第一篇:采煤方法调研报告
采煤方法考察报告
一、考察的目的和任务
由于豫焦能源公司对米东区24个九万吨小煤矿的进行重组,这24个小煤矿有多个小煤矿的煤层倾角都在45度以上,小煤矿整合后需要有一种高产高效的安全的采煤方法,借鉴米东周边地区在大倾角采煤方法的成功经验和先进的管理理念,便于公司对米东小煤矿重组后的技改项目的方案和设计提出自己的建议。为此,2010年9月28日在公司总经理张全智的带领下一行共八人,赴艾维尔沟煤矿进行了考察,艾维尔沟煤矿对我们考察工作非常重视,热情接待了我们。艾维尔沟煤矿总经理就矿井基本情况向我做了简单介绍,我们听取了该矿安监部长的安全管理经验介绍,并到井下现场进行了考察。了解大倾角综采工作面的装备水平、配套能力、工艺选择,矿井的劳动组织、安全管理、自动化程度,以及借鉴矿井系统能力配套的创新思路和观念。
通过考察学习,我认为艾维尔沟煤矿的大倾角采煤方法和安全管理经验是可以学习借鉴的,可操作性强。二、学习考察情况
艾维尔沟煤矿90万t/a大倾角综采工作面生产技术、在系统能力配套、工作面工艺选择、工序匹配、生产安全保障及科学管理等方面在疆内具有一定的代表性。主要学习了艾维尔沟煤矿工作面开采情况、矿井运输系统、通风系统、供电系统、90万t/a综采工作面设备技术参数确定。(一)、采区设计、采区巷道布置概况
1、运输巷沿5煤层顶板+2047m水平布置,断面形状为斜梯形,断面积为9.1m2。上帮采用锚网支护,顶部采用金属锚杆支护,下帮采用锚杆支护,锚杆间排距为1.21.2m。沿中线掘进,铺设皮带。
2、回风巷沿5煤层底板+2120m水平布置,断面形状为梯形,断面积10.5m2,前650m巷道采用锚网梁联合支护,锚杆间排距为2.02.0m。每5m在巷道上帮和顶板打一根长6m的锚索,650m至860m巷道采用架梯形棚支护,棚架支护间距为1m,860m以后巷道架拱形棚支护,棚距1m。回风巷铺设有24kg/m道轨,作为工作面运料等用。
3、开切眼沿5煤层顶板布置,断面形状为矩形,7.3m2.5m,断面为18.25m2,锚网梁、锚索联合支护。
巷道特征表表五(二)、采煤方法、采煤工艺、采高、作业形式
1、采煤方法:单一走向长壁采煤法
2、采煤工艺:前130m沿顶综合机械化采煤工艺。
3、采高确定:根据所选支架高度及煤层厚度等主要技术参数综合考虑,确定采高为2.4~2.6m,平均为2.5m。
4、作业形式:本工作面采用“三八工作制”、“两班采煤一班准备”,即中班、夜班生产,白班准备,每班工作八小时。中班、夜班各三个循环,循环进尺0.6m,日进度3.6m。
(三)、回采工艺
1、工艺流程:
班前准备→割煤→移架→上行清浮煤→推移输送机→下一个循环2、工艺说明:
(1)、割煤:严格执行下行割煤。采用mg200/500-qwd型采煤机从端头(52架左右)斜切进刀后上返割三角煤至机尾,然后下行割煤至机头,每次进刀0.6m。(2)、装煤:采煤机自装。(3)、工作面运煤:采用sgz730/2200中双链刮板输送机运煤,运输巷安装一台szz730/110中双链刮板转载机,两部胶带输送机运煤。(4)、移架:一般要求在采煤机上反清浮煤时距采煤机后滚筒5m处,带压擦顶顺次移架。(5)、推溜:严格执行上行推溜。采煤机向上返刀清浮煤15m以后,打开推移千斤顶,把输送机推向煤壁,弯曲段长度不得小于15m,其余部分要求平、直,推输送机时动作不要过猛,推完输送机后及时将操作手把回复零位。(四)、采煤工作面正规循环生产能力
采高按2.5m计算,煤的容重为1.35t/m3,正常采煤时回采率为95%。每一个循环为0.6m。一个循环产量:m1=0.61022.51.35=206.55t日循环产量:m2=206.556=1239.3t月产量:m3=1239.325=30982.5t年产量:m4=30982.512=371790t月推进度:s=253.6=90m。(五)设备配置
1、采煤机
采煤机选型主要考虑其截割功率和牵引力,参考25112工作面采煤机的工作状况,及回采经验,仍选用mg200/500-qwd双滚筒采煤机,其主要技术参数如下:采高:2.0~3.5m电机功率:2200+240+118.5kw截深:630mm牵引速度:6~10m/min2、液压支架的主要技术特征:(1).基本支架型号为zz4400/17.5/28支撑高度:1750~2800mm支撑宽度:1430~160omm
