中厚煤层一次采全高开采技术分析

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
“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：
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。
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
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
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；
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。
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
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
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，
Hale Waihona Puke Baidu
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，
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
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
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。
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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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
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，