中厚煤层一次采全高开采技术分析
厚煤层一次采全高工作面支架选型研究
近年来 , 随着煤 矿 开采技 术 的不 断发展 , 综 采放
力相 对于其 他 小采 高 工 作 面 强烈 , 其 液压 支 架 的 选
顶 煤 开采技 术得 到 迅 猛 发 展 , 综 采 放 顶煤 技 术 尤 其
型更应重视 以下 6点支架选型 的原则l 1 ] : ①支架的 基本型式须适应煤层 的顶底板条件 ; ②液压支架的 工作阻力须适应大采高工作 面的顶板压力 ; ③ 支架
S e r i a l No . 5 3 8 F e b r a a r v . 2 0 1 4
现
代
矿
业
总 第5 3 8期 2 0 1 4 年 2月 第 2期
M ODERN MI NI NG
厚 煤 层 一 次采全 高 工作 面支 架 选 型研 究
王金 刚 徐 军 见
( 山 东科 技 大 学资 源与环 境 工程 学院 )
成 为 大采 高一 次采全 厚 开采工 艺 的一项 重要 ; ④液压支架的
底板 比压须适应工作面底板条件 ; ⑤支架通风断面 须适应工作面通风要求 ; ⑥支架的运输尺寸 、 支架 自
重 等参 数须 适应 矿井 辅 助运输 条件 。
3 综 采 支 架 选 型 及 主 要 参 数 确 定
参数。对于某一工作面 , 若选取支架 的工作阻力偏 低, 则 顶板压 力很 容 易达 到支架 的工 作 阻力 , 直 至 被
压死 , 造 成 事故 ; 如果 偏 高 , 则支 架 常 在 增 阻状 态 下 工作 , 阻力 得不 到完 全 的发挥 , 且支架 的体 积及 重量 相 应增 加 , 造成 浪费 。故确 定液 压支 架工作 阻力 , 是
中厚煤层一次采全高回采工艺的改进与验算
中厚煤层一次采全高回采工艺的改进与验算一次采全高工艺作为中厚煤层常采用的采煤工艺,为进一步提高该采煤工艺下的回采率,本文在分析原有回采工艺缺陷的基础上提出了走向长壁式回采工艺,分析该工艺下的支护安全系数是否满足要求,并对原有采后管理进行了优化分析。
标签:中厚煤层;回采;支护;校核;采后管理1 煤层情况简介本文所研究的煤层厚度为1.2-1.6m,倾角为45°-55°。
该煤层的底板和顶板分别为细砂岩和粉砂岩,其中细砂岩的厚度为4.7m,粉砂岩的厚度为11m[1]。
经分析,该煤层在开采过程中未出现明显的周期压力和初次压力矿压等。
2 回采工艺的改进方案针对该煤层的厚度、倾角以及顶板和地板的情况分析,该煤层采用一次全采高的开采方式,为了提高煤炭的开采率先后采用了仓储式、倒台阶式等回采方式[2]。
为了进一步提高煤层的回采效率,本文结合顶板和顶板的提出了走向长臂后退式回采工艺,具体方案说明如下:(1)回采工艺的支护方案设计:针对该煤层的特点,工作面所采用的支护方式为单体液压支柱的3排6柱的支护方式,且每排支柱的相距1.2m,每根支柱相距0.8m。
结合煤层的倾角范围,支护朝向采空区倾斜2°-3°。
(2)综采工作面的防护方案设计:由于该煤层的倾角较大,存在有片帮煤及伪顶下落的情况发生,容易造成人员伤亡。
故,在回采过程中将综采工作面的煤层的仰角开采为8°-10°。
将每排支护设备采用9.3的钢丝绳连接,防止支护设备失效下窜。
(3)挡煤板的设计:由于该煤层的倾角较大,煤炭由于打炮的原因容易落入采空区。
故,在第三排支柱上用废旧的皮带做成一道挡煤板,防止煤炭落入采空区,从而提高了综采工作面煤炭的回收效率。
3 支护方式的可行性验算3.1 顶板压力的计算针对本文所提出了回采工艺,综采工作面所采用的支护方式为3排6柱的单体液压支架支护,且该液压支柱的型号为DE-1.6型。
厚煤层一次采全高的探讨
算) 。7 2 2 2 工作面一次采全高开采工效 2 1 . 3 t / 工 ( 按 1 7 0人 、 每人每 月 2 5个班计 算 ) 。
由此可见 ,一 次采 全高开 采工 效 比放顶煤 开
采 工效 提高 了不少 。 3 . 4 安全管 理
3 一次采全高开采和放顶 煤开采 比较
裂破 碎 ,并 在 支架 尾部 切顶线 附近 冒落运 出的采
矿 方具 体 数 据 显 示 , 7 2 1 1工 作 面 开采 l 8个
月共 消耗材 料 及其 他 费用 1 9 2 7 . 8 万元 , 平均 消 耗
1 0 7 。 l万元 / 月, 煤耗 1 7 . 8万元 / 万t 。 7 2 2 2一次 采
全高工作面 1 0 个月共消耗材料费 1 3 7 4 . 1 万元 , 平均 消耗 1 3 7 . 4万元 , 月, 煤耗 1 5 . 2万元 / 万t 。 经对 比可知 ,一 次采全 高开采 比放 顶煤 开采
吨煤 材料 费 下 降 2 . 6元 , 7 2 2 2工 作 面 总体 能节 约
且 多采 用人 工超 前控制 , 安全 隐 患大 ; 周 期 来压 步 距为 1 3 m, 前立柱初撑力在 1 0~2 0 M P a , 两 巷 超
将7 2 2 2工作 面和 该矿 已经 开采 结束 、 采 用放 顶 煤 开采 生 产 的 7 2 1 1工 作 面 作 比较 , 7 2 1 1 工 作 面位 于 7 2 2 2工 作面上 一 区段 , 平 均煤厚 4 _ 3 n, I 该
3 . 4 . 1 顶板 及矿 压控制 7 2 1 1 放 顶煤 综 采面 顶煤 经 常片 帮 、漏顶 , 并
高 了不 少 。 ห้องสมุดไป่ตู้
采矿新技术(3)安全高效一次采全高综采技术(上)
4 巷道全部推广应用锚杆支护
根据煤层稳定、埋藏浅,坚硬而韧性大的特 点,巷道全部采用锚杆支护,锚杆支护率达 到100%。采用树脂锚杆支护,具有预张力 和锚固力强的特点,改善了巷道支护状况, 促进和保证了安全生产,节省了人力、物 力,提高了工效。
一、战略需求背景
厚煤层开采主要有三种方法:分层开采、综放开采、大采高综采。 大采高综采优点:高产、高效、安全性好、回收率高。
采法
产量比重(2004年) 回采率 年产量(万吨) 安全性
20% >80%
100~150
易发火
50% >70% 200~300
瓦斯易超限
30% >90% 300~400
围岩难控制
5 生产高度集中,优化合理格局
矿井生产模式为“一矿两井两面”,生产布局 为“一综两连”,即分别在大柳塔井和活鸡兔 井各布置一个高产高效综采工作面,每个综采 工作面配置两个连续采煤机掘进工作面,生产 环节少,系统简单,单产单进高,劳动效率高, 综采面每班7~10人,月产量最高超过90万t 。
二、 安全高效综采设备配套技术应用
运煤能力大,同 时多平巷方便 人员通行和工 作面设备及材
料运输。
当主通道因事 故受阻时,多 平巷可提供备 用脱险通道, 其余平巷仍能 提供足够风量 ,以保证工作 面正常生产 。
大柳塔矿高产高效矿井建设的做法与经验
❖回采工作面沿大巷条带式布置,省去了盘区 巷道,减少了通风、运输、供排水、供电等 系统工程,更便于管理 。同时增加了矿井的 开拓煤量和准备煤量,缓减了生产接续的紧 张。这种布置减少了盘区煤柱,提高了煤炭 回收率,简化了环节,不论是煤炭运输、辅 助运输、无轨胶轮车辅助运输, 材料、设备 与人员可以不经任何转载环节,一直运送到 采掘工作面。
煤矿一次采全高综采技术研究
煤矿一次采全高综采技术研究煤矿一次采全高综采技术是指在一次开挖中,将煤层的全部煤炭从顶板到底板采取出来的综合采矿方法。
它相对于传统的分层次采矿方法,具有工艺简单、高效快速、安全可控的优势。
在传统的分层次采矿方法中,煤矿地质条件复杂,煤层由不同的煤块组成,煤块以不同的倾角和厚度存在。
为了达到全面采取煤炭的目标,需要多层次地开挖和支护工作,工艺复杂、耗费时间和人力。
而煤矿一次采全高综采技术的出现,解决了这些繁琐的操作,大大提高了开采效率。
煤矿一次采全高综采技术的实施步骤如下:第一步,确定煤层的结构和性质,包括倾角和厚度等参数。
采煤机和其他设备的设计需要根据这些参数进行调整,以保证设备的正常运转。
第二步,确定采煤机的工作方式和工艺流程。
采煤机会通过刮板输送机将煤炭运送到地面,需要考虑到运输的距离和速度。
第三步,进行工作面的开挖和支护。
为了保证工作面的稳定,需要进行适当的支护措施,如锚杆和喷射混凝土等。
第四步,进行采煤机的调试和运行。
采煤机需要根据煤层的情况进行适当的调整,以确保最大限度地采取煤炭。
第五步,收集和处理采煤过程中的废石和尾矿。
这些废石和尾矿需要进行合理的处理,以便减少对环境的影响。
这种技术可以最大限度地采取煤炭,减少资源浪费。
通过一次开挖,可以将煤层的全部煤炭采取出来,避免了多次开挖和支护的过程。
这种技术可以提高开采效率。