工作阻力:4400kn支护强度:0.67~0.78mpa(2).基本支架型号zz5800/18/35支撑高度:1800~3500mm支撑宽度:1430~160omm工作阻力:5800kn支护强度:0.67~0.78mpa(3).过渡支架型号为zg5800/18/32支撑高度:1800~3200mm
支撑宽度:1430~160omm工作阻力:5800kn支护强度:0.78~0.88mpa(4).过渡支架型号为zg4800/17.5/28支撑高度:1750~2800mm支撑宽度:1430~160omm工作阻力:4800kn支护强度:0.67~0.72mpa(5).安装布置如下:工作面共安装75组支架,初期安装66组,回采130m后增加至75组。支架配套明细如下:前期安装:1—6组:zzg5800/17/32型过渡支架(6组)7—11组:zf4400/17.5/28型支架(5组)12—62组:zf4400/16/26型支架(51组)63—66组:zf4400/17.5/28型支架(4组)后期安装:67—72组:zf4400/17.5/28型支架(6组)73—75组:zzg5800/17/32型支架(3组)注:zzg5800/17/32支架底座比zz4400/16/26的高10cm。(六)、运输设备
1.刮板运输机一部,其型号为sgz730/2200(中双链)电机功率:2200kw运输能力:700t/h圆环链规格:2-φ2692毫米链条中心距:120毫米2.桥式转载机一部,型号为szz730/110,其技术参数如下:电机功率:110kw运输能力:700t/h圆环链规格:2-φ2692毫米链条中心距:120毫米与皮带搭接长度:0~14米自移系统:my800转载机迈步自移系统,并与ssj-800皮带机配套3.可伸缩带式输送机一部,型号为sj80。技术参数对应为:电机功率对应为150kw运输能力均为300t/h带宽为800mm带速均为2.0m/s4.无极绳连续牵引车一部,型号sq-80,其技术参数如下:型号:sq-80绞车功率:110kw滚筒直径:1200mm最大牵引力:80kn钢丝绳规格:619,φ22~24公称绳速:双速0.67m/s,1.12m/s对应坡度下牵引能力:15°,20t运输距离:≤m绞车体积:279016681635mm三、感想与总结
通过与艾维尔沟煤矿领导的座谈和井下实际考察,我们认为豫焦公司三合煤矿、碱泉沟煤矿、长新煤矿具备装备综放开采的条件,在回采工艺的改型上要围绕以装备综放开采为主,同时兼顾具体煤层赋存特点,辅以其他适宜的采煤方法。
1、三合煤矿、碱泉沟煤矿、长新煤矿开采煤层大部分为急倾斜特厚煤层,煤层厚度在8米至30米之间,具备装备综放开采的条件。对20m以上特厚煤层可以进行分层放顶煤开采。在综放工作面配套设备选择上,结合我公司的具体情况而定。
2、米东这24个小煤矿主要是对六道弯井田厚层边角煤柱、构造带内的厚煤层开采,可选用更轻型的综放设备进行综放开采,俗称小综放,以彻底取消落后的仓采方式,提高矿井采煤机械化程度和安全程度。
3、综放工作面设备总体配套即综放工作面生产系统中工作面参数、顺槽尺寸和支护方式及各设备和采煤机、液压支架(包括端头支架、过渡支架)、前后部输送机、转载机、破碎机、胶带输送机以及辅助运输等设备之间能力匹配和相互联接关系,特别是工作面“三机”配套一定考虑最大不可拆件能否入井,要因地制宜地结合本矿井的实际煤层状况和生产系统的能力,以最大限度地发挥工作面的生产效能,实现高产高效为原则。
4、采煤工艺转型也不能一蹴而就,因为任何新技术新工艺的应用,无论在管理上、应用上都要有一个逐渐适应摸索的过程。而在此过程中也就存在着一定的风险性。因此在回采工艺转型之始,首先应在科研设计单位充分论证的基础上,选择条件最为适宜的矿井进行工业性试验,待取得经验后全面普及。
