后将成为“工程软岩”,具有较强的扩容性和应变软化的特性,大大降低了巷道内岩体的强度,严重破坏了巷道与支护体,尤其是一些不良的岩层,巷道掘进与支护作业十分困难。

探讨深部开采面临的主要问题与对策

探讨深部开采面临的主要问题与对策

探讨深部开采面临的主要问题与对策摘要:随着我国国民经济发展,煤矿深部开采技术不断进步,国家加大对于深部开采的投入力度,而在深部开采过程中,由于深部多变、复杂的煤岩体特点,给身边开采造成一定困难。

本文主要探讨深部开采面临的主要问题,并提出一些针对性的对策。

关键词:深部开采;问题;对策针对矿井深部开采,开采的深度直接反映矿井的开采难度。

近年来,随着我国经济持续、稳定增长,对于能源需求量日益增多,使得矿井开采的延伸速度在不断加快。

目前,我国矿井开采已发展至深部开采阶段,同浅部开采对比,深部开采的成本较高,随着深度增加,也不利于采矿环境,给煤矿生产、安全造成极大问题。

笔者根据自身多年从业经验,对深部开采中面临的主要问题进行分析,并提出一些针对性的建议,现总结如下:一.深部开采面临的主要问题首先,巷道围岩变形。

地应力随着开采深度的增加而增大,同时巷道周围的应力也随之增高。

处于浅部较硬的围岩,直到深部后形成工程软岩,主要表现应变软化、强烈扩容性特点,降低了巷道岩体的强度,严重破坏了支护与巷道。

按照相关统计显示,深部巷道的翻修比例在91%以上,显著增加了巷道维护成本,导致矿井生产系统不畅通,降低运输能力,以及风水电等一系列系统问题。

具体表现如下方面:其一,巷道的变形速度较快,底鼓较为严重,变形量较大,在深部高应力的条件下,岩体具备较高能量,对巷道开挖具有卸荷作用,短时间可释放岩体聚集能量,深部围岩最大应力和最小应力差呈上升趋势。

前掘后修已成为深部回采巷道施工的基础工作;其二,岩性显著影响了巷道的稳定性,对于浅部岩体而言,岩性变化几乎不影响巷道变形。

而到达深部之后,不同岩性围岩的变形差异逐渐增加,巷道位置取决于岩性主导因素,若同一巷道的岩性不同,采用非等强支护方法已成为主要的巷道围护方法;其三,掘进后,巷道持续流变和变形,是深部巷不变形的表现特征。

其次,矿井煤同瓦斯之间的冲击、突出地压。

其一,随矿井开采深度有所增加,煤层瓦斯压力随之增加,许多旧浅部属于非突出煤层,转变成突出煤层,随深度增加,其突出频度、强度也显著增大。

煤炭深部采掘工程的安全问题与挑战刘作乾

煤炭深部采掘工程的安全问题与挑战刘作乾

煤炭深部采掘工程的安全问题与挑战刘作乾发布时间:2023-06-30T12:07:33.286Z 来源:《中国建设信息化》2023年8期作者:刘作乾[导读] 煤炭深部采掘工程的安全问题与挑战是当前煤炭行业面临的重要议题。