一次完整的开挖过程可以减少非采煤时间,提高生产效率。
采煤机的运输速度和距离也可以根据需要进行调整,提高运转效率。
这种技术可以降低劳动强度,提高劳动条件。
相对于传统的分层次采矿方法,煤矿一次采全高综采技术减少了人工干预和作业时间,减轻了工人的劳动强度,提高了作业环境。
这种技术可以提高煤矿的安全性。
采煤的过程中,工作面的支护措施可以更加稳定可靠,减少了煤矿事故的发生。
采煤机的运行也可以远程控制,避免了工人的直接接触。
煤矿一次采全高综采技术的研究和应用,为煤矿开采提供了一种高效、安全、可持续发展的解决方案。
煤矿一次采全高综采技术研究
煤矿一次采全高综采技术研究随着我国经济快速发展和工业化进程加快,煤炭作为我国能源结构中的主要组成部分,一直发挥着举足轻重的作用。
为了满足我国不断增长的煤炭需求,煤矿的开采技术也在不断进步。
在煤矿的开采过程中,采掘技术一直是煤矿的核心技术之一,尤其是全高综采技术更是煤矿开采技术的重要组成部分,对提高煤矿生产效率、减少矿工劳动强度、降低煤矿事故风险具有重要意义。
一次采全高综采技术是指在矿山一次采完成的情况下,采用煤矿全高综采技术进行的矿山开采方式。
这种开采方式具有效率高、安全性好、环保、适应性强等特点。
由于煤矿地质条件和矿井开采技术水平不同,一次采全高综采技术在不同的煤矿中存在着一些差异。
对一次采全高综采技术的研究至关重要。
一次采全高综采技术研究需要对矿井地质条件进行深入研究。
不同地质条件对全高综采技术的应用有着直接的影响,并且需要采用不同的开采方式和方法。
在煤层倾角较大、煤层倾斜度大、顶底板厚度不均匀等情况下,需要采用一些特殊的支护措施,以确保矿工的安全和矿山的顺利开采。
对矿井地质条件的准确地调查和分析,是进行一次采全高综采技术研究的第一步。
一次采全高综采技术研究需要对装备技术和工艺技术进行深入研究。
全高综采技术需要配套使用一些特殊的机械设备,如全高开采设备、综合采掘机等。
这些设备对矿井的环境要求较高,对设备的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
全高综采技术在应用过程中需要不断进行技术改进和创新,以满足不同的煤矿开采需求。
对全高综采技术的装备技术和工艺技术进行研究,对提高全高综采技术的应用水平具有重要意义。
一次采全高综采技术研究需要对矿山安全管理和矿工技术进行研究。
全高综采技术的应用需要在矿山安全管理和矿工技术水平上进行一系列的调整和改进。
矿山安全管理需要对全高综采技术的应用进行全方位的安全评价,提出相应的安全管理措施,以提高矿山的安全生产水平。
对矿工进行技术培训和技能提高,使他们更好地掌握全高综采技术的操作方法和注意事项,降低矿工的事故风险。
浅析一次采全高改放顶煤回采工艺技术
当代化工研究Modern Chemical Research132工艺与设备2020•06浅析一次采全高改放顶煤回采工艺技术*李迎喜(山西焦煤集团西山煤电镇城底矿山西030203)摘要:随着社会的发展和时代的进步以及经济水平的提升,人们对于自然矿产资源的需求和开采规模也不断的扩大。
其也是在市场经济和日益增长的生产需求推动下的必然结果。
其中煤矿资源的开采技术逐渐成熟,并在此基础上不断的进行发展和研究。
在煤矿开采过程中常会遇到一些较为特殊的地质条件和开釆环境,需要对其进行实地的勘测以及结合自身回采率和地质条件之后采取相应的回采工艺或进行工艺更换,目前主要包括一次采全高回采技术和放顶煤回采技术。
本篇文章首先进行煤层赋存情况以及大采高综采技术进行介绍,再进行放顶煤的可行性检验以及实际的实施效果进行阐述,最后根据实际进行回采技术选择原则和一次采全高与放顶煤回采技术的适用条件进行分析。
关键词:一次采全高;放顶煤;回采工艺技术中图分类号:T文献标识码:AAnalysis on the Mining Technology of Changing Full Height to One-time Top Coal CavingLi Yingxi(Xishan Coal Electricity Zhenchengdi Mine,Shanxi Coking Coal Group,Shanxi,030203) Abstracts With the development of t he society,the p rogress of t he times and the improvement of t he economic level,people's demandfor natural mineral resources and the scale of e xploitation are also expanding.It is also the inevitable result driven by market economy and increasing p roduction demand.Among them,the mining technology of c oal resources has gradually matured,and on this basis,continuous development and research have been carried out.In the p rocess of c oal mining,there are often some special geological conditions and mining environment,which need to be surveyed on site and be combined with their own recovery rate and g eological conditions to adopt the corresponding mining technology or p rocess replacement. At p resent,it mainly includes one-time f ull-height mining technology and caving mining technology.This article f irstly introduces the occurrence of coal seam and f ully mechanized mining technology with large mining height,then elaborates the feasibility test of top-coal caving and the actual implementation effect,and f inally analyzes the selection principle of a ctual mining technology and the applicable conditions of o ne-time J ull-height mining and top-coal caving mining technology.Key words:one-time f idl height minings top coal caving;mining technology在自然资源开采过程中常会遇到一些较为复杂的地质条件和环境条件,也由此研发了很多适合进行特殊开采环境的技术。
简析一次采全高采煤工艺
简析一次采全高采煤工艺
曹 学宽 山西霍州煤电集团晋北煤业公司山浪煤矿 摘耍: 随着采矿技术的不断发展, 如何进
步 高资源采出率成 为煤矿企业实现可持续 提 发展 必需解决的技术 难题 。 实践证 明。大采高 踪采是提 高工作 面开采强度 。 减少资源损 失的
一
确 定
厚煤层工作面开采技 术参 数包括 采高、 工
作面长度以及推进 长度。
距) 由采高63 . m时的1 5 H . m ̄宽为20m。 7 .5 2 3 大采高综采工作面设备配套参数 . 7 m厚煤层一次 采全 高综采 工作 面设备技
2 1 1 采高 .。 J术参数及其与63 .m采高综采工作面设备技术 采高参 数的 确定 主要 取决 于拟开 采煤 层 寰 1 m与 6 3 7 .m 0采面主一设■技木◆囊对比 关键 调: 一次采全高l 7 m。 综采设备I 配套 的赋 存厚度条件 与液压 支架所能 达到的最大支 名靠 主羹参曩 7 . 6, .- 选 型 撑 高度。 膏窿/ _ 3 I 0 . 5一 2l 3 本 文根据现 有技 术 和设备条件, 针对一次 2 1 2 工作面长度 ..