5、要做好采煤工艺改型的前期准备工作,如放顶煤支架选择设计所需要的煤层物理力学性质测定、有效的巷道支护方式论证与试验、采掘支护等工艺必要的监测监控手段与设施、综放开采煤层防灭火技术及瓦斯治理技术措施及手段等,6、要舍得投入,有投入才有效果。特别是在采掘机械设备配套、巷道支护、安全装备及质量标准化等方面一定要加大投入力度。
7、公司每年都应定期组织生产技术人员到外地先进矿井学习考察,以增长见识,借鉴和吸收外地先进经验为我所用。
四、需解决的问题
1、艾维尔沟煤矿是一次采全高,支架稳定性好,结合三合煤矿、碱泉沟煤矿、长新煤矿的特点是不可能一次采全高,只能采用放综放,综放要特别注意防倒架、防煤矸滚落伤人的方法和设备,艾维尔沟煤矿在这方面有值得我们借鉴的地方,但艾维尔沟煤只有前部防矸网,尾部没有防矸设施,还需进一步考察借鉴认证。
2、需要解决采空区煤炭自燃的问题。
3、尽快解决掘进的问题,必须上综掘,上多大的综掘。
4、新的采煤方法要考虑技术工人的培训学习问题。
第二篇:充填采煤工艺调研报告
冀中能源充填采煤工艺调研报告
根据省煤炭厅晋煤科发【2013】1254号文件精神,促进充填开采应用,在省厅苗总工程师、张处长的组织下于2013年10月30日至11月1日对冀中能源充填开采进行了调研,具体行程安排:①10月31日上午对冀中能源邢东矿矸石充填工作面进行现场参观;②10月31日下午召开了“三下”开采交流会;③10月31日交流会结束后对河北金牛能源机械装备有限公司和河北煤科院高水材料实验室进行了观摩;④11月1日上午对邯郸矿业集团有限公司陶一矿高水充填工作面进行现场参观;⑤11月1日下午对峰峰集团新三矿膏体充填工作面进行现场参观;⑥11月1日晚,就此次调研结果及感受召开了总结会。
通过此次调研,了解了冀中能源充填开采的工艺,深化了我们珍惜资源、合理开发利用资源的理念。现根据此次调研行程安排,对调研情况进行简要总结:
一、邢东矿“矸石充填”
河北金能集团金牛股份邢东矿于2001年年底竣工投产,是华北地区煤层赋存最深的矿井。所产煤炭属于特低灰、特低硫、特低磷、高热值的优质气肥煤。由于该矿濒临邢台市区,紧邻农村,为了减少对周边影响,早在2002年,该矿率先实施了井下矸石充填技术,井上不设矸石山,避免了矸石堆积占地,长期风化所造成的污染。2004年,该矿的“煤矿井下矸石充填技术及装备研究”项目荣获煤炭工业十大科技进步奖;同年,邢东矿被评
为“煤炭工业科技进步双十佳矿井”,荣获“中国煤炭工业科技创新示范矿”和全国煤炭系统“文明煤矿”等称号。
2012,邢东矿研发了建筑物下综合机械化充填采煤技术研究,将井下产生的矸石,由专门的运输系统运至矸石充填联巷破碎后,利用抛矸皮带及专用矸石充填支架,将其运送到充填开采工作面的采空区,通过研制矸石自夯式充填开采液压支架等配套设备实现矸石的采空区充填。
12212充填工作面矸石充填系统主要由抛矸皮带、充填支架及后矸石刮板输送机组成,其中抛矸皮带为自制,支架为ZT9400/30/50型端头液压支架与ZC5160/30/50型充填液压支架。支架后部悬挂使用SGZ730/264型矸石充填后刮板输送机作为采面矸石充填。自2012年11月中旬正式投入使用至今,已安全产煤5.8万吨。此项工艺的实施,不仅大大提高了矿井煤炭采出率,延长了矿井服务年限,并且实现矸了石井下处理,有效改善了矿区周边生态与生存环境。
二、“三下”开采交流会
2013年10月31日,“三下”开采交流会上,冀中能源副总经理、国家能源充填采煤技术重点实验室主任刘建功就“三下”开采理论、实践的发展和在冀中能源所取得的经济、社会效益进行了详细讲解。
随着经济的飞速发展,冀中能源煤炭资源消耗大幅增加,可开采量日益短缺。一方面由于煤炭可开采资源不断减少,开采深
度下延,成本加大;另一方面 “三下”压覆煤炭资源无法有效利用。2002年冀中能源煤炭资源出现枯竭现象,结合资源现状和传统的搬迁或条带开采方式开采引发的经济、生态环境、社会等问题。该集团于2002年开始组织技术力量就如何解决“三下”采煤引发的各种问题,将开采损害控制到最低,从而实现矿区经济、环境和社会效益最大化,走可持续发展道路进行了充填开采研究与实践,经过13年的不断努力,目前冀中能源充填开采取得了丰硕的成果。
目前,冀中能源充填开采工艺所采用的充填材料大致有以下三类:
(1)以废矸石为充填物的干式部分充填,主要是利用破碎后的矸石对采空区进行充填;该充填工艺虽然可以处理一定的煤矸石,但采空区充填不够紧实,对于浅埋深煤层地面沉降量的控制效果不理想。
(2)以高水材料充填,但试用于仰采工作面。虽然可以达到密实并可以有效地控制地表沉陷,但该方法充填成本较高。
(3)以高浓度膏体为充填物的全部充填工艺,该技术将煤矸石、粉煤灰和水泥等固体废弃物制作成膏状浆体,通过泵压或重力作用,经过管道输送到回采工作面,充填采空区。该充填技术具有材料选择广泛、采出率高、环保、安全性高等优点。但其地面或井下充填站的建设投资较大。
三、陶一矿“高水充填”
陶一煤矿隶属邯郸矿业集团有限公司,位于邯郸、武安两市交界处,邯长公路、邯长铁路从矿区穿过,建有专门的铁路专用线,交通十分便利。矿井1976年投产,设计年产为30万吨,已有37年开采历史,井田面积8.36平方公里。矿井周围最多时有133个小煤窑,整体资源破坏严重。
截至2012年底,可采储量不足370万吨,其中350万吨是建(建筑物)下开采。要想解放这部分资源,延长矿井寿命,必须进行充填开采。就此,陶一矿进行了超高水材料充填开采技术研究与试验。超高水材料充填技术是以矿井水为主要成分,加入不到5%的超高水速凝材料,注入工作面回采后形成的采空区。由于95%以上的充填材料来自矿井水,大大降低了排水费用,减少了对地面的污染。与传统矸石充填和膏体充填工艺相比,该技术基础设施投资低,可操作性强,适用更为广泛。
通过不断努力,该矿研制了大流量制浆充填工艺系统。目前,该矿的超高水材料地面充填泵站每小时充填浆体达到320立方、充填能力比原来提高2.7倍,充填率比原来提高2倍,人工效能提高10倍以上。每年可多采原煤33.5万吨、可节约人工费用261万元,同时实现充填开采规模化生产。
四、新三矿“膏体充填”
峰峰集团公司新三矿位于河北省邯郸市市区西南约45公里,东南距河南省安阳市35公里。东距京广铁路马头站20公里,北距邯郸环行铁路峰峰站10公里。该矿于1995年11月5日建成投产,设计生产能力45万吨,目前核定生产能力95万吨,煤种为肥煤和焦煤,具有低硫、中灰、高发热量的特点。
新三矿是峰峰集团的老矿井,地面存有大量的矸石,并且井下每年产生的大量矸石升井后存放在矸石山,具备充足的主要充填材料。其在矸石山附近建立了地面破碎与筛分系统,矸石的破碎与筛分根据粒径级配的原则来实现。三种粒径的粒度分别为小于9.5mm的矸石占35%,粒径在9.5~31.5mm之间的矸石占30%,粒径在31.5~80mm之间的矸石占24%,三种粒径的矸石含量占充填材料重量的89%,其余部分为水泥占5%,水占6%。通过对矸石进行破碎与筛分后形成三种粒径的矸石,并通过皮带输送机运输到地面充填广场建造的三种矸石储存仓分别储存成品矸石,然后按照一定的配比将三种矸石混合装车运输到钻孔处,并通过钻孔投放到井下矸石仓。
新三矿井下采空区充填技术优点:①减少矿山压力及井巷建筑的破坏;②厚煤层分层开采充填采空区,有利于下分层再生顶板的形成,并防止采空区残煤的自燃;③减少了地面矸石的堆积量;④通过充填,减轻了地面塌陷以及对地面建筑物、耕地的破坏。
五、充填开采调研总结会
2013年11月1日晚,省煤炭厅总工程师组织此次调研团队就调研内容和感受召开了调研总结会,并要求各调研人员要将调研内容向矿领导进行详细汇报。会上各调研人员充分肯定了充填
开采在集中能源取得的成果,并结合省内矿井推广充填开采工艺发表了各自看法:
1、本次调研充分论证了充填开采技术已趋于成熟,其对矿井的安全生产、煤炭资源绿色开采和环境保护都具有较现实的意义。
2、目前,充填开采工艺较垮落法采煤工艺吨煤生产成本增加150元左右,但此工艺对解放 “三下”压覆资源、延长矿井服务年限具有里程碑意义。
3、调研团认为要在山西省内推广充填开采工艺,政府部门需出台相关政策,对充填开采工艺给予减免税率等政策性倾向;同时省厅还应协调各职能机关、部门开通“绿色通道”简化手续办理。
4、由于充填开采工作面受工艺和充填材料短缺的影响,仅能作为配采工作面,还应在“一井一面”政策方面有所突破。
第三篇:采煤方法改革工作方案
芦溪县推广伪倾斜柔性掩护支架采煤方法
改革工作方案
