大采高與放頂煤對比演示文稿課件

對比分析報告--目錄第一部分：大采高綜采工藝概述及典例----------------------------------第2頁第二部分：綜采放頂煤工藝概述及典例----------------------------------第14頁第三部分：大采高綜采、綜采放頂煤工藝的適用條件及優(yōu)缺點----第19頁第四部分：×××煤礦4#煤層開采技術(shù)條件及綜采大采高、放頂煤綜采工藝綜合對比分析-----第23頁第五部分：綜合分析結(jié)論-----------------------------------------------------第38頁--第一部分大采高綜采工藝：

是指對3.5m以上的厚煤層一次采全高的綜采工藝。--主要特點：

1、采高：3.57.0m。2、礦壓顯現(xiàn)強烈，支架高度大，穩(wěn)定性差，工作面及頂板管理難度大。3、設(shè)備：大功率、高強度、高可靠性、噸位重、外形尺寸大、安裝、拆卸、運輸較困難。大采高綜采工作面--大采高綜采工作面主要設(shè)備

液壓支架雙滾筒采煤機刮板運輸機橋式轉(zhuǎn)載機膠帶輸送機5----大采高綜采液壓支架

7m大采高液壓支架在運輸和安裝上頗為棘手。采高低于4.5m的液壓支架重量不超過20噸；7m大采高液壓支架重量為68噸，其運輸尺寸為：9440*1950*3200mm。--大采高綜采工作面三機配套設(shè)備--1）初采高度較小，一般為3.5m左右；直接頂初次垮落后采至全高。2）由于采高大，控制煤壁片幫成為關(guān)鍵。3）需做好液壓支架的防滑、防倒措施。4）端頭支護及超前支護比一般綜采更為重要。大采高綜采工藝技術(shù)特點--控制煤壁片幫：1）帶壓移架，用第一護幫板臨時支護頂板，第二段護幫板支撐煤壁。2）加快工作面推進速度。3）用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁。4)在地質(zhì)條件允許時，采用俯采工藝。5)提高支架的初撐力。大采高綜采工藝技術(shù)特點--液壓支架支架防倒、防滑：1)工作面呈偽斜推進。2)工作面由下而上單向推移輸送機。3)及時調(diào)整液壓支架位置。4)嚴格控制采高。5)錨固工作面排頭、排尾液壓支架。6)傾角大于10°時，每10架液壓支架增設(shè)一個斜拉防倒千斤頂，當(dāng)傾角大于20°時，每5架支架增設(shè)一個防倒千斤頂。大采高綜采工藝技術(shù)特點--典例2009年12月31日，世界上首個7m大采高綜采工作面神華神東煤炭集團補連塔礦22303綜采工作面投入試生產(chǎn)，目前，該工作面運行順利。補連塔煤礦22303綜采工作面長301m，推進長度4971m，煤層平均厚度為7.55m，回采量1177萬噸,共安裝7m大采高液壓支架143臺、6.3m大采高液壓支架9臺、刮板運輸機、采煤機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、自移機尾各一部及通訊系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等,設(shè)備安裝總重量12000余噸。神華神東礦區(qū)上灣煤礦、神華寧煤集團羊場灣煤礦、晉城煤業(yè)集團寺河礦等礦井的綜采工作面最大采高已突破6.0m大關(guān)，羊場灣礦和寺河礦工作面采高達到6.2m，上灣礦為6.3m，我國的大采高技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位。

--第二部分綜采放頂煤工藝：在厚煤層中，沿煤層底部布置一個綜采工作面，用常規(guī)方法進行回采，利用礦山壓力將工作面頂部煤層在工作面推進過后破碎冒落，并將冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。

----綜采放頂煤工藝主要特點：

1、生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，巷道掘進工作量小。2、出煤點多，工作面單產(chǎn)和效率高；提高采煤工效，降低噸煤生產(chǎn)費用。3、材料消耗少，生產(chǎn)成本低。4、對煤層厚度變化和地質(zhì)條件適應(yīng)性強。5、采出率低、粉塵大、煤層自燃發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大。--典例1、山西潞安礦區(qū)常村礦。2、河曲魯能上榆泉礦。3、大同煤礦集團塔山礦。4、神華集團保德煤礦。目前我國已經(jīng)成為世界上綜采放頂煤開采技術(shù)發(fā)展最快，擁有放頂煤液壓支架數(shù)量最多的國家。--典例神華集團保德煤礦保德煤礦地處山西省保德縣橋頭鎮(zhèn)境內(nèi)，礦井井田面積55.936平方公里，地質(zhì)儲量12億噸，可采儲量6.5億噸，主采8#、13#煤層。現(xiàn)開采8#煤（我公司4#煤）三盤區(qū)，采用綜采放頂煤工藝開采。該礦井經(jīng)過兩次集中改擴建，實現(xiàn)年生產(chǎn)原煤1400萬噸。其中：88300-2綜采放頂煤工作面長度為245米，順槽長度2272米，煤層傾角3°—9°，煤層平均厚度8.63米，設(shè)計采高3.6米，平均放煤高度5.0米，采放比為1：1.4，每日循環(huán)割煤5刀，日循環(huán)進度5×1.73=8.65米，平均日生產(chǎn)原煤21000t。配套設(shè)備為采煤機（JOY公司）+刮板輸送機（中煤張家口煤礦機械有限責(zé)任公司）+液壓支架（中煤北京煤礦機械有限責(zé)任公司）+轉(zhuǎn)載機（中煤張家口煤礦機械有限責(zé)任公司）+破碎機（中煤張家口煤礦機械有限責(zé)任公司）+其它配套設(shè)備。--第三部分大采高綜采、綜采放頂煤工藝的適用條件及優(yōu)缺點--適用條件