本文对煤炭深部采掘工程中存在的安全隐患和挑战进行了全面的分析和总结。

研究发现,煤炭深部采掘过程中存在着高温、高压、高风速等多种危险因素,容易导致煤与瓦斯突出、煤尘爆炸等事故的发生。

同时,深部开采引发的地质灾害如顶板塌落、煤与瓦斯突出等也是重要的安全隐患。

针对这些问题,本文提出了一系列的对策和措施,包括加强监测预警技术、优化瓦斯抽采方案、完善安全管理制度等,以确保煤炭深部采掘工程的安全与稳定进行。

新疆宝平煤矿能源有限责任公司新疆昌吉市摘要:煤炭深部采掘工程的安全问题与挑战是当前煤炭行业面临的重要议题。

本文对煤炭深部采掘工程中存在的安全隐患和挑战进行了全面的分析和总结。

研究发现,煤炭深部采掘过程中存在着高温、高压、高风速等多种危险因素,容易导致煤与瓦斯突出、煤尘爆炸等事故的发生。

同时,深部开采引发的地质灾害如顶板塌落、煤与瓦斯突出等也是重要的安全隐患。

针对这些问题,本文提出了一系列的对策和措施,包括加强监测预警技术、优化瓦斯抽采方案、完善安全管理制度等,以确保煤炭深部采掘工程的安全与稳定进行。

关键词:煤炭深部采掘工程、安全问题、安全隐患、危险因素、对策措施引言:随着能源需求的不断增长,煤炭深部采掘工程成为煤炭行业的重要发展方向。

然而,深部采掘所面临的安全问题与挑战也日益凸显。

高温、高压、高风速等危险因素使得煤与瓦斯突出、煤尘爆炸等事故频发,而地质灾害更是对采掘安全构成了持续威胁。

本文旨在全面剖析煤炭深部采掘工程的安全隐患,并提出相应的对策措施。

通过加强监测预警技术、优化瓦斯抽采方案以及完善安全管理制度,我们致力于确保深部采掘工程的安全与稳定,为煤炭行业的可持续发展提供有力支撑。

一煤炭深部采掘工程中的安全隐患分析煤炭深部采掘工程是煤炭行业的重要发展领域,然而,其特殊的工作环境和复杂的工艺流程带来了许多安全隐患。

深部煤炭资源地质勘查中几个问题的思考

深部煤炭资源地质勘查中几个问题的思考

0引言据煤炭工业协会的最新统计数字,2008年我国原煤产量达到27.93×108t ,占世界原煤总产量的40%,其增幅占世界的80%,国内煤炭在我国一次能源生产和消费结构中分别占到76.7%、68.7%。

由于我国的能源特点整体表现为“贫油少气富煤”,“以煤为主,多元发展”是我国的一项长期的能源政策。

近年来,随着国际石油天然气价格的大幅波动,煤炭在保障国民经济又好又快发展、维护国家能源战略安全等方面的地位日益凸显,并将持续发挥举足轻重的作用。

尽管我国的煤炭资源相对丰富,但是也不容盲目乐观。

根据煤炭工业可持续发展对资源需求,勘探、详、普查资源量的比例为1∶2∶5是比较适宜的。

根据全国第三次煤田预测结果:截至1992年末共发现煤炭资源为1.02Tt ,其中已查证资源0.68Tt ,找煤资源量0.34Tt ,尚未被占用的储量仅占已发现资源的24%,而直接作为矿井设计和投资依据的精查储量则更少,煤炭普查、详查资源量存在较大的缺口。

东部煤矿资源逐步枯竭,很多矿井进入深部开采期,如果没有强有力的技术支持和资源保障,东部经济发达地区的产能将大幅度下降,由此还可能会导致一些连锁反应。

为此,急需加大煤炭资源的勘查步伐。

新中国成立以来,煤炭工业主管部门先后在1959、1981和1995年完成了三次全国煤田预测工作。

依据第三次全国煤炭资源预测结果:在全国5个赋煤区、85个含煤区、542个煤田/煤产地中,共圈定了2554个预测区,预测总面积39.3×104km 2,垂深2000m 以浅的预测资源量为4.55Tt 、垂深1000m 以深部煤炭资源地质勘查中几个问题的思考侯世宁1,程建远2,朱英丽1(1.河南煤业化工集团永煤公司,河南郑州450016;2.煤炭科学研究总院西安研究院,陕西西安710054)摘要:深部煤炭资源的地质勘查是现阶段煤炭地质工作的一个难点和热点问题。

现行的《煤、泥炭地质勘查规范》对于深部煤炭资源的勘查存在着诸如新技术发展的成果体现不足、勘查精度要求整体偏低及最大勘查深度等问题。

煤矿深部开采存在的问题及对策探讨

煤矿深部开采存在的问题及对策探讨

摘要:近年来随着我国煤矿资源开采深度的越来越深入,就带来了一系列的难题,例如地表沉陷预测和控制的技术难题。

本文就煤矿深部开采条件下,结合深部环境的特点,针对地质灾害问题,把深部开采煤矿资源遇到的难题做了分析,并针对这些难题采取了相应的对策。

关键词:深部开采;存在问题;对策目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少,而在一千米以下的深度总储量占得比较多,据资料调查,深度的储藏量约占总量的百分之七十多。

而且,在我国东部,煤矿深度以快速速度增长,预计在未来几十年,大部分的煤矿深度将延伸到一千至一千五米之间。

那么,随着开采深度的延伸,由于地表和岩层移动的问题相当复杂,随之新的地表沉陷预测和控制问题也出现了。

另外,在煤矿深部开采中,关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多,严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。

一.我国煤矿深部开采的现状煤矿深部开采问题一直是世界各发展中国家关注的问题。

在世界主要采煤国家中,都领先进入深部开采,而且快速发展。

我国的主要国有煤矿中,采深大于八百米的大约占总数的13%,它们主要分布在我国的北京、沈阳、徐州等东部地区,这些矿区的开采时间都比较长。

其中,在开采深度超过一千米以上的还有几个。

二.煤矿深部开采存在的问题1.地表沉陷预测和控制问题在对矿区进行地表沉陷预测和控制设计所用的参数,我国大部分地区都采用深度小于三百米的观测站资料,如果按照比较严格的要求,这些参数资料都只适合在开采深度小于三百米的地表沉陷预测和控制。