支护材料和支护工艺原始,采煤方法落后是我县煤矿 目前存在的主要问题,也是制约煤矿安全、效益的瓶颈问题 为积极推广新工艺、新方法,提高煤矿的基本装备水平,改善煤矿安全生产条件,提高煤矿经济效益,有效遏制煤矿安全生产事故的发生,根据湘煤安监察[2009] 4 号文的要求,结合县内各煤矿的实际情况,特制定急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤方法工作实施方案。
一、设置伪倾斜柔性掩护支架采煤方法机构
为确保采煤方法改革工作的顺利进行,我局成立了采煤方法和支护改革工作领导小组。
组 长:王相怀
组副长:蔡正华、陈述军
成 员:徐丁华、胡国庆、喻品祥、黄强、姜文艺、危世忠
二、试点范围
确定试点推行支护改革和采煤方法改革煤矿为源南及银河矿区。经过分析各煤矿煤层赋存及对应的采煤方法特征,对照各种采煤方法的优缺点和存在的问题,学习考察我市青山煤矿的先进经验,研究解决采煤方法问题的办法和措施,提出适合我县煤矿现状的采煤方法及对应的支护方式,着力推广伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和单体液压支护。本次试点煤矿为利发煤矿、新发煤矿、海源煤矿、宏发煤矿、大富煤矿。
三、工作步骤、时间安排
本次试点工作时间为2013年6月-12月。分阶段工作要求如下:
第一阶段:煤矿调研阶段
1、时间安排: 2013年6月-7月
2、工作步骤①试点煤矿在规定时间内制定伪倾斜柔性掩护支架采煤方法工作方案。②成立伪倾斜柔性掩护支架采煤方法机构,召开煤矿采煤方法和支护改革领导小组全体人员会议,对调研工作进行全面部署。③对现有煤矿的采煤方法和支护形式进行全面分析,拿出合理的符合实际的采区进行试点。④提交伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和支护形式现状报告。
3、工作任务: 提交伪倾斜柔性掩护支架采煤方法工作实施方案,完成实行伪倾斜柔性掩护支架采煤方法采区的基本情况调查、现状分析、存在的安全隐患,写出调研基础表格。
第二阶段: 煤矿实施阶段。
1、时间安排: 2013年8月-9月
2、工作步骤:制定调研工作预案。下井实地调查。写出调查报告。④召开会议确定伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和支护改革试点采区,每个煤矿不少于一个。⑤上报试点煤矿采区名称。⑥组织我局技术人员与聘请专家一道到试点煤矿现场察看,确定试点煤矿伪倾斜柔性掩护支架采煤方法的具体方案。
3、试点煤矿应当具备的条件:一是煤层埋藏较稳定;二是经济基础较好;三是煤矿安全生产管理水平较高。
4、工作任务,针对煤矿在伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和支护形式中存在的问题,学习青山矿的先进做法,研究解决对策和办法,提出适合辖区内煤矿现状的相关办法或措施,写出阶段小结。
第三阶段:试验推广阶段
1、时间安排:2013年9月-11月,2、工作步骤:①制定切实可行的试点煤矿伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和支护改革工作方案,编制相应的作业规程和安全技术措施。②确定到试点煤矿现场跟班指导的人员。③聘请青山煤矿有这方面技术的专家现场跟班指导。④聘请市煤炭局有关专家和我局技术人员对试点煤矿伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和支护改革进行采区验收。⑤编写试点煤矿伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和支护改革工作总结。
3、工作任务:进行日常性的监管执法,根据试采情况及时修正,提出切实可行的措施、监管办法,调查分析试采效果,编写阶段小结。第四阶段:总结提高阶段
1、时间安排:2013年12月。
2、工作步骤:召开小组全体成员会议。编制调研总体工作报告。
3、工作任务:总结分析实施效果,编写伪倾斜柔性掩护支架采煤方法工作总结报告,召开专门会议,发表试点成果,进行表彰奖励。