有 效途 径 。
Io ,∞ I e 0—1 0 0 OO 30 采全高 工作 , 出了工作面设 备配 套参数, 提 以 根据矿压 显现规 律观测 , 采高增加 , 矿压 囊 支护量窿/ p MI I . l3 J 指导现场应用。 显现强度增强, 工作面长度加 长, 矿压显现强度 Jl , Il z ' 一5 ‘ . . ‘5 17 . m厚煤 层一次采全高可行性分析 也 会趋于强 烈。 在总 结分析矿压实测 成果的基 果葺/ _ _ 矗0 2 11 一次采全高开采工艺可行性 分析 . 础 上, 结合拟 开采煤 层的岩层结构赋 存条件 , 麓帆功4/W  ̄k 30 oo 2 坤。 厚煤 层 采煤 工艺 有3 即综 采放 顶煤 开 充分 考虑到采高 、 种, 工作面长 度对矿压显现和 采 采、 分层开采 和一次 采全高开采。 场顶板 岩层安全控 制具有双 重影响 作用, 合 结 托生电■ x_ I 2 0 I T 4 / O X X I xl 11 1f煤层分层开采工艺分析 . . ; 采高综 采工作面的成功 经验, 大 确定采高 为7 m 重I/ |・ 】D- ∞ 5 l ∞ 分屡开采从 经济性上 分析 , 巷道工程 量和 时, 工作面长度以3 0 0 m为宜。 翻 槽内■ m / 『 I3 ・5 I1 -鹤 2 1 3 推进 长度 .. 施 工维护 费}成倍增加 、 f 】 回采设 备搬家倒 而费 一砖功_/ - ,x10/ 60 ‘k 203x10 3x@O l 用成倍增 加、 通风安全费用成倍增加 , 同时由于 工作面连续推进 长度主要在 开采设计时, 暑 曹 ■ 妊/ 设 虚m , 0 o 3 C 0 依据 布置划分与地 质条件 等确 定, 同时也要 考 生产重力/I h ) ‘・ 6O OO 40 20 留顶煤而降低了煤炭 采出率。 ’ 。 簟 簧■长/ 俺 幺∞ 17 ., 输送机 和液压 支架等 关键设备 的 分层开采 从技 术上 分析, 巷道 布置复杂、 虑到采煤 机、 芾式 |—『 |/ _ 2 16 . 大修周期 和使用寿 命, 兼顾 到综采 工作面搬 并 采掘接 替困难, 不利于巷 道围岩和顶板控 制, 带I/ _・ ) |‘ ・ ^5 ・0 . 家难度大、 间长、 时 费用高等因素。 容易发生冒顶等安全事故, 影响回采速 度。 1 墅 璧 ! : 兰左 : 2 : 1 1 ! ! 2 2 厚煤 层一次 采全高支护技术的可靠 . 1 1 2一次 采全高开采工艺分析 .. 参数的比较。 次采 全高技 术是在 中厚煤 层综采 的基础 性分析 2 2 1 液压支架设计与制造技术分析 .. 2 4 设备配套合理性 验证 . 上, 研制 适应采 高增 大的成套 设备和工艺技 术 目前, 国内外设计 制造63 .m液压支架的技 2 4 1 液压支架 .. 后逐 步发展形成的。 国外 自2 世纪7 年代中期开 0 0 液 压支架 的支护 强度 应该大 干顶板 所需 次采 全高技 术具 有经济 效益 显著, 巷道 术 已经 日趋完善 。 国外厚煤 层大采高液 的支护强度 。 顶板所需 的支护强度取决于顶板 布置系统简单, 工作面搬 家次数 少, 生产管理集 始发展大 采高液 压支架 , 可按 经验 公式确 定, : 即 中, 工作面生产能 力人 , 资源采出率高等特点, 压支架的最大支撑高度 已达7 虽然 投入工业 的等 级和煤 层厚 度, m。
厚煤层开采技术综述
厚煤层开采技术综述【摘要】目前我国厚煤层开采工艺大体为三种,即分层开采、大采高一次采全高、放顶煤开采。
这三种开采工艺每一种都有其各自的优点和缺点,文章对此进行了分析。
并分析了厚煤层开采中需要解决的几个问题,即提高煤炭回收率和做好瓦斯防治工作,最后文章分析了厚煤层开采未来的发展方向。
【关键词】厚煤层;开采技术;分层开采;放顶煤;大采高1 前言众所周知,我国是世界上煤炭生产和消费大国。
我国一次能源的70%来自于煤炭,因此煤炭在我国能源结构中具有其它能源无法替代的作用。
在我国现有煤炭储量和产量中,厚度在3.5m以上的厚煤层占了将近一半的比例,对于保障煤炭产量具有重要意义。
而在我国新疆地区,厚煤层更是占了绝大多数,很多煤层的厚度在10m以上,有的甚至达到40 m以上。
因此,做好厚煤层开采技术的研究工作,对于我国煤炭采掘业具有十分重要的意义。
2 我国厚煤层开采的主要方法及其特点分析2.1 分层开采在上世纪80年代以前,由于支架高度有限,一次开采高度也受到限制,厚煤层普遍采用分层开采法开采。
即首先平行于厚煤层面将厚煤层分为若干个分层,每个分层的厚度约2~3m,然后按照一定的顺序依次对每个分层进行回采。
一般是按照自上而下逐层开采,个别也有自下而上逐层开采的。
当自上而下逐层开采时,上一分层开采后,下一分层是在上分层垮落的顶板下进行的,为确保下分层回采安全,上分层必须铺设人工假顶或形成再生顶板。
目前多采用在分层间铺设金属网,作为下一分层开采的“假顶”。
下分层开采在“假顶”保护下作业,称为下行分层开采。
有的矿区为了进行地面保护,或在特易自燃的特厚煤层条件下采用了上行充填开采,如水砂充填、风力充填等,称为上行分层开采。
分层开采的优点是技术相对成熟,是我国长期应用的1种采煤方法,具有设备投资少、一次采高小、瓦斯治理技术相对成熟、上露岩层及地表可以实现缓慢下沉等。
但是也存在许多不足,主要表现在:①采准巷道系统复杂,巷道掘进率高,巷道的掘进与维护费用高;②上分层开采时要铺设人工假顶,增加了工人的体力劳动和生产成本;③对地质构造特别是断层的适应性差;④煤层厚度变化时容易丢煤;⑤单产低、效率低,尤其是特厚煤层的开采更是如此。
一次采全高法与综采放顶的采煤法探究
一次采全高法与综采放顶的采煤法探究摘要煤炭是我国的最重要能源之一,为提高煤炭资源回收率,确保矿井安全生产,需要采用科学、安全、有效的采煤工艺技术。
本文主要对一次采全高法与综采放顶两种采煤法进行介绍分析,比较两种采煤法的采煤效果,以此利用有效的采煤技术解决生产率、煤质下降、瓦斯涌出等问题,为煤矿开采提供参考。
关键词煤矿开采;一次采全高;综采放顶煤在煤炭工业中,其工业进步重要标准是煤炭开采效率的提高、煤炭资源采出率的提高。
我国地质赋存条件多样、煤炭资源丰富,且存在较多煤层厚度较大的矿区。
对于这部分煤矿,若利用分层开采,其开采效率较低,因此,多利用综放开采技术。
目前,在5~6m的厚煤层中,放顶采煤方法利用的较多,但是,由于顶板不好控制,造成较大的矸石混入量,影响煤炭质量。
采用一次采全高开采法,可有效提高煤炭开采效,降低煤炭资源损失率,取得良好的开采效果。
1综采放顶采煤法介绍综采放顶采煤法指的是利用综采放顶煤液压支架、伸缩皮带运输机、大功率滚筒采煤机等其他附属设备,通过采煤工艺全过程机械化进行煤矿开采。
综采放顶采煤法适用于煤层较厚的矿区,一般情况下,煤层厚度在7~15m,放煤高度在6~12m之间,采放比为1~4[1]。
该采煤法具有经济效益好、掘进率低、可连续化生产、生产成本少等特点。
与一般的综采相比,综采放顶煤开采工艺增加了移后运输机、放煤等工序,且采煤法的实施需选择合理的放煤方式、放煤工作面,确保高效的顶煤放出量。
对于综采放顶煤工作面而言,其选择与支架、围岩具有密切关系,且支架与围岩是相互矛盾的,支架是被动体、围岩起主动作用,回采工作面的媒体、基本顶等直接影响支护和围岩的相互作用。
