采矿新技术1571440页PPT

(3)四柱式综放支架前柱的平均工作阻力在大多 数情况下大于后柱的平均工作阻力。
(4)综放开采老顶平衡结构将向高位转移。综放 开采由于一次开采厚度大，顶板活动空间大，上 位岩层在工作面前方煤体、支架与采空区碎胀矸 石支撑作用下形成平衡结构。
采煤方法新技术——放顶煤
综放开采回收率现状
综放开采经过20多年的探索、完善与提高，在巷道支护、支 架造型设计、一通三防、综放工艺等方面有了长足发展并日 趋成熟，但在提高煤炭资源的回收率问题仍然是综放开采技 术研究的关键，尤其是对于难冒煤层的回收率更应进行深入 研究。
②利用矿压破煤，是一种低能耗的采煤方法。
③巷道布置简单，掘进工程量与维护工程量小,可以节省大量掘 进和运输工作,缓解采掘接替紧张的矛盾,为提高矿井全员效 率创造了条件。
④设备国产化，不需引进。
⑤可提高块煤率, 提高了煤炭售价，减少了设备的运行费(如采 煤机),相对减少了设备折旧费或租赁费。
采煤方法新技术——放顶煤
采煤方法新技术——放顶煤
影响顶煤冒放性六大地质影响因素 开采深度 煤层厚度（最大煤层厚度和最小煤层厚度） 煤层强度 夹矸 顶板岩层 煤体中的节理与裂隙 影响顶煤冒放性技术影响因素 采放比、工作面长度、放煤方式、放煤步距
研究资料表明放煤工艺损失是综放工作面煤炭损失的主要构 成成分，平均损失率为12.95%，占总损失率的67%。
采煤方法新技术——放顶煤
综放开采基本原理
综放开采是在厚煤层的下部布置工作面，利用地压破煤与自重 落煤，有些冒放性差的顶煤体采取人为措施改善顶煤体的冒放 性，这样将顶煤体放出的一种开采方法，顶煤体的破坏与破碎 靠支承压力和支架—围岩相互作用。
(l)综放工作面支架载荷普遍较小。同一煤层综放开采与 分采开采顶分层相比，工作面的支架载荷减少5%～68%， 来压强度减少15%～20%。
(2)综放工作面支架所受动载荷普遍不强烈，动载系数较 分层开采的顶分层工作面低，周期来压对支架的影响明 显缓和，表明基本顶的活动对支架作用明显减弱。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ煤方法新技术——放顶煤
厚煤层采煤方法新技术 绿色开采新技术 瓦斯与煤尘的综合治理技术 巷道支护技术介绍 数字矿山新技术
厚煤层采煤方法的分类
我国针对厚煤层的典型的采煤方法有两种 ①分层开采 ②整层开采。
整层开采有又三种方法： 放顶煤 大采高 大采高综放
放顶煤
采煤方法新技术——放顶煤
放顶煤开采是针对厚及特厚煤层开采发展起来的一种采 煤工艺。它是在厚煤层的下部布置一个采高(2～3)m的工 作面，随着工作面的推进，在前方支承压力的作用下， 使工作面上部的煤体压裂破碎，并在支架尾部切顶线附 近冒落放出的一种采煤方法。它与其它采煤方法的不同 在于，除有一个包括破、装、运、支、控全部工序的普 通长壁采煤工作面外，同时在支架的后部还有一套破、 放、运等的顶煤回收系统，即前后两个采出煤炭的工作 场所组成了一个完整的放顶煤工作面。
从综放工作面煤炭损失结构来看，煤炭损失主要由3个方面构 成：一是工作面在初采和末采期间，由于不能放煤或不能充 分放煤而引起的损失；二是工作面两端过渡支架和端头支架 不能放煤而引起的损失；三是放煤工艺引起的损失，其中包 括顶煤的冒放性、放煤方式、放煤步距的影响和储量管理工 作的影响，其中顶煤的冒放性起决定性的作用。
顶煤破坏过程一般可分为4个阶段：①顶煤强化阶段，支承压 力峰值点之前的应力上升过程。随着三向应力的增加使顶煤发 生损伤，而部分原有缺陷发展成新的微细裂隙，但各种裂隙均 处于闭合状态；②裂隙扩展阶段，支承压力峰值点之后至工作 面煤壁的应力迅速下降过程；③破碎松动阶段，工作面控顶区 的顶煤破碎阶段；④冒放阶段，支架后顶煤的垮落放出阶段。
放顶煤开采的主要缺点是：
①放煤时粉尘较大，恶化了井下工作环境；
②工作面容易局部积聚瓦斯；
③工作面过风断面小,配风比较困难,风排瓦斯量少；
④综采放顶煤工作面回采工艺相对复杂,既有前方采煤机割煤,又有 支架后方放煤。割煤与放煤两道工序如不能有效协调将影响工作 面效率,生产管理复杂；
⑤ 采空区遗留的浮煤不利于防止自燃；
在顶煤的破碎过程中，第①、②阶段矿山压力作用是关键，它 对顶煤的破坏发展起主导作用，而第③、④阶段顶煤的破坏、 破碎主要靠支架—围岩相互作用。可以看出，顶煤体在运移过 程中的破坏发展是一个渐进的过程，是一个量变到质变的过程 。
采煤方法新技术——放顶煤
放顶煤综采较大采高有如下优越性：
①在复杂地质条件下，不受煤层稳定性和厚度变化的限制，可 实现一次采全厚，大大提高了煤层开采强度。
另一条思路是法国、原西德、英国、等原西欧国家，在 法国香蕉型支架基础上不断发展，工作面布置前、后两 部输送机，放煤口用千斤顶带动开闭，如英国道梯公司 的4O0t掩护式综放支架等。
采煤方法新技术——放顶煤
综放开采矿压显现特点
综放工作面一次开采厚度大、支架直接支护的对象为相 对较为松软的顶煤，因此与中厚煤层或厚煤层分层开采 相比，工作面矿压显现有明显的不同。根据文献大量研 究结果，一般条件下的综放工作面矿压显现具有下述典 型特点:
⑥ 放顶煤相对于大采高顶煤回收率低，含矸率高。放顶煤可造成 了5 %的灰分增加,工作面平均回采率80 %左右,阳泉、兖州、潞 安矿区最高达到85 % ,盘区回采率仅为71 %。
采煤方法新技术——放顶煤
顶煤的冒放性是指顶煤本身冒落和放出及其难易程 度的度量，亦即顶部煤体可冒性和可放性的总和。 在什么条件下，顶煤冒放性好，可采用放顶煤开采 ，在什么条件下，顶煤冒放性差，不能采用放顶煤 开采，必须有一个确定的评价。为了评价具体条件 下顶煤的冒放性，则应该弄清影响顶煤冒放性的主 要因素及其影响规律，并且根据诸因素的影响程度 大小进行综合评价。影响顶煤冒放性的因素很多， 从总体上可分为地质因素和技术因素两大类。
采煤方法新技术——放顶煤
综放开采开采技术发展现状
从20世纪70年代开始，综放开采支架沿两个方面发展，
一条是前苏联、前南斯拉夫、波兰、匈牙利等东欧国家 在KTY支架基础上逐渐改进，把放煤口位置由顶梁前部改 在顶梁后部，使用液压支柱控制放煤口开关，工作面采 煤机采煤和放煤共用一部输送机，支架尾梁封闭，属支 撑掩护式支架，如匈牙利的VHP系列支架；