四、工作要求
1、加强领导,全力配合。各试点煤矿要成立专门的工作小组,明确相关工作的责任人员,加强领导,落实责任。要做好与市、县煤炭局之间的配合协调,及时通报工作进展和存在的问题,交流工作经验。
2、分工协作,分步实施。每一个阶段都要根据本方案的要求,编制具体工作预案,进一步细化工作任务,明确分步完成的工作内容和目标。各项任务要尽可能细化,合理分解到相关人员,以免影响正常工作。各小组要定期总结工作完成情况,检查是否达到工作计划要求。
3、每一个试点煤矿聘请的专家不少于4名,专业涵盖采矿、通风、地测防治水和机电专业。专家从国有煤矿中聘用,必须是正规煤炭院校毕业,从事井下一线工作不少于1-5年,具有中级以上专业技术职称。
4、调研小组的各位成员必须以高度的责任感和求真务 实的工作作风,认真做好本项工作。
5、遵守纪律,廉洁自律。调研人员不得以帮助煤矿改进伪倾斜柔性掩护支架采煤方法和推广支护改革形式为由,收受煤矿红包,不得收受煤矿任何费用。
6、填好如下表格
一、支护形式调研基础表
二、采煤方法调研基础表
三、2008年-2012年顶板事故统计分析表
四、支护形式与顶板事故调查基础表
第四篇:浅论煤矿采煤新技术方法
浅论煤矿开采的新技术及开采方法
[摘 要]科技是第一生产力,这句话也非常适合于煤矿开采当中,煤矿采矿也逐步转向将采矿技术与开采方法相结合的形式,其目的是为了实现可持续发展的战略目标,本文笔者简单的阐述了煤矿开采中的新技术和开采方法。
[关键词]煤矿;新技术;方法
中图分类号:TD823.49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0324-02
煤矿开采技术和改革随着当今科技经济发展新形势以及地方煤矿的发展需求影响而必须面向经济建设主战场,使其能够在煤炭开采技术的前沿有立足之地,并且能够对解决煤炭工业工程的实际问题起到一定的作用。因此,如今越来越多煤矿采矿技术和开采方法被广泛应用,它们也会起到越来越重要的作用。
一、我国的煤矿的现状
我国虽然说从油和气贮藏而言方面是一个相对贫乏的国家,但是我国的煤炭含量却是相当的富有,在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以说,长期以来煤炭一直是我国一次性能源结构中的主要能源。越来越多的生态问题也随着煤矿越来越大的开采规模而被凸显出来,比如说像是建筑物和农田的大量被破坏、堆积成山的矸石、径流量逐渐减少的河川、严重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趋恶化、地下水中矿物内的有害物质越来越多等现象都是由于煤矿的开采而引起的。由此,采取合理的开采技术以及有效的开采方法和防止措施,这对于煤矿开采实施可持续发展战略也就显得尤为重要。
煤矿开采的中长期研究开发和技术储备是需要重点从事的工作内容,这样才能够保障采矿新技术能够紧随产业科技前沿步伐。将主导的核心技术定位于煤矿开采技术及配套装备,这不仅能使技术占领制高点,还能够保障煤矿产业的生存和发展。
二、适用于我国煤矿采矿中的新技术
生产能力较小的煤矿、复杂的地质构造引起的煤层赋存变化大、急倾斜煤层和薄煤层占了一定数量,这几点给许多地区的开采都带来了较大困难,因此,为了使矿井的高产高效得到提升,对于采矿技术的分析和开发就变得至关重要了。单一长壁采煤方法对于煤矿而言已经日趋成熟,像是放顶采煤技术、采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法应对急倾斜煤层、小阶段爆破落煤等采煤方法就是现今主要发展的几种方法。