同时,每一个各独立的放煤口都对应一个支架,且无论采用何种放煤方式,所获得的顶煤放煤率都反比于放煤口间距,放煤口间距越大,具有越低的顶煤放煤率,损失的脊背煤越大。
2一次采全高采煤法介绍一次采全高采煤法是在原综采放顶煤回采工艺的技术上改进的,该方法具有资源采出率高、巷道布置系统简单、质条件适应性好、生产易于管理等特点,是目前采煤工艺的主要发展方向。
厚煤层一次采全高综采工作面矿压规律研究
1 工作面 开 采技 术条 件 40 35工作 面所 采煤 层 为下 二迭 统 山西组 3 下煤 层 。从 工作 面 上下巷 实 际揭 露情 况看 ,煤 厚 变化 幅 度较 大 ,厚 度 在 28— . m 之 间 ,平 均 37 . 48 . m。直
w r b i e d t e e p o i e d r ci n f rc a n n . e o t n d a h s rv d i t o o mi ig e a n e o l
Ke r s ulme h ie n n a e i h c o e I ;mi i g f l h ih ;f s w ih i g e o i weg t g y wo d :f l — c a z d mi i gf c n t ik c a s an n l n n u l eg t i t e g t ;p r d c r n i ih i n
许 厂煤 矿是 淄博 矿业 集 团公 司新 区接 替老 区 的 矿井 之 一 。40 35工 作 面 采 用 综 合 机 械 化 一 次 采 全
面选 用 中 间 支 架 Z 6 0/9 4 Y 0 0 1/0型 两 柱 掩 护 式 支 架 ,共 15架 。上 下 巷 端 头 Z G 00 1/0型 掩 2 Y 6 0/9 4
大采高一次采全高综采采煤工艺及设备研究
大采高一次采全高综采采煤工艺及设备研究摘要:现阶段,我国科学技术的不断发展,煤矿采煤机械化发展的也十分迅速,综采一次大采高技术得到了广泛的应用。
对于综采工作面来说,采用一次采全高采煤技术,可以大大提高煤炭的回采率,减少不必要的煤炭浪费。
本文结合矿井实际,首先介绍了配置综采一次采全高采煤的装置,重点论述综采一次采全高采煤法及其应用,该采煤方法的应用保证了综采工作面实现安全高效回采,并且为类似条件的综采工作面开采提供了成功的经验。
关键词:大采高一次采全高;采煤工艺;设备引言提高煤炭资源采出率和煤炭开采效率是煤炭工业进步的两个重要指标。
我国煤炭资源丰富,地质赋存条件多样,有相当一部分煤层厚度较大,若采用分层开采,则开采效率相对较低,若采用放顶煤开采,则煤炭资源损失较多,采用大采高一次采全高开采方法既可以减少煤炭资源损失,又可以提高煤炭开采效率。
采煤工艺和设备配套是影响采煤工作面效率和安全的两个最重要的因素,因此有必要对大采高一次采全高采煤工艺和设备配套进行研究。
1大采高一次采全高综采采煤的概念1.1大采高一次采全高综采采煤大采高一次采全高指的是一次性都将所有煤层厚度全部开采出来,和分开开采不同,一般大采高一次采全高综采采煤工艺是利用煤矿开采机械设备一次性完成全厚煤层开采的采煤工艺方法,这种采煤工艺方法属于长臂采煤工艺方法。
大采高一次采全高综采采煤工艺是近年刚刚研发出来的煤矿开采工艺,这种煤矿开采工艺可以一次全部开采大约3.5m~7.2m厚度的煤层。
1.2采煤设备采高定义采高是指采煤机在工作中的实际煤层开采高度。
采高与煤层厚度不同,如在开采厚煤层时,如果需要分层开采,或有顶煤或底煤开采时有残留的情况下,那么此时的煤层厚度要大于采高;反之当开采薄煤层时,如果出现截割顶板或底板,此时的采高要大于煤层厚度。
所以不能将采高等同于煤层厚度。
在选择采煤设备时,要考虑到煤层厚度的变化,考虑到顶板下沉或出现浮煤这种情况,就要注意此时煤层开采厚度要小于或等于采煤设备最大采高的90%~95%,并且要大于或等于采煤设备最小采高的110%~120%之间。
浅谈厚煤层综放开采技术工艺
网沿倾斜方 向展 开 . 网与网之 间压 茬为 0 . 2 米. 用 l 8 号铁丝 间距 0 . 2
米扎好 。 新 网在 上 。 旧 网在 下 2 . 4关键 的技术措施 2 . 4 . 1 工 作 面 的初 采
首先 . 由于工作面从两道掘进到切跟安 装都是跟顶施工因而在工 作 面推进过程 中. 必须从工作面两端第三架 开始到工作面中部随工作 面推进不断支顶煤挖底 回采 . 以达到放顶煤要 求。 其次, 工作 面在正常 推进时 , 以6 : 1 的斜度 比例挖底 。 即每 推进 0 . 6 米, 工作 面挖底 0 . 1 米; 根据设计要求 , 在工作 面挖底到底板 后 , 两 端 头第八 架必须跟底板 。 两端头跟项 推进 . 两端头 向里第 3 1 7架逐渐 随至底板铺 网推进 再次 . 采煤机司机 必须严格把握 留项 煤厚度和卧底量 . 严防刮板 输送机过分下滑 . 造成推输送机困难或卧底 量过小影 响挖底速度 。
综放开采是工作 面实现 高产高效 的有效开采工艺方式 通过解决 综放 开采工作面中面临的一些关键技术 . 可进一步 提高工作面的工作 效率 和效益 , 确保 工作 面的安全生产 , 提高综放工作 面的煤炭 回收率 , 充分 发挥综 放开采技术 的优越性 1 . 综 放 开 采 技 术 概 念 综采放顶煤开 采技术是在 中厚煤层一次 采全 高综采技术 工艺上 发展 起来的采煤技术 。 此项技术解决了厚煤层一次采全 高的问题 。 不 但降低了开采成本 . 同时还可有效 防止 冲击地压 过去厚 煤层开采 由 于设 备采高 限制 , 只 能分层开采 。 这不 仅增加 了巷 道掘进量 , 而且 , 上 分层 工作面开采需铺设 人工假顶 . 为下分层开采 创造条件 . 消耗 了大 量材料 。 同时 由于铺设 人工假顶增 加了工作面 开采工序 . 影 响了工作 面的有效开机时间 , 限制 了工作 面的生产能力 。 综放开采技术 , 就是在 厚煤 层中沿底 板布 置国采工作面按一定高度用采煤机 向前副煤开采 . 而支架上方 的煤 . 则靠 矿山压力 和 自重 向下移 动 . 由支架尾 部所开窗 口放 出 , 流人尾部 运输机运 出。 根据窗 口位置不 同, 可分为 “ 高位” 、 “ 中 位” 和“ 低位 ” 放 顶煤综采设备 综放开采是工作面实现高产 高效 的有效开采工艺方式 开采实践 表明, 影响综放工作面安全高效顺利开采 的关键技术有 以下几 点 : ① 综放 开采的合理开采工艺 、 参数及放 煤规律 : ②综放 开采 的覆岩 运动 规律及 矿压显现特征 : ③综放开采 机道上方端 面顶板f 煤1 的稳定 性控 制: ④综放开采顶煤 回收率包括面 内、 首末采 和端 头顶煤 回收率 的进 步提 高: ⑤综放开采支架与 围岩关系及支架合理选 型。通 过多年的 理论研 究与开采实践 . 我国 已积 累和总结 了综放 开采关键技术 . 这为 进一 步发挥综放开采 的优越性 . 提高生产效益创造 了条件。
一次采全高法与综采放顶的采煤法探究
一次采全高法与综采放顶的采煤法探究作者:赵佳来源:《科技传播》2014年第21期摘要煤炭是我国的最重要能源之一,为提高煤炭资源回收率,确保矿井安全生产,需要采用科学、安全、有效的采煤工艺技术。