采煤工藝大采高放頂煤適用條件1、煤層厚3.57.0m。2、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定、傾角小于12°、煤層夾矸少，頂、底板較穩(wěn)定的煤層。1、煤層厚度512m為最佳。2、煤層傾角一般小于于15°。3、煤層中過厚過硬的夾矸影響頂煤放落，單層夾矸厚大于0.5m或f>3要采取措施，頂煤中的夾矸總厚度不宜大于頂煤厚度的1015%。4、頂板巖性最理想的條件是基本頂I、II級，直接頂有一定厚度，采空區(qū)不懸頂，冒落后松散體基本充滿采空區(qū)。

--優(yōu)點采煤工藝大采高放頂煤優(yōu)點1、有利于集中生產(chǎn)，單產(chǎn)高，效率高，巷道少，系統(tǒng)簡單。2、沒有了放煤工序，采煤工藝更加簡化。3、工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高。4、增大了綜采工作面的通風(fēng)斷面。便于通風(fēng)管理。5、提高了資源采出率。1、有利于集中生產(chǎn)，單產(chǎn)高，巷道少，系統(tǒng)簡單。2、對煤層厚度變化適應(yīng)性強。3、減少了巷道掘進、材料消耗量。4、出煤點多，生產(chǎn)效率高。--缺點采煤工藝大采高放頂煤缺點1、設(shè)備噸位重，外形尺寸大，不便于安裝、拆卸、維修、運輸。2、對煤層厚度及頂、底板要求較高。3、礦壓顯現(xiàn)強烈，煤壁容易片幫，當(dāng)采高大于5m以上時，片幫現(xiàn)象加劇，工作面、頂板管理困難。4、在特厚煤層回采時（8m以上）采出率低，資源浪費嚴重。5、當(dāng)采高大于5m時，回采效率隨高度增加而降低。1、工作面斷面小，不利于通風(fēng)管理。2、煤塵大。3、回采工序較復(fù)雜且采出率較低。4、煤層夾矸厚度大于頂煤厚度的1015%時不利于放煤。--第四部分×××煤礦4#煤層開采技術(shù)條件及綜采大采高、放頂煤綜采工藝綜合對比分析--×××煤礦開拓方案圖----×××煤礦采區(qū)布置圖--4#煤層鉆孔剖面圖--4#煤層鉆孔剖面圖--4#煤層鉆孔剖面圖--如圖所示：四條下山沿4#煤層傾向布置，分南北兩冀布置工作面，北冀采用后退式回采是俯斜開采，而南冀采用后退式回采則是仰斜開采。據(jù)資料表明：仰斜開采煤壁容易片幫，對安全管理很不利，如采用綜采大采高采煤工藝，更容易發(fā)生片幫和冒頂事故，一旦發(fā)生，處理困難非常大。4#煤層開采技術(shù)條件--4#煤層開采技術(shù)條件根據(jù)4#煤層賦存規(guī)律及等厚線圖和4#煤層鉆孔走向剖面圖可知：煤層厚度：

1、4#煤層位于3#煤層下2.05—22.90m，平均12.03m。2、煤厚4.02—11.70m，平均厚7.69m;首采面4#煤層距地表平均埋深414米；煤層全區(qū)賦存，呈中部厚、四周薄之勢。3、煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，夾矸多為2—3層，個別9層。夾矸巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主。4、一采區(qū)北冀首采面煤層厚度均在6.5—8m之間。5、一采區(qū)范圍內(nèi)大部分煤層厚度在6—7m之間，西北局部大于11m，西南局部3.87m。