(1)采煤技术中的炮采放顶煤。首先就是主要针对煤层厚度为5m以上的倾斜和急倾斜煤层的滑移支架放顶煤采煤法。是由顶梁和支柱两个部分组成滑移顶梁,顶梁和前梁弹簧钢上必须有前梁和后梁经过,或者说是与导向槽连接,且有2―5个数量不等的液压单体柱为其支架的支柱。除此之外,其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的,尾梁是可以安置在后梁尾端的。这样的滑移顶梁支架不仅具有比例安全可靠的优势,而且还具有可以自移、较轻的质量、简单的结构、拆卸安置便利、较低本钱、较强适应性等优点。因此,这是适合广泛推广运用于中小型煤矿中的开采技术。但是,就工作面而言,其偏低且较差稳定性的支架初撑力和工作阻力,这是滑移支架开采所面临的主要难题。第二个就是二型钢梁放顶煤开采,它是将二型钢梁、单体液压支柱对棚架设的方式采用至二型钢梁放顶煤上作面支护,将放炮落以及人工破网放煤采用至工作面,并对其进行分别采放。这类应用比较适合于乡镇煤矿、煤层变化较大赋存条件或者是较低水平技术的地区。
(2)采煤技术中的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。煤层倾角的大小决定了这种采煤法的工作面区段高度,其工作面的倾角会随着伪倾斜柔性掩护支架采煤法而变缓,加上其较长的工作面,从而其长壁采煤法巷道部署、生产系统简单以及掘进率低的相关系列特征都是由于具有缓斜、倾斜煤层导致的。为了达到隔开工作空间和采空区的目的,将这种采煤方法应用于掩护支架是极为合适的,它不仅能将复杂顶板的办理工作大大简化,还能够创建一个良好的条件保障生产安全,将工作面煤炭自溜,使得劳动强度减弱。对于开采倾角大于印而言这种伪倾角柔性掩护支架采煤法是最合适不过的了。
(3)采煤技术中的小阶段爆破落煤采煤法。将区段内煤体分成多个小区段而进行的无人员、无设备、无支护这样“三无”的工作面开采采煤方法被称之为是小阶段爆破落煤采煤法。对于开采倾角大于400的范围、厚度为3.5-7.5m且顶底板不易滑落的不规则煤层,最适用的采煤技术就是小阶段爆破落煤采煤法,比如说是低瓦斯矿井。较好的安全性、简单的回采工艺、较高的工效是它的优点特征,而相对的缺点就是较低的回采率、复杂的通风系统以及较困难的风流分配。
(4)采煤技术中的刨煤机采煤方法。刨煤机开采技术不仅对于煤炭生产效率的提升有着很大贡献,同时它也是中等及薄煤层开采初次进行成功的技术典范。其每刀截深根据煤的硬度可达到250mm,智能驱动系统是现今工作面输送机和刨煤机所广泛采用的系统,加上有支架控制系统的可靠配合,使得工作面采煤的全部自动化得以顺利实现。刨煤机相较于滚筒采煤机而言是比较简单的,滚筒采煤机是需要有专人根据可弯曲铠装输送机的平面进行“找平”,而刨煤机仅需要由一根无极绳对机体进行牵引,在可弯曲铠装工作面输送机上焊接导轨,使其割煤由工作面端头开始沿导轨滑行。
三、对采矿方法的简单分析
采矿方法发展到今天已经有超过100种,像空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法是目前最流行的以采矿过程中的地压管理方式为依据的三种方式。但是,当采矿方法运用不当时是会导致危险和危害出现的,以下将对其进行简单分析:
(1)为矿体开采带来不便与难度且使开采作业的危险胜增加了一定幅度,这可能是由于矿体勘探的程度较低没有对埋藏情况和规模有清楚的了解、错误的对采场采准工程进行布置、对采准工程有欠缺或滞后等原因所引起的。
(2)冒顶、片帮、地压增大的隐患与危险等情况出现在开采作业中,这可能就是由于采矿方法或顺序不当所引起的。这不仅会使得不合适的开采工艺、复杂的安全生产条件以及顶板管理不方便等情况出现,严重的还会直接导致各种事故发生。
(3)地压在开采时增大、采场的顶板出现冒落、片帮、变形甚至被破坏的回采巷道等情况则是由于不合理的采场结构参数和回采顺序所导致的。
(4)人员由于回采工作面的人行通风天井与联络道没有贯通,使得他们进入回采工作面只能选择从出矿口进人,这样就无法保障他们的作业安全性。
(5)人员的通行会受间距过大的采场人行联络道影响而变得困难。
(6)由于不贯通的天井与上部中段平巷以及不畅通的通风条件,从而导致没有新鲜的风流进入采场,这样极易导致人员炮烟中毒事故的发生。
(7)人员由于采场作业在出矿口出矿或出矿中出现矿石悬空后进人而导致自身陷入矿石流中,从而引起伤亡事故的发生。
总之,随着科技的进步,煤矿开采新技术会越来越多,越来越完善,促使煤矿开采更安全高效。
第五篇:采煤技术员题库—采煤方法和采煤工艺
一、填空题:
1.采煤方法包括
和
两部分内容。
2.长壁采煤法主要采煤工艺有
、和
。3.单一走向长壁采煤法,单一表示。