本文主要对一次采全高法与综采放顶两种采煤法进行介绍分析,比较两种采煤法的采煤效果,以此利用有效的采煤技术解决生产率、煤质下降、瓦斯涌出等问题,为煤矿开采提供参考。
关键词煤矿开采;一次采全高;综采放顶煤中图分类号TD82 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)126-0142-01在煤炭工业中,其工业进步重要标准是煤炭开采效率的提高、煤炭资源采出率的提高。
我国地质赋存条件多样、煤炭资源丰富,且存在较多煤层厚度较大的矿区。
对于这部分煤矿,若利用分层开采,其开采效率较低,因此,多利用综放开采技术。
目前,在5~6m的厚煤层中,放顶采煤方法利用的较多,但是,由于顶板不好控制,造成较大的矸石混入量,影响煤炭质量。
采用一次采全高开采法,可有效提高煤炭开采效,降低煤炭资源损失率,取得良好的开采效果。
1 综采放顶采煤法介绍综采放顶采煤法指的是利用综采放顶煤液压支架、伸缩皮带运输机、大功率滚筒采煤机等其他附属设备,通过采煤工艺全过程机械化进行煤矿开采。
综采放顶采煤法适用于煤层较厚的矿区,一般情况下,煤层厚度在7~15m,放煤高度在6~12m之间,采放比为1~4[1]。
该采煤法具有经济效益好、掘进率低、可连续化生产、生产成本少等特点。
与一般的综采相比,综采放顶煤开采工艺增加了移后运输机、放煤等工序,且采煤法的实施需选择合理的放煤方式、放煤工作面,确保高效的顶煤放出量。
对于综采放顶煤工作面而言,其选择与支架、围岩具有密切关系,且支架与围岩是相互矛盾的,支架是被动体、围岩起主动作用,回采工作面的媒体、基本顶等直接影响支护和围岩的相互作用。
同时,每一个各独立的放煤口都对应一个支架,且无论采用何种放煤方式,所获得的顶煤放煤率都反比于放煤口间距,放煤口间距越大,具有越低的顶煤放煤率,损失的脊背煤越大。
一次采全高采煤工艺应用分析
54 /矿业装备 MINING EQUIPMENT一次采全高采煤工艺应用分析□ 李元平 汾西矿业香源煤业随着煤矿机械设备的科技化水平的提高,中厚煤层的采掘工艺水平也随之提升。
虽然煤炭资源的储量巨大,但煤炭属于不可再生资源,一旦开采完后长时间内不可再生。
针对煤矿资源短缺问题的最佳应对措施是提高煤炭的开采回收率。
当前,对厚煤层进行开采的工艺方法有一次采全高法、分层开采法和放顶开采法。
经过调研可知,一次采全高法相对于分层开采与放顶开采这两种采煤工艺的煤炭损失率低。
因此,为响应“十三五规划”中低消耗、高产出、低污染的经济发展要求,应对一次采全高法进行推广。
工程概况研究对象为位于裕兴煤矿井田西侧的15218工作面,该面的标高为+899~+924 m,沿走向的长度465 m,沿倾向的长度为230 m,主要采煤的煤层属于15#煤,其倾角4°~5°。
煤层的平均厚度为4.39 m,顶板属于K2灰岩,底板属于泥岩或粉砂岩。
一次采全高法特征一次采全高法在15218工作面应用后,发现如下优势:(1)15218工作面采用一次采全高法进行作业,该方法能在大幅增加巷道断面尺寸的同时,提高回采工作面的通风量,这就会显著降低在回采工作面出现上隅角瓦斯聚集的可能性,降低发生瓦斯事故的可能性;巷道断面尺寸增大会导致巷道内的风速降低,这能降低巷道内粉尘的飞扬的可能性,有利于为工人提供良好的工作环境;一次采全高法可以避免放顶煤作业时顶煤落放不干净的问题以及遗漏采空区而导致煤层失火的灾害。
(2)一次采全高法的操作工序中没有放顶煤这项,这就为将煤炭的回采率从最初的80%提升到95%以上提供了可能性,该方法还能有效地降低开采出来的煤炭的含矸量,这种方法既能提升产量还能提高煤炭的品质;采用一次采全高法可以增大支架之间的间隔,在支护相同距离的巷道该方法要求的支架数量较其他方法显著减小,可以减少在支架方面的投资成本;并且一次采全高法可以降低煤矿工人的工作强度从而提升煤矿企业的工作效率。
浅谈厚煤层综放开采技术工艺
首先 , 割煤 时采 煤机 司机 根据 顶底 板 、 层 煤质变 化及 输送 机运 煤量 , 煤 调 整煤 机 割煤速 度 , 控制采 高 为 2 8 到 3 2米 : 煤过 程 中为 防止顶 煤 因空顶 .米 . 割 时 间过长 而垮 落或 煤机 滚筒 割支 架前 梁, 支架 工 的工人 超前 煤机滚 筒3 5 — 架收 回支 架 前探梁 , 滞后 煤机后 滚 筒1 架伸 出前探 梁 : 采煤 机停 止工 作 时, 应停 在倾 角 小 、项板 完 整、 无淋 水地 点 , 同时 将采 煤 机上 下 滚 筒降 至 底板 , 防止 煤机
综 放开采 是 工作面 实现 高产 高效 的有 效 开采工 艺 方式 。通过 解 决综放 开 采工作 面 中面临 的一 些关 键技 术, 可进 一步 提高 工作 面 的工作 效率 和效 益, 确 保工作 面 的安全 生产 , 高综 放工 作面 的煤 炭 回收率 , 分发挥 综 放开采 技 术 提 充 的优越 性 。 1综放 开采 技术 概 念 综采 放顶煤 开采 技术 是 在中厚 煤层 一次 采全 高综采 技 术工 艺上 发展起 来 的采煤 技 术 。此项 技 术 解 决 了厚 煤层 一 次 采全 高 的 问题 。不但 降低 了开 采 成 本, 同时还可 有效 防止 冲击 地压 。过去 厚煤 层开 采 由于设 备采 高 限制, 能 只 分 层开采 , 不仅 增加 了巷道 掘进 量, 这 而且 , 上分 层 工作 面开 采需 铺设 人 工假 顶, 下分层 开采创造 条件, 为 消耗 了大 量材料 , 同时 由于 铺设 人工假顶 增加 了工 作 面开采 工序 , 影响 了工 作面 的有 效开机 时 间, 制 了工作 面的 生产 能力 。综 限 放 开采 技术 , 就是在 厚煤层 中沿底 板布 置 国采 工作 面按一 定 高度 用采 煤机 向前 副煤 开采, 支架 上方 的煤, 而 则靠矿 山压力 和 自重 向下移动, 由支 架尾 部所开 窗 口放 出,流 入尾 部 运 输 机 运 出 。根 据 窗 口位置 不 同,可分 为 “ 位 ” 中 高 、“ 位 ”和 “ 位 ”放 顶煤 综 采设 备 。 低 综 放 开采 是工 作面 实现 高产 高 效 的有效 开 采工 艺方 式 。开 采实 践表 明, 影响综放 工作 面安全 高效顺 利 开采 的关 键技 术有 以下几 点 : ①综放 开采 的合 理 开采 工艺 、参数及 放煤 规律 : 综 放 开采 的覆岩 运动 规律 及矿 压显现 特 征 : ② ⑨ 综放开采 机道 上方端 面顶板 ( 的稳 定性 控制 : 煤) ④综放 开采 顶煤 回收率 包括面 内、 首末 采和端 头 顶煤 回收 率的进 一 步提 高 : 综 放开采 支架 与 围岩 关系及 支 ⑤ 架合理 选 型 。 过 多年 的理 论研 究与 开采 实践 , 国 已积 累和 总 结 了综 放 开采 通 我 关键技 术, 这为 进一 步发 挥综 放开 采 的优越 性, 提高 生产 效益 创造 了条件 。 2综放 开采 技 术应 用 下面 以对某矿 的一 综采 工作面低位 综采 放顶煤 工艺 的分析 为例, 倾斜煤 对 层 坚硬 顶板 较 薄厚 煤层 采 用低 位综 采 放顶煤 工 艺, 使该 工 作面 实现 稳产 、 高