那么,在《“三下采煤”和主要的井巷煤柱留设及压煤开采规程》中给予的移动角,一般都是达到深部开采条件下的实测值。

在同个矿区,给出的移动角值都是固定的。

但经过实践证明,在具备深度开采条件下,移动角值是否固定无法提供科学依据。

在当前有限的条件下,在深部开采适合条件下采用实测求取岩层移动角的这种方法并不简单。

另外,很多重复建立地表移动观测站实测求取岩石移动角的方法因为所需要的时间相当长,很多都中途而废,导致大量浪费人力财力物力。

1.深部煤炭的开采环境、挑战与思考-文档资料

1.深部煤炭的开采环境、挑战与思考-文档资料
深部,中东部矿区全面进入深部开采!
我国煤炭资源赋存条件、我国能源生产和消
费结构特点决定了必须将深部的煤炭资源开采出 来加以利用。 义务、责任、能力!
7
二、千米深井分布情况
1)千米深井井深统计表
井深(m) 990~1000 1000~1100 1100~1200 1200~1300 1300~1400 个数 2 28 7 8 1 比例(%) 4.26 59.57 14.89 17.02 2.13 已建矿井 2 23 7 8 1 建设中矿井 0 5 0 0 0
强度均明显增加,成灾机理更加复杂,防治愈加困难。

顶板成为煤矿第一大事故源,严重影响煤矿的安全状况。
顶板事故50%
2019年煤矿各类事故起数分布
冲击地压发生前后(抚顺)
21
突出表现之二:开采效率低、成本高

巷道维护难:围岩松软,冲击矿压频发 瓦斯抽采难:煤层渗透率低,瓦斯处于吸附状态 水害治理难:裂隙发育,承压水威胁大
4
从资源赋存特点和开采延伸速度看,深部开采势在必行!
我国探明的煤炭资源总量中: 60%埋藏深度>800m 53%埋藏深度> 1000m
煤炭开采深度正以每年8-12米 的速度增加,中东部矿区每年 10-25米急剧进入深部开采。
5
从世界煤炭格局看,我国煤炭的分量越来越重,深井开 采只有立足于自主创新!
2.5~3.0℃/100m
温 度
岩体热胀冷缩破碎,温度 变化 1℃可产生0.4~0.5 MPa 的地应力变化 工人工作效率下降,易引 发事故
我国47对千米深井工作面温度:30~40 ℃
15
4)高冲击矿压倾向性
自重 应力 增加
构造 复杂 工程 扰动

煤矿深部开采相关灾害问题及应对措施的探讨

煤矿深部开采相关灾害问题及应对措施的探讨

煤矿深部开采相关灾害问题及应对措施的探讨摘要:随着煤炭资源的开采向深部延伸,部分矿井已经出现或将出现高温、高突、高地应力、高岩溶水压、高瓦斯等灾害问题。

结合深部地质灾害的特点,本文提出了一些深部开采出现的问题以及应对这些问题所采取的措施。

abstract: with the deep extensions of mining of coalresources, part of mine has been or will appear hightemperature, high axon, high geostress, high karst waterpressure, high gas. according to the characteristics of deepgeological disasters, this paper puts forward the problemsin deep mining and measures to deal with these problems.关键词:深部开采;五高;灾害;应对措施key words: deep mining;five “high”;disasters;measures中图分类号:td1 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2012)11-0295-021 我国煤矿开采现状1.1 开采深度据预测,我国已探明的煤炭总储量中有65%以上的煤炭埋深在1000m以下,随着采煤机械化程度的提高,我国煤矿目前正以每10年100~300m的速度向下延深。

预计在未来10年,很多煤矿的开采深度将达1000~1200m。

1.2 高温地温是指煤矿井下岩层的温度。

一般情况下,地温随开采深度的增加而增加。

地温决定着井下采掘工作面的环境温度,即矿井温度。

矿井深度的变化,使空气受到的压力状态也随之而改变。

当风流沿井巷向下流动时,空气的压力值增大,空气的压缩会出现放热,从而使矿井温度升高。

煤炭开采技术中的难点与措施探讨

煤炭开采技术中的难点与措施探讨

煤炭开采技术中的难点与措施探讨摘要:在煤炭企业发展中,煤炭开采技术是促进企业发展的重要技术,随着科学技术的快速发展,煤炭开采技术水平不断提升。

但煤炭开采技术实际应用中还存在一些难点,尤其是生态环境的发展造成了一定的负面影响,需要加强煤炭开采技术应用研究和管理,才能减少煤炭开采技术对生态环境的破坏,进而推动煤炭企业实现更好的发展。

本文对煤炭开采技术难点进行了探讨,并提出了相应的解决措施,以供参考。

关键词:煤炭;开采技术;难点;措施当前,我国社会经济发展速度不断加快,对煤炭能源的需求不断增加,煤炭企业迎来了很好的发展机遇。

在煤炭企业发展中,煤炭开采技术是重要的技术,对煤炭企业发展有着很大的影响,但在煤炭开采技术的实际应用中,相应技术很容易受到多种因素的影响,煤炭开采效果难以得到充分的保障,因此,为保障煤炭开采效果,煤炭企业需要加强煤炭开采技术难点分析,深入研究和分析相应开采技术,采取有效的优化措施,才能充分发挥煤炭开采技术作用,提升煤炭开采水平,有利于促进煤炭企业长远健康发展。