--一、頂板情況1、偽頂：

分布于本井田的東南角，巖性為炭質(zhì)泥巖，薄層狀，水平層理，厚0.10—0.20m。2、直接頂：巖性為砂質(zhì)泥巖、高嶺質(zhì)泥巖、粉砂巖及泥巖，厚0.6—8.5m。先期開采地段的中部W103、W203、W303、W402號孔直接頂為復(fù)層結(jié)構(gòu)，層數(shù)最多為6層，為泥巖、砂質(zhì)泥巖及薄煤層互層，沿層面微細軟弱結(jié)構(gòu)面較為發(fā)育，頂板的穩(wěn)定性較差。3、老頂：巖性主要為粗砂巖、含礫粗砂巖，局部為中細砂巖，中厚—厚層狀，水平層理，交錯層理發(fā)育，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，分布穩(wěn)定，厚2.50—12.75m。含礫粗砂巖多為泥質(zhì)膠結(jié)，自然狀態(tài)強度高，遇水強度顯著降低，水穩(wěn)性差，容易造成頂板冒落。W302號巖石力學(xué)測試，含礫粗砂巖單向抗壓強度71.1MPa，軟化系數(shù)0.32，屬堅硬巖石。4#煤層開采技術(shù)條件--二、底板情況

巖性主要為砂質(zhì)泥巖、高嶺質(zhì)泥巖，局部為泥巖、中粗砂巖，水平層理，微波狀層理，泥巖含植物根化石，巖石力學(xué)測試，細砂巖單向抗壓強度47.5MPa，屬中硬巖石。但底板遇水膨脹、急劇軟化，難以保證液壓支架的穩(wěn)定性。三、瓦斯屬性：高瓦斯。四、煤塵：有爆炸性。五、自燃傾向：Ⅱ級自燃。六、地溫：24.9°C。4#煤層開采技術(shù)條件--大采高與放頂煤工藝綜合對比分析采煤工藝分析項目大采高放頂煤4#煤層開采技術(shù)條件1煤層埋深400m以上7m采高國內(nèi)成功經(jīng)驗沒有×有√2采高在3.5—7m之間時適應(yīng)√適應(yīng)√3對煤層厚度變化的適應(yīng)性不強×強√4頂板適應(yīng)性不強×強√5通風(fēng)管理便于√不便于×6工作面“三機”管理困難×較容易√7頂板管理困難×較容易√8煤壁片幫強度較重×輕√9底板適應(yīng)性不強×強√10回采工序簡單√較復(fù)雜×11設(shè)備安裝、拆卸、維修、運輸困難×較容易√12工作面搬家效率低×高√共12項√3項×9項√10項×2項--大采高與放頂煤工藝其它因素對比分析大采高綜采工藝方面：

根據(jù)4#煤層開采技術(shù)條件綜合對比分析，如在×××煤礦首采工作面采用大采高綜采工藝，7m大采高綜采較為適合，但存在以下問題：

1、礦井初步設(shè)計為綜采放頂煤開采，進、回風(fēng)立井筒已施工完畢，主斜井2011年1月底施工到位，副斜井已完成1/2工程量,大巷運輸斷面已經(jīng)確定,如采用大采綜采高工藝開采，7m高的液壓支架運輸困難。2、大采高綜采工作面配套設(shè)備國內(nèi)還處于發(fā)展階段，主要依靠進口，設(shè)備的選型、購置、加工周期長，如首采工作面采用大采高綜采工藝則會推后投產(chǎn)日期。3、大采高綜采工藝要求推進速度快，所以原煤產(chǎn)量大，在礦井現(xiàn)有的外圍運輸條件下原煤難以及時運出。如減慢推進速度則會導(dǎo)致工作面頂板來壓強烈、煤壁片幫更為嚴重，一但發(fā)生工作面大面積冒頂，將嚴重威脅安全生產(chǎn)，且維護費用高。4、大采高綜采是新工藝，對綜采工作面管理及操作人員技術(shù)素質(zhì)、工作經(jīng)驗要求高；目前，神華集團補連塔煤礦大采高綜采還在實驗階段，風(fēng)險依然存在。×××煤礦作為山西省重點項目和×××集團的首個大型礦井，從×××煤礦的現(xiàn)有技術(shù)力量及開采技術(shù)條件等方面考慮，是否采用大采高綜采工藝仍需進一步研究、論證。--大采高與放頂煤工藝其它因素對比分析綜采放頂煤方面：根據(jù)4#煤層開采技術(shù)條件綜合對比分析，×××煤礦首采工作面更為適用綜采放頂煤工藝，主要有以下優(yōu)點：

1、便于工作面及幫、頂管理，有利于安全生產(chǎn)。2、對煤層厚度及頂、底板變化適應(yīng)性強，有利于提高采出率和資源利用率且可全區(qū)應(yīng)用。3、設(shè)備國產(chǎn)化，不需引進，購置周期短，便于安裝、拆卸、運輸、維修等。4、有利于提高塊煤率，可增加煤炭售價。5、工作面出煤點多，產(chǎn)量大，工效高，有利于實現(xiàn)礦井高產(chǎn)、高效。