大采高一次采全厚采煤法
大采高一次采全厚采煤法一、大采高一次采全厚综采工艺特点1、采高:3.5 5.5m2、设备—大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备厚煤层整层开采大采高采矿法厚度为3.5~5.5m缓倾斜煤层3、大采高采煤工艺特点:1)初采高度较小,一般为3.5m左右;直接顶初次垮落后采至全高。
2)控制煤壁片帮—关键;(控制煤壁片帮①带压移架,用第一护帮板临时支护顶板,第二段护帮板支撑煤壁 ②加快工作面推进速度; ③用快硬膨胀水泥尼龙绳等锚杆加固煤壁;④在地质条件允许时,俯采;⑤提高支架的初撑力)3)支架防滑,防倒;4)端头支护及超前支护比一般综采更重要;5)一次采全厚比分层开采具有很多优点。
大采高采煤的优点支架防倒、防滑(1) 工作面呈伪斜推进(2)工作面由下而上单向推移输送机(3)及时调整液压支架位置(4)严格控制采高(5)锚固工作面排头、排尾液压支架(6)倾角大于10°时,每10架液压支架增设一个斜拉防倒千斤顶,当倾角大于20°时,每5架支架增设一个防倒千斤顶。
工作面产量和效率大幅度提高回采巷道的掘进量比分层减少了一半减少了假顶的铺设减少了综采设备搬迁次数,节省搬迁费用,增加了生产时间 设备投资比分层综采大,其综合经济效益明显高于分层综采提高了资源的采出率(煤厚4 m多,只采3 m) 大采高采煤工艺的不利因素不利因素。
采高越大,支架重量越大,如采高4.5 m,每架支架重约17.5 t;采高5 m时,则为22 t。
采煤机、输送机重量也将增大。
大采高采煤工艺的适用条件地质构造简单、煤层厚度3.5~5 m、赋存稳定、倾角小于12°和顶板较稳定的煤层\煤质较硬。
一次采全高和放顶煤工艺采出率问题分析
72 /矿业装备 MINING EQUIPMENT一次采全高和放顶煤工艺采出率问题分析1 开采放顶煤工艺同一般综采相比,这种采煤的技术工艺添加了放煤、输送移机,并且还要选用适当放煤的方法及放煤的工作面,以确保煤炭较高的放出量。
在采用放顶煤综采工作面时需对围岩及支架的密切关系进行考虑,围岩与支架就象是矛盾体,相对支架而言是被动作用,而围岩则是主动的施力,煤体工作面及老顶对围岩和支架相互的作用具有一定影响。
此外,所有放煤口都有一个独立支架相对应,不论采用哪一种方式放煤,煤炭放煤口及放出量间距为反比,脊背煤的损失同放煤口的间距增加而增加。
选择放顶煤工艺综采技术,因为其具备的采煤技术特点,定都产生煤炭的部分损失。
根据深入的调研分析及勘测的反馈结果显示,该类资源耗损包括:(1)煤炭消耗性设计。
(2)在煤炭生产中、放煤及机采消耗。
(3)初及末采消耗。
1.1 设计消耗我矿进行2306设计的综采消耗就是煤炭工作面两侧面所留置的安全防护防煤柱,及其巷道的上方煤柱损失等。
2306综采工作面尾巷与进风巷两侧都有20 m 的留设煤柱,此处各取其一半的煤柱用作采区的损失,此外,还含有回风巷及尾巷间煤柱,进风巷、回风巷以及尾巷损失上方的煤柱。
设计的损失为35.4万t。
1.2 初、采煤炭耗损我矿首次开始放煤是由顶梁支护推行3个开采切眼进行循环之后实现的,如果出现困难,可使用震动综采放顶煤工艺是我国大型煤矿普遍应用的比较成熟的一种煤炭开采工艺,该工艺的优势表现在高效、高产、成本低、安全好、掘进率较低、经济效益较好、消耗低等方面。
比较之下,大采高综采工艺与放顶煤综采工艺相比,是一种更加新型的开采工艺,其优势表现在生产能力强、安全性好、矿井部署开拓简单、经济收益大等方面。
以上煤炭开采的办法为厚煤层开采技术与方法的革新,不但牵动了矿井未来的发展以及产业布局等相关领域产生一系变化,将集中合理生产推至更高程度,并且会为选择这种煤炭开采办法的企业获取丰厚的效益。
“三软”厚煤层综采放顶煤技术与一次采全高技术效果比较分析
“三软”厚煤层综采放顶煤技术与一次采全高技术效果比较分析随着煤炭资源的逐渐减少和社会对环境保护的要求越来越高,传统的煤炭开采方式已经不能满足目前的发展需求。
因此,针对不同煤层的特点,煤炭行业不断地探索新的开采方式和技术,以提高煤炭开采的效率和安全性。
在这些新技术中,“三软”厚煤层综采放顶煤技术和一次采全高技术是目前比较有代表性的两种技术。
本文将分析这两种技术的优缺点,并比较它们的效果。
一、“三软”厚煤层综采放顶煤技术“三软”厚煤层指的是地质结构相对松散,煤岩浸润度高,煤体强度差的煤层。
综采放顶煤技术是指在采煤的同时,将煤层上部的顶煤全部放下来采出。
这种技术在“三软”厚煤层中应用广泛,并且取得了不错的效果。
采用“三软”厚煤层综采放顶煤技术的优点主要有以下几个方面:1.降低成本传统的采煤方法会使得很多煤炭资源无法开采,而“三软”煤层的资源利用率很高。
此外,综采放顶煤技术可以避免顶板塌落造成的人员伤亡和设备损坏,减少采煤成本。
2.提高生产效率传统采煤方法只能单面采煤,效率较低。
而综采放顶煤技术可以实现双面采煤,减少了时间和人力成本。
此外,该技术还可以使得煤层的开采有更大的自由度,开采率得到了进一步提升。
3.保护环境传统采煤方法会对环境造成严重的破坏,而综采放顶煤技术可以降低其对环境的影响。
尤其是在山区地区,避免了传统采煤对环境造成的大面积破坏,符合现代社会对绿色环保的要求。
二、一次采全高技术一次采全高技术指的是在煤层的开采中,只采取单一体高的煤层,将煤层的厚度一次性全部开采出来,同样也是针对“三软”煤层的一种采煤技术。
采用一次采全高技术的优点主要有以下几个方面:1.减少采煤次数采用一次采全高技术,可以将煤层一次性采取,减少了采煤次数,降低了煤炭开采成本。
2.提高采煤效率该技术的采煤效率高,一次性可以开采高厚煤层,提高了采煤效率和生产效益。
3.降低风险一次采全高技术可以避免采煤中的坍塌等风险,提高了煤炭采矿安全性。
3.3m煤厚高档普采一次采全高技术实践
摘 要: 本文通过 对平均 3 3 煤 层采用高档 普采一次 采全高技 术的探讨 与实践 ,形成 了一套完 善的采煤技 术 ,使 3. m 煤层开 采既 .m 3 安 全可靠 ,又能 实现 高产高效 ,最 大限度地 回收煤炭 资源 ,收 到 了明显的经济效 益和社 会效益 。 关键 词 : 高档普采 一 次采全 高 悬浮式单体 支护 回采率 中图分类号 : D 2 T 8 文献标识码 : A 文章编号 : 6 3 0 3 ( 0 70 () 0 5 — 1 1 7 — 5 4 2 0 )7c一 1 4 0
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33 .m煤 厚高档普采 一次采 全高技术 实践
朱 世 学 ( 中国矿业大学 能源学院 江苏徐 州 2 1 0 ) 2 ห้องสมุดไป่ตู้8 0