一、煤炭开采技术应用难点(一)地质条件对煤炭开采的影响煤层厚度、结构及其变化可影响采煤方法的选择、采区的布置、以及矿井的生产能力与煤炭的质量。

煤层的产出状态对煤矿的设计、建设与生产至关重要,它是拟定矿井开拓方案和选择采煤方法,以及采煤机械的基本依据。

煤层项、底板岩层的构成对煤层顶板的稳定性有着密切的关系。

(二)管理体系的缺失煤炭开采环节较多,开采作业涉及的人员和设备较多,因此,煤炭开采管理是煤炭开采技术应用中的难点,但很多管理人员未能充分认识到煤炭开采管理工作的重要性,存在管理工作不到位的问题,导致煤炭开采作业中很容易出现多种问题。

在煤炭开采过程中,主要环节包括采、掘、机、运、输等内容,需要对各个环节进行全面的管理,但很多煤炭企业并未建立完善的管理体系,管理体系缺乏管理细节,未能充分考虑煤炭开采作业中的细节问题,导致煤炭开采作业中问题频发,不仅对煤炭企业经济效益造成很大的影响,甚至对开采作业人员的人身安全也造成了很大的威胁。

矿井深部开采问题探讨

矿井深部开采问题探讨

收稿日期:1999-12-01;修订日期:2000-04-10作者简介:张永平(1966-),男,工程师,1989年毕业于中国矿业大学煤矿通风与安全专业,现任黑龙江省巨宝实业公司副总工程师,从事煤炭开采及管理工作。

矿井深部开采问题探讨张永平(黑龙江省地方煤炭工业(集团)总公司,黑龙江哈尔滨150001)摘 要:以碱场煤矿和鸡东煤矿为例,分析了煤矿深部开采时出现的地温升高、瓦斯涌出量增加、矿山压力增大的规律性及其对生产技术工作产生的影响,提出了解决问题的方法,有较强的针对性,并取得较好的应用效果。

关键词:深部开采;地温;瓦斯;地压中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2000)03-0024-020 前言矿井深部开采,是煤矿生产的必然过程,如何认识深部开采的复杂条件,及时解决深部开采复杂条件下的矿井生产的一般工艺技术问题和深部采区开采的主要参数合理化综合应用机械化问题,建设安全、高产高效矿井,是摆在当前技术生产管理者面前的重要课题。

黑龙江省地方煤矿开采深度在逐年增加,目前已有碱场、鸡东、立新等矿井开采深度达到400~600m,,预计矿井最大开采深度可达1000m 以上。

开采深度的增加,给技术工作提出了一系列新的课题。

1 矿井深部开采出现的问题111 地温增高地温增高是矿井开采深度增加时出现的突出问题之一。

一般来说,开采深度每增加100m,岩石温度增高3~5℃,在深度为1000m 时,地温达30~50℃。

我国保安规程定,采掘工作面的最高温度不超过26℃,同时规定采掘工作面气温超过30℃,机电峒室的气温超过34℃,必须采取降温措施。

目前,碱场和鸡东两矿向下延深,都面临温度超限问题,碱场煤矿目前的岩石温度已达2415℃。

每延深100m 增温4℃,预计开采深度超过700m 时,工作面的温度将达到保安规程规定的26℃极限,因此,向深部延深时应注意温度的变化。

112 瓦斯涌出量增加开采深部井田时,瓦斯涌出量一般比较大,但又不完全受开采深度的影响,经常与煤层赋存条件和地质构造有关,在不同矿区有很大差别。

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策摘要:在我国深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度的煤炭,一般大于800米。

近年来我国煤矿资源随着开采深度的越来越大,给煤矿开采带来了一系列困难,本文通过分析深部矿井开采所面临的主要困难,指出深部岩体在高地应力、高地温、高岩溶水压的条件下,导致围岩的力学性质与浅部有很大的区别。

提出了现在深井开采中所需解决的几个问题。

如何正确认识由于开采深度增加所带来的问题,是解决实际问题的关键。

关键词:深部开采;矿山压力;难题;对策1、前言目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少,而在一千米以下的深度总储量占得比较多,据资料调查,深度的储藏量约占总量的百分之七十多。

另外,在煤矿深部开采中,关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多,严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。

2、深部开采带来的矿山压力难题2.1岩爆频率和强度均明显增加岩爆是采掘导致岩层的突然破坏,往往伴随着开采空间的大应变、大位移以及岩层碎块从母体中的高速脱离,向开采空间抛出,抛出的岩体质量从数吨到数千吨不等。

在广义上说,只把大量煤或岩石被突然抛出且对开场空间造成损害的的冲击现象叫做岩爆。

实质上也属于矿井冲击矿压现象。

统计表明随开采深度的增加,岩爆的发生次数会随之上升,然而引起岩爆危险性增大的机理十分复杂,人们也通过实验得出了一些结论,但有些现场问题却用实验室的结论无法解释。

如在南非金矿的深部开采中得到的坚硬岩层具有明显的时间效应,但这种岩石的样本在试验室中却几乎观测不到时间效应。

2.2巷道围岩变形量大深井巷道矿压显现的显著特点就是巷道开挖就产生大的收敛变形量。

这一特点是由深井巷道围岩处于破裂状态和深井巷道围岩有较大的破裂范围决定的。

深部开采自重应力逐渐增加,加之深部岩层的构造一般比较发育,其构造应力十分突出,致使巷道围岩压力大,巷道支护成本增加。

根据煤炭行业的有关资料,近10a巷道支护成本增加了1.4倍,巷道翻修量占整个巷道掘进量的40%。

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策摘要:随着我国经济的持续高速发展,对能源的需要也不断加大,我国煤炭产业在近几年的产量也成倍增加。

但不可否认的一点是我国煤矿开采特别是深部开采面临着许多技术难题,导致我国煤炭开采效率一直低下,而且矿难频发。

针对这些问题,笔者根据自己的切身经验,并认真分析了煤炭深部开采所面临的一些问题,提出了自己的一些对策和建议。

关键词:煤矿,深部开采,技术问题,对策近年来,我国经济持续高速发展,国家对能源的需求十分旺盛,我国煤炭产业的产量在最近几年也是成倍增加,这些都直接导致煤矿矿井开采深度不断加大,特别是部分老矿井,由于浅部的煤矿已经采集完毕,仅剩较深的煤矿资源,这给开采带来了难题。

不仅是煤矿资源开采的成本大大增加,而且随着开采深度的加大,采矿的环境也变的十分恶劣,给煤矿的安全生产带来了极大的挑战。

因此系统的研究煤矿深部开采的技术难题,并提出科学的对策,具有十分重要的意义。

一、煤矿深部开采面临的技术难题(一) 巷道周围的岩石变形1、随着矿井深度的加大,地应力也明显增加,矿井巷道的应力也有提升,在浅部开采时表现坚硬的岩石,在深部由于应力作用表现出软化和扩容等特征,坚硬的岩石变成了“软岩”,此外由于岩体的强度不够,很容易被破坏,据相关统计,煤矿深部矿井巷道的返修率高达85%左右,这不仅加大了矿井巷道的维护维修成本,同时还为矿井的生产埋下了重大安全隐患。

2、岩性影响矿井巷道的稳定性。

在矿井浅部,岩石岩性的差距不大,因此在选择巷道位置时,主要因素不是岩性,在同一个矿井巷道中,可利用相同的支撑方式就可以较长时间保证巷道完整;但是,到了矿井深部,这种情况就发生变化了,同一深度不同位置岩性也会有较大的差异,此时岩性要作为矿井巷道选择时的重要因素,对于同一矿井巷道岩性不同的区域需要采取不同的支撑方法,这为矿井巷道的支撑维护提出了更大的挑战,也使成本大大提高。

3、矿井巷道挖掘后发生变形。

在煤矿深部巷道挖掘时,巷道很难稳定,容易出现变形,此外当支撑措施不合理时,其变形程度可能会导致巷道完全封闭。

深度报告煤炭2019

深度报告煤炭2019

深度报告煤炭2019北极星火力发电网讯:2019年12月,国际能源署发布《煤炭2019—分析和预测至2024》,在此ERR能研微讯研究团队对执行摘要进行了翻译,并分享给大家,欢迎转发扩散!(来源:微信公众号“ERR能研微讯” ID:Energy-report 作者:ERR能研君)概述煤炭仍然是全球能源系统的主要燃料,煤电占全球总发电量的近40%,与能源相关的二氧化碳排放超过40%。