恒 源公 司煤 田对 平均 3. m 煤 层的开采 , 3 ( ) 2 由于 工作 面 采高 较 大 ,过 顶较 为 困 于 2 m, 0 以外为单体液 压支柱配金 属铰 接 0 2m 过去 一般 采用 跟顶 丢底 煤的 开采 方式 , 使用 难 , 为此 , 茬配备一架 用一英寸钢 管焊的 2 顶梁 挑棚不少于 1m。 每 m 0 D 2 型单体液压支柱 , z8 穿鞋 ,老塘挖底煤 ,工 梯子 作为脚手 颦 , 梯子的一头 搭在煤壁上 , 一 序多 ,工 人劳动 强度大 ,煤 炭回收率低 ,平均 头放 在 电缆 槽上 , 安放平稳后 , 员站在梯子 2各工序协调配合实现平行作业 人 破 ,装 ,运是 由设 备 完 成 的工 序 ,支 , 厚 33 .m的煤层,煤炭回收率仅为 8 .%,而且 上挂梁过 顶 。 55 工作面单产低。针对采煤工艺的不足 ,在 6 1 2 l 1 3. 机道 支护 . 2 回是 由人工 完成 ,存 在着 人 、机 的有机 配合 工作面采用 了 D wX3 型悬浮式单体液压支柱 5 () 1 工作面正 常推 进过程 中 ,机道 内 不支 和平 行 作业 的问 题 。因各 工序 间相 互制 约性 高档普采一次采全高 ,创出了单产 6 2 万 t . 7 的 设贴帮 支柱 和临时 支柱 。工作面 因条件变化 , 很 强 ,所 以要求 各工 序分 管人 员提 前作 好准 纪录 。 采用 3.m l 长钢 梁一梁两柱 超前支护 ,柱 备 工作 ,落 实保 障措 施 。当采 煤机 上行 或下 6 E型 距不大于 1 2 .m。 行 落煤时 ,要时 刻注 意新 暴露 顶板 的变 化情 13 3 .m煤层一次 采全高技术 ( ) 道 内 采取 预挂 顶 梁的 方 式支 护顶 况 ,及 时 进 行 追 机 挂 梁 、移 溜 等 工 作 , 为 2机 1 1 6 1 采煤工作面 煤层赋存及 其概况 . 2 1 板。柱梁采用错梁 齐柱布 置 ,顶梁前悬 0.m, 支 设正规 支 柱 创造好 条件 ,否 则 当机道 片帮 8 6 l 2 工作面 六层煤 为矿井主 要开采煤 层 后悬 0.m或前 悬 0 4 l 4 .m,后悬 0 m, 8 割第一 刀 后 再去移 运输 机 ,不 但运 输机 不 能迅速 推移 之一 , 结构 简单 , 硬度 f.,以亮煤为主 , 15 煤 煤后 , 及时追机 间隔挂粱 , 挂梁时 应先插上 顶 到位 , 支柱 工作也无法 进行 。 目 开采技术 在 前 层倾 角平均 l 。 0 ,煤厚 2. 9~3 5 ,平均 梁的 圆锥连 接销 ,将顶梁托 平后打 紧水平销 , 条件 下,机采 工作面均能 实现 落 、装、运三个 .m 33 . m。该范 围内直接顶板为 0 8 .m 厚的 过 顶后支上 临时支柱 ; . ~2 6 割第 二刀煤后 ,间隔挂 工 序平 行乃 至 同步作 业 。如何 实现 支柱 与 回 柱 、支柱 与割煤 、回柱 与割煤之 间的平 行作业 泥岩 ,泥岩上有 一层约 0 0 ~0 1 厚的煤 梁 、过 顶 ,推 车后 及时 补上正 规 支柱 。 . 5 .m 线 ,煤 线上 为灰 色 ~灰 黑 色粉砂 岩 与泥岩 互 () 3 顶板破 碎或顶 板掉顶时 ,必须 停机停 是机 采工作面 急需解决 的问题 。一般情 况下 , 层 ,厚度约 6 6 . m,其上部 老顶为细 砂岩 ,成 车处 理 ,及时 用 E型钢 梁窜 至煤 壁配 合木料 采煤机 割煤后 , 及时 追机挂梁 , 后移置运 l 需 然 层状 ,厚 2 . 5 8 6 m,直接 底为 1 2 m 泥岩逐 过 顶 ,结 实顶板 。 E型钢 梁 用在 两顶梁 空档 输机 ,跟机移运输 机的 距离为 l ~2 m, .l l 5 0 而支 渐变相为 4 8 m 厚的 细砂岩 ,该面设计 走 向 .4 内 ,其 间距不大 于 1 2 ,确保 一梁二柱 。 .m 柱 与移运输 机的距 离选在 l ~l m 为宜 ,做 0 5 长 60 0 m,倾斜长 1 0 4 m。 1 3 3 支 护密度 与支护 强度的确定 .. 到及时 支护顶板 、及时 移运输机 , 而实现支 从 1 2 采煤技 术 , 使 用 Dw X3 5型悬 浮式 单体液 压 支柱 , 柱 与割煤平行作 业,在保证安 全的情况下 ,支 6l 2 l工作面采用 MG一3 5双滚 筒无链牵 工作面 的支 护密度 确定 为 1 6 根 /m 7 .7 ,支 回柱 距离应 保持在 l ~l m 的范 围,但必须 0 5 引大功率采煤 机落煤 ,S GD-2 4/6 0双 中 护强度 为 2 6 N /m2 6 3 3k ,三 、四排控顶 ,最大 先 支后 回, 回柱与割煤 之间也要 保持 l ~l m 0 5 链 刮板运输机运煤 ,割煤方式为双 向割煤 , 循 控顶距 5.m,最小控顶距 4 2 4 .m,柱距 0.m, 的 安全 距离或 回柱超 前或 割煤超 前 。 当 回柱 5 环 进度 1 2 .m。进刀方式 为端头割 三角煤斜切 排距 12 . m。 与割 煤发生矛盾 时 , 止回柱 , 行割煤 ,待 停 先 式, 不开 机窝 , 刀位置选 在距离上平巷 或下 吃 1 3. 端头 支护 . 4 采煤 机割 煤至距 离 回柱 点 l m 以外时 ,再行 0 平巷 l 5~2 m 的顶板 完整处 ,运 输机延 长至 0 工作 面两端头 分别采用带 铰接耳 的 3.m 回柱 工作 ,以提 高采煤 机的开 机率 。 6 上下平 巷内 。 1 3 支护技 术 , () 工作面采用 D X 5 型悬浮 式单体 1 该 W 3 液压 支柱配合 HD A- 2 0 J 1 0 型金属铰接 顶梁错 梁 齐柱支护 ,该种支 护组合能 及时 支护顶板 , 具 有很高的支 护刚度 ,不易损坏 ,操作 简单 。 支 回方式为 见四 回一 ,最大控顶 距 5 4 . m,最 小 控顶距 4 2 .m,排距 12 . m,柱 距 0 5 .m,切 顶排 为 临时 密 集 支柱 和一 排 对 接 抬棚 切 顶 , E型长钢梁 ,4对 梁 配合 HDJ 2 0型铰接 l Al 0 顶梁后位铰接 ,支柱 为 D WX 5 3 型悬浮式单体 液压支柱 ,E型长 钢梁一梁 三柱 , l 交替迈 步前 移 ,同对长 钢梁之 间间距 3 0 0 mm ,每对之 间 间距 4 0 0 mm,保证 机头在 E长钢梁抬 棚下完 l 成移 动 (抬棚 是指跨 机头的长钢 梁的两端 , “ 即 煤 壁 册 和 采 空 区 侧 都 有 支 柱 抬 住 的长 钢 梁) ;移 完机头 ,梁 下要及时 补齐支柱 ,移机 头时一 梁不少 于两柱 。 1 3 5 切顶 排支护 .. 为 提高 切顶 效果 和 回柱 安全 ,沿 切顶 线 支 设 一排 倾斜 对 接 抬棚 ,棚 腿 使 用 悬 浮式 D X5 w 3 型单 体液压支柱 , 棚梁为 直径 2 0 m 0r a 的半 圆木 ,并沿倾斜对接 使用 ,回柱时 , 距 远 离操作 ,先 移抬 棚 下支 柱在 新切 顶线 下支好 后,再 回撤 切顶排正规支 柱。然 后 ,回出的支 柱 支在新切 顶排 内作临时密集 支柱辅 助切 顶 。 1 3 6 上 、下两 巷超前 支护 .. 工 作面 采动 对前 方 的超前 压 力影 响范 围 约 为 20m ,为防 止 工作 面 上下 两 巷产 生 变 形 ,超 前 支护的 距离 宜 大于超前 压 力影 响范 围 2 m ,上 下两 巷超前 支护均 为 四排 单体 液 0 压支柱 配金 属铰 接顶 梁沿 走 向替 棚 抹帽 不少
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煤层中,大巷与井筒相连,不设井底车场,不掘盘区巷道,盘区巷道由