国际能源署最新的年度煤炭市场报告《煤炭2019》分析了近期的发展情况,并提供了到2024年煤炭供应、需求和贸易的预测。

其发现或将引起任何对能源和气候问题感兴趣的人的兴趣。

报告发现,得益于煤电发电量的增长(煤电发电量创历史新高),2018年全球煤炭需求继续反弹。

虽然2019年煤电发电量预计有所回落,但这似乎是由于某些特定区域的特殊情况造成的,不太可能成为持久趋势的开始。

预计未来五年,全球煤炭需求将保持稳定,中国煤炭市场或将继续占有全球消费量的一半。

但报告指出,中国政府更强有力的气候政策、较低的天然气价格或天然气市场的发展可能会破坏这种稳定。

执行摘要煤炭(轻微)反弹2018年煤炭使用量再次增长。

全球煤炭需求增长1.1%,延续了2017年开始的反弹。

主要驱动力为煤电,2018年电力部门煤炭消费量增长近2%,创历史新高。

煤炭(38%)保持了作为世界上最大的电力来源的地位。

中国、印度和其他亚洲经济体引领了煤炭消费的增长,而欧洲和北美的煤电发电量则有所下降。

在非电力部门,尽管中国推进了煤改气工作,但煤炭需求保持稳定。

2018年,国际煤炭贸易增长4%,超过14亿吨。

一个大的生产跳跃。

受需求增长推动,2018年全球煤炭产量同比增长3.3%。

世界六大煤炭生产国中,有4个国家增加了产量,其中3个国家—印度、印度尼西亚和俄罗斯的产量达到其有史以来的最大产量。

印尼和俄罗斯煤炭出口量创历史新高。

2018年平均价格比2016年高出60%以上,使煤炭非常有利可图。

浅谈煤炭开采技术的挑战及方法

浅谈煤炭开采技术的挑战及方法

浅谈煤炭开采技术的挑战及方法自第一次工业革命以来,煤炭在为人类和其他领域提供能源方面发挥了重要作用,是工业的“真正食物”。

尽管今天的高科技发展,煤炭仍然是一种宝贵的能源资源,仍然占据世界第一能源消费结构的29.2%。

因此,煤炭生产必须遵循科学发展观,转变科学开采的“需求型开采”产业发展模式,提高科学的煤炭生产能力,彻底扭转煤炭工业“高风险、高污染、普遍无序”的产业状态,实现煤炭工业的健康可持续发展。

1煤炭行业面临的挑战1.1开采条件复杂、安全形势依然严峻。

由于经济的快速发展和煤炭开采与需求的持续增长,中国的采矿深度以平均10-25米/a的速度迅速扩大,平均深度为600米,年增长率为8-12米(10-20米/a)。

在我国东部南部和东部矿区,极倾斜极薄煤丝的开采非常困难。

采矿地质条件非常复杂。

煤矿压力高,变化率大,瓦斯含量高,煤与天然气的流动是一种严重的灾害。

许多小型地质构造难以探测,在多种灾害发生时往往相互联系。

在许多重大科技问题上,英国、德国和其他发达国家普遍采取国家封锁措施,但煤炭一直是中国的主要能源。

同时,我国煤矿地质条件复杂,工艺装备要求先进,同一矿山不同的条件和工作条件不同,对工艺设备的要求也不同。

煤炭安全、效率和环境发展需要先进的技术知识,我们需要研究许多基本的科学技术问题。

1.2环境负外部性凸显传统的煤矿开采成本基本上不是全部成本,而是部分外部成本(例如安全和环境)已社会化,其中大部分转移到了煤炭资源城市,导致统一的产业结构,重大的环境和经济风险煤炭行业陷入低谷之际,经济发展是不可能的,对于资源安全型煤矿,在安全,资源和环境的压力下,它们无法按原样生产,此外,中国90%的煤炭储量都用于地下开采适当的,会导致地表水和地下水系统的破坏和缺水,通过煤矿开采,每年释放到大气中的污染物气体对大气环境产生重大影响,硬煤开采的环境成本每天都在增加各种各样的重大安全事件经常发生,矿工受重伤或死亡。

肺部疾病等职业疾病的发生率仍然很高,难以对矿工进行监视和保持沉默。

浅析谈煤矿开采技术对环境及开采技术存在的问题进行探讨

浅析谈煤矿开采技术对环境及开采技术存在的问题进行探讨

浅析谈煤矿开采技术对环境及开采技术存在的问题进行探讨摘要:随着社会不断的发展和进步,信息技术已经被应用到了多个领域之中,为了使煤矿开采行业能够适应社会发展,最重要的核心技术就是煤矿开采技术。

为了能够提高其开采的效率和开采过程中的安全性,本文对煤矿开采技术对矿区环境影响以及发展存在的问题提出对策。

关键词:煤矿开采;技术;环境;问题Abstract: with the development of our society and progress, and information technology has been applied to many fields in, in order to make the coal mining industry can adapt to the social development, the most important is the core technology of the coal mining technology. In order to improve the efficiency of the mining and the safety in the process of mining, this paper of mine coal mining technology environmental impact and the existing problems in the development of countermeasures.Keywords: coal mining; Technology; Environment; question一、煤矿开采技术的发展趋势随着社会的发展,资源和环境问题越来越受到了人们的广泛关注和重视,我们已经充分意识到了环境的重要性和意义,已经把资源和环境问题放在为前所未有的地位中,同样,在对煤炭资源进行开发过程中,也对环境造成了一定程度的污染和破坏,对我们人类生存的自然环境,造成非常大的影响,我国现代大规模开采煤炭过程中,已经证明了这一点,因为在煤炭开采过程中,破坏环境的程度是多方面的,对水资源会造成一定的污染和破坏,还是造成土地的破坏,最严重就是煤炭资源在使用过程中,会产生一些二氧化碳,二氧化碳对空气的破坏可以说是非常的严重,会导致温室效应的发生,在煤矿开采过程中这样的破坏和污染情况,也导致了煤矿产业的发展受到了很大意义上的限制,在限制煤矿产业发展的情况下也给我们指明了煤矿开采技术的发展方向和目标,对其原来相对粗放型和传统的开采方式,进行完善和创新,重点考虑和关注的开采技术,一定要从环保的角度出发,让其在使用过程中,一方面可以提高资源开采效率,另一方面不破坏环境的开采方法,让煤矿开采技术的发展必须坚持可持续发道路,以可持续发展作为煤矿开采技术的重要发展方向和目标。

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1、深部开采的工程地质环境 2、深部开采面临的技术挑战
11
1、深部开采的工程地质环境
高地应力
高瓦斯
五 高
高工作面环境温度
高冲击矿压倾向性
高渗透压

开采的强烈应力扰动


巷道群开挖时序的强烈扰动
12
1)高地应力
1000m 27.0MPa
采 深
500m
垂 直 地 应 力
13.5MPa
煤层形成
后期构造运动
瓦斯压力大(高达6MPa)
A3 A1
A组煤
煤层倾角0~90°
淮南矿区煤层群柱状图 25
突出问题之二:跳采接续方式和留煤柱护巷导致资源采 出率低、开采效率低
采1吨煤的资源消耗量 资源回收率
美、澳等 1.2~1.3吨
80%
中国 3~4吨 30%
连续开采 可减少巷道 10%~40%, 提高采出率 15%。
突出煤层位于上部
C14 C13
什么顺序开采?
70m
C组煤 高瓦斯煤层群
B11
可采煤层(8~15层)
70m
煤层瓦斯含量高(12~36m3/t)
B8
埋藏深(400 ~1500 m)
B7 B组煤
70m
B6
极松软(坚固性系数f为0.2~0.8)
B4
透气性低(渗透率为0.001mD)
60m
30
40
20
10
20 煤炭产量 GDP产值
0 2002
2004
2006
2008
2010
0 2012
煤炭产量与GDP增长的关系
我国煤炭产量连续多年位居世界第一,2012年36.5亿吨 ,约占世界产量50%。
3
从我国能源结构看,在相当长的时期内,煤炭作为我国 的主导能源不可替代!
天然气 核电、水电 石油 3.50% 7.70% 11.90%
安全 效率 成本
三方面
七大问题
环境热害 冲击地压 煤与瓦斯突出 矿井突水 深井矿压 煤层自燃 高运行成本
20
突出表现之一:顶板可靠性降低、动力灾害频发
深部岩石力学行为发生质变,表现特殊,冲击矿压频率和 强度均明显增加,成灾机理更加复杂,防治愈加困难。
顶板成为煤矿第一大事故源,严重影响煤矿的安全状况。

浅部
第四纪 含水层 地表水
水压小 涌水量小
17
6)强烈的开采应力扰动
开采活动
深部工 程软岩
塑性应 力状态






数倍的原岩



应力附加

浅部工 弹性应
程硬岩 力状态
18
7)巷道群开挖时序的强烈扰动 高地应力 巷道群掘进
先掘巷道 强扰动影响 后掘巷道
底臌、两帮急剧收敛
19
2、面临的技术挑战
(13.3%)
33
敬请指导! 谢谢大家!
34
技术途径:充填置换开采 适用条件:地面环境要求、承压水害防治 2、卸压开采:制造大范围的低应力区 技术途径:安全层的无煤柱连续开采 适用条件:无水害煤层群、可以疏干水的煤层群
23
2、卸压开采方法
传统开采方法在深部的几个突出问题 卸压开采的基本设想和步骤 高瓦斯煤层群的卸压开采模式
24
突出问题之一:下行顺序开采方式遇到挑战
〔全国煤矿千米深井开采技术座谈会资料之五〕
深部煤炭的开采环境、挑战与思考
张农
中国矿业大学
1
提纲
引言 千米深井分布情况 深部开采环境及挑战 深井开采方法的思考 结束语
2
一、引言
我国煤炭供给支撑着国民经济的快速发展,保障着国家的能 源安全。
40
60
煤炭产量(亿吨) GDP产值(万亿元)
其他 (30%