F1 为“采全高”吨煤材料费,
中央大巷代替,回采工作面沿大巷两侧条带式布置。
F2 为“分层采”吨煤材料费,
2 中厚煤层开采方法
设所投入材料费分别为 S1,S2。
从当前我国多数煤炭企业的开采技术上来看,在中厚煤层开采
则:F1= S 1/A1,
均厚度 3.6m,煤层倾角 1°- 5°,为近水平煤层,煤质坚硬,地质及水 采”掘进工程量分别为 l1、l2。
文地质结构简单。本矿井开凿 5 条井筒,采用斜井单一水平开拓,共分
则 l1=0.5l2,掘进工程量减少一半。
八个盘区,主采一盘区位于井田中央,开拓布局优化,主要巷道均布在
3.2.3 吨煤材料费。
ห้องสมุดไป่ตู้
方法上可分为三种: ①采取放顶煤开采方法,但对于厚度只有 3.6m
F2= S1/A2,
的煤层来说,放顶煤开采不是最佳的方法,在本省使用的并不普通;
因产量 A1≥2A2,所以 F1≤2F2。
②近年刚发展起来的“大采高”开采技术,指 3.0~4.5m 的厚煤层一
分层开采中铺网、注黄泥浆、油脂和乳化液坑木等材料消耗都有
盘式制动闸空动时间不得超过 0.3s),此时提升机仍然存在一个较 重控制手段,保证了保护动作和报警的准确性;采用 PC1、PC2 双线
大的瞬间速度,特别是在空勾提升状况下更为明显。根据提升机爬 制安全监视和安全回路,保证了保护动作的可靠性。保护设定后,经
行段速度为 0.4m /s ,在主控 PLC 中设定了以上程序段,程序中选定 过多次试验,均能达到预期的目的。现已推广到副井电控使用,极大
煤炭售价;⑥较分层开采减少铺网和注黄泥浆工序,节约材料及巷道 维修费用;⑦有利于矿井集中生产,实现减面、减人、提效的目标;⑧ 减少运输、通风环节,减少安全事故的发生;⑨提高劳动生产率,降低 成本,比普通采煤方法工效提高 2~4 倍,吨煤成本降低 8~15 元。
工艺复杂,假如伪顶(底)铺设不好,后面的开采将难于管理,效率 低,技术落后,安全性差等,这些弱点是难于克服的。
高”和“分层开采”的各种费用计算比较如下:
[1]黄乐亭.村庄压煤开采的技术途径[J ].中国煤炭.1996(8).
3.2.1 工作面产量。
[2]李剑,王忠义,张卫国.模糊数学在液压支架优化设计中的应用[J ].西
采全高: A1= v1M1L1ρc1
安矿业学院学报.1994(12).
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矿山天地
中厚煤层一次采全高开采技术分析
孙善军 ( 黄陵矿业集团二号煤矿)
摘要:根据陕北煤层的埋藏特点,结合黄陵二号煤矿地质构造特征、煤层赋
分层采: A2= v2M2L2ρc2
存条件、资源状况,对技术经济指标、安全可靠程度进行多因素综合评价。依靠
式中: v1、v2—— —— —工作面推进速度,可视为近似相等;
至还少。 3.2.5 吨煤工资。
向,它使工作面空间的拉应力区转换成压应力区,有效保持了顶板的 稳定,控制顶板的断裂和垮落。两柱式支架不仅可缩小控顶距,而且可 减小支架对顶板反复支撑和破坏次数,有效地限制采场运动。
3 “采全高”技术的可行性分析 3.1 技术特点 在中厚煤层开采中,“采全高”开采较分层开采具 有明显的优越性,主要有:①提高了煤炭资源的利用率,有利于保护 煤炭资源;②煤层掘进量小,掘进费用低,有效缓和采掘关系;③减少 回采工作面搬家次数,节省了设备搬迁安装的工作量和费用;④回采 工作面单产较普通开采量可提高 1~3 倍;⑤提高煤炭块煤率,增加
用速度大于 0.5m /s ,并持续 500m s 的故障输出条件,实现时间速度 提高了主副井运行的安全性能。
200
“采全高”开采和“分层开采”相比较,实现了合理集中生产、增 产、减人、提效、降低成本的目的,技术上可行、经济上合理是中厚煤
3.2 经济效益分析 黄陵二号煤矿煤层厚度 2.5~6.0m ,平均厚 层开采的发展方向。
3.6m ,按分层开采,以分层 2.0m 为准,要分 2 个分层,以此对“采全
参考文献:
陕西黄陵二号煤矿是一座设计年产量 1000 万吨的特大型矿井, 按近似相同处理;
一期申报年产量 700 万吨,位于陕西省黄陵县双龙镇境内,该矿井属 侏罗纪中统延安组煤田,井田内单一的可采 2# 煤层厚度 2.5- 6m,平
M1、M2—— —— —采高,m ,因为,M1≥2M2,因此可得 A1≥2A2。 3.2.2 掘进工作量。按同一个工作面布局,“采全高”与“分层开
是在提升机的停止状态和运行速度上设计一道闭锁,使提升机在停 的双重控制,最大限度防止了提升机正常或非正常停车时,造成的
车的指令下,达到设定的条件保护立即动作,实现安全制动。由于提 保护误动或误报。
升机在正常运行时,从发出停车指令到完全抱闸停车需要一个极短
3 结语
的时间(即为闸的空动时间,《煤矿安全规程》第四百三十一条规定: 该保护使用西门子 S7- 300 型 PLC 程序,利用时间、速度的双
科技进步,分析黄陵二号煤矿“中厚煤层”的开采一次采全高的采煤方法。 关键词:中厚煤层 采全高 分层开采
L1、L2— —— ——工作面长度,m ,相同(以同一个面比较) ; ρ—— — ——煤的视密度,t/m 3;
1 矿井概况
c1、c2—— —— —工作面回采率,据测定,c1 略高于 c2,该文计算中
g1 为“采全高”吨煤工资, g2 为“分层采”吨煤工资。 采全高”较“分层开采”不增人,产量却提高 2 倍以上,因此, g2= g 1A1/A2,即“采全高”比“分层开采”吨煤工资减少一半以上,实现 减人提效。 4 “采全高”和“分层开采’优、缺点综合比较 “采全高”具有初期投资大、设备笨重、安装工作量大、煤尘大、回 采率偏低、瓦斯相对涌出量大等缺点,但随着高新技术的发展将会逐 步得到解决。分层开采是一种传统的中厚煤层开采方法。但成本高,
在近水平中厚煤层中推行一次采全高的采煤方法,关键在支架选 型上,液压支架很明显地向两柱掩护式支架发展,采用两柱式支架,一 次采全高时,从顶板管理分析,顶板来压时,有效水平分力推向煤壁方
全高”设备功率虽大一些,但总体的耗电还是小得多。 因此分层开采电耗: D2= D1A1/A2。 D1 为采全高吨煤电耗,元 /t; D2 为分层开采吨煤电耗,元 /t。 计算结果表明,“采全高”的电耗仅为“分层开采”电耗的 1/2 甚
工假顶、铺网、洒水”、小分层(采高 2.0m )开采厚煤层的方法还是易 元 /t。原煤电耗 6.41 元 /t。“采全高”相当于一个分层开采电耗“,采
行的,但从经济、效益、技术、安全比较来看,显然是“弊”大于“利”,经 济技术都不甚合理,易造成资源的浪费,显然与合理开发煤炭资源是 相违背的。选择“大采高”实行一次采全高的方法开采中厚煤层,通过 黄陵二号煤矿试采面一年多的实践表明,“大采高”开采技术在技术 上可行、经济上合理、安全可靠。
次采全高技术,在全国大面积推广应用,取得了很好的经济效果;③ 所增加,增加费用用△F 表示,
传统式的开采方法,人工假顶、注浆、铺网、洒水分层开采。针对黄陵 二号煤矿 2# 层煤的赋存情况和地质条件,从实际情况来看,采取“人
则: F1<<F2+△F 3.2.4 吨煤电耗。2008 年度黄陵二号煤矿上半年综合电耗 7.32