中国 (70%)
2002年以来世界煤炭产量 的净增长量的平均贡献率
2011年中国超越日本成为全球最大煤炭进口国,全年共进口煤炭 1.824亿吨 ,2012年中国累计进口煤炭2.86亿吨,同比增长59%。
6
未来5~10年,全国将有更多地煤矿转移至 深部,中东部矿区全面进入深部开采!
我国煤炭资源赋存条件、我国能源生产和消 费结构特点决定了必须将深部的煤炭资源开采出 来加以利用。
29
卸压开采的步骤:
评估资源及开采条件,选择安全有保障、可供直 接开采的煤层(煤线、软弱岩层)首先开采:
顶底板条件好,巷道容易维护; 瓦斯含量小,突出危险性低; 冲击倾向性低,无冲击矿压; 承压水威胁小,水量可控。 高效薄煤层(煤线、软弱岩层)机械化开采技术!
30
卸压开采的步骤(续前):
7 21 6 4 4 2 2 1
二、千米深井分布情况
3)千米深井产量和服务年限
矿井数/ 个
25
20
[值]
15
已建矿井
10
18
[值]
建设中矿井
5
9
0
5
[值]
5
2
2
1
年产量/ 万吨
我国千米深井产量统计图
我国千米矿井平均年产量:205.66万吨,平均剩余服 务年限:33.73年
10
三、深部开采环境及挑战
义务、责任、能力!
7
二、千米深井分布情况
1)千米深井井深统计表
井深(m) 990~1000 1000~1100 1100~1200 1200~1300 1300~1400 1500~1600
合计
个数 2 28 7 8 1 1 47
比例(%) 4.26 59.57 14.89 17.02 2.13 2.13
Y型通风方式,降低工作面温度 消除上隅角瓦斯超限问题 实现煤气共采
取消煤柱,连续开采 充分卸压,消除高应力 减少工程量,低成本开采
32
五、结束语
我国是煤炭生产和消费第一大国,在煤炭开采、尤其是在深部煤 炭资源开采的科学与技术方面理应处在世界的前沿。
我国贫油少气富煤的能源特点是相对的,从国际上同比煤炭资源 状况不容乐观,应高度重视资源节约问题,无煤柱卸压开采是值得提 倡和推广的深井科学开采模式。
100.00
已建矿井 2 23 7 8 1 1 42
建设中矿井 0 5 0 0 0 0 5
山东省新汶矿业集团孙村煤矿立井开采深度:1501m(2012年) 华能核桃峪矿井(甘肃华亭)主斜井长度:5875m;垂深:975m
8
2)千米深井分省布局图
省份
江苏 山东 安徽 河南 河北 黑龙江 吉林 辽宁
数量
在卸压区布置和维护巷道: 选择合适的时机在首采层开采形成的采动卸压区 布置巷道,实现巷道在低压区维护。
在低应力状态下统筹协调开采(煤与瓦斯共采) 利用卸压效应和已布置的巷道选择合适方式抽采 游离瓦斯; 开采抽采达标、充分卸压的邻近安全煤层。
31
高瓦斯煤层群的卸压开采模式:无煤柱煤与瓦斯共采
上区段采空区
上隅角
回采区段煤柱
回风


进风


采空区 空气流
空场

传统留煤柱U型通风
上区段采空区
进风
工 作 进风 面
采空区
无煤柱沿空护巷Y型通风
回 风
沿空 护巷
采空区 空气流 场
28
卸压开采方法
从开拓开采源头出发,统筹考虑深井开采 面临的三方面七大问题,针对矿区煤系地层赋 存特点,通过首采煤层的系统大面积连续开采、 渐进卸压,制造含煤地层的有效卸压区域,消 除突出和冲击矿压等动力灾害、减弱围岩矿压、 解析低透气性瓦斯,实现低应力状态下的资源 协调开采。
我国探明的煤炭资源总量中: 60%埋藏深度>800m 53%埋藏深度> 1000m
煤炭开采深度正以每年8-12米 的速度增加,中东部矿区每年 10-25米急剧进入深部开采。
5
从世界煤炭格局看,我国煤炭的分量越来越重,深井开 采只有立足于自主创新!
47.5%
36.5
中国与世界的煤炭产量(据英国BP)
留煤柱跳采开采
无煤柱连续开采
26
煤柱应力诱发动力灾害
应力集中区
卸压保护区
应力集中区
留煤柱护巷对上下采掘工程影响
降低应力集中程度,利于周围采掘工程的稳定; 消除因留设煤柱诱发的冲击地压。
27
突出问题之三:U型通风方式的在深部开采的适应性差、 可靠性低
上隅角瓦斯聚集,威胁安全。 工作面温度聚集,加剧热害。
天然气 石油 3.10% 20.40%
核电、水电 7.20%
能源生产结构图
煤炭 76.90%
能源消费结构图
煤炭 69.30%
国家《能源中长期发展规划纲要(2004~2020年)》 已经确定,中国将“坚持以煤炭为主体、油气和新能源全面 发展的能源战略” 。
4
从资源赋存特点和开采延伸速度看,深部开采势在必行!
2012年煤矿各类事故起数分布
冲击地压发生前后(抚顺)
21
突出表现之二:开采效率低、成本高
巷道维护难:围岩松软,冲击矿压频发 瓦斯抽采难:煤层渗透率低,瓦斯处于吸附状态 水害治理难:裂隙发育,承压水威胁大
巷道发生剧烈变形
抽采钻孔施工难度大 22
四、深井开采方法的思考
深部问题主要是高应力水平产生的,两条技术路线: 1、静态开采:尽可能小的应力扰动
+ 较大的构
造应力场
垂直应力 水平分量
水平应力>垂直应力
淮南实测侧压系数(19点) >1 :<1 18 : 1
13
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