4.工作面向采区运煤上山方向推进的回采顺序称为
式。
5.综采放顶煤采煤方法主要有
放顶煤开采、放顶煤开采和倾斜分段放顶煤开采。
6.放顶煤工艺主要包括
放煤工艺、、和
端头放煤。7.在采煤工作面的推进方向上,两次放顶煤之间的推进距离称为
步距。8.煤壁长度在 m以下采煤工作面叫短壁工作面。
9.不管采用那种回采工艺,都包括、、、、五道工序过程。10.劳动组织图表表示了各个
在时间与空间上的配合关系。
11.将厚煤层沿倾斜方向,划分为若干个中等厚度的分层,分别布置采煤工作面进行开采称为。
12.随着上区段推进,用专门的支护材料,在采空区维护将上区段运输平巷作为下区段采煤工作面的 称为。
13.上区段工作面采完厚,沿着上区段采空区边缘开掘下区段工作面的回风平巷称为。
14.倾斜长壁采煤法的特点是,工作面煤壁较长,工作面回风巷与运输巷是沿着煤层的 方向掘进的,而开切眼是沿着
方向推进的。15.综采采区布置的特点是,区段平巷轨运上山,采区车场等巷道断面加大;
;
设置大容量的采区煤仓。
16.倾斜长壁采煤法中,采煤工作面沿煤层倾斜方向自下而上推进的开采叫做
开采。17.倾斜长壁采煤法中,采煤工作面沿煤层倾斜方向自上而下推进的开采叫做
开采。18.回采工艺有
,急倾斜各种采煤工艺及水采工艺,露天采煤工艺等。19.放顶煤开采是集
、于一体的开采方法。
20.“三下一上”采煤是指在 下、下、下和
上采煤。
21.几个煤层联合在一起设置一部分共用准备巷道进行开采的,称为
准备方式。22.联合布置采区中同一区段同一翼上、下烒层工作面错距,一般不小于
m。
23.同一煤层一下区段的采煤工作面同采煤时,采煤工作面间的错距应在 m以上。24.厚煤层分层工作面的实际采高,按《技术作业规程》规定的采高误差不得超过
。25.采放比大于
的严禁采用放顶煤开采。
26.顶煤破碎是
、及支架支撑共同作用的结果。
27.支架反复支撑的实质是对顶煤多次
和
使顶煤内的应力发生周期性的变化,形成交变应力作用促使顶煤破坏的发展。
28.正规循环作业图表包括
、和技术经济指标表。29.走向长壁采煤法是长壁工作面沿
推进的采煤方法。
二、判断题(判断下列说法是否正确,并在每小题后边的括号中划“√”号或“×”号)
1.采煤方法就是首先形成采煤系统,然后选择采煤工艺并按一定的工艺工序生产。()2.利用打眼放炮破煤,人工装煤的回采工作面叫普采工作面。()
3.炮采和普采的区别仅在于落煤方式不同。()
4.炮采和综采的区别在于落煤、装煤、运煤方式的不同。()5.煤质软煤层薄且节理发育的煤层要采用双排眼。()6.顶眼一般在垂直面上向顶板方向仰起5°~10°。()7.底眼一般在垂直面上向底板方向保持20°~30°的俯角。()
8.正规循环作业就是在按定员、定额、定时、定质量、定安全的要求下完成一个循环的全部工序的作业。()
9.循环作业图的横坐标表示工作面长度,纵坐标表示时间。()10.倾斜长壁采煤法巷道工程量大,但生产系统简单了。()11.煤仓的作用就是为了存储煤炭。()
12.走向长壁采煤法采煤工作面倾斜方向布置走向方向推进。()
13.综采采区布置时应把区段平巷,轨道上山,采区车场巷道等巷道断面适当加大。()14.对于非常稳定的直接顶,难以垮落,有时要适用强制放顶。()15.沿送巷不需要开掘下区段的回风平巷。()16.沿空留巷不需重新开掘下区段回风平巷。()17.煤层平均厚度小于4米可以采用放顶煤开采。()18.有煤与瓦斯突出危险的煤层严禁采用放顶煤开采。()19.在复合煤层的工作面,可以在夹矸中打眼。()
20.循环作业图表反映工作面的循环方式、作业方式和劳动组织等情况。()21.采煤方法包括采煤工艺和采煤设备两大部分的内容。()
22.在回采工艺过程中,破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理五大工序全部机械化作业叫普采。()
23.综采工作面完成一个循环的标志是移架。()
24.一个采区内同一煤层不得布置2个(含2个)以上回采工作面。()25.对于回采工艺中的破煤工序只能采用打眼放炮。()26.厚煤层采区回采率是70%。()
三、单项选择题(下例各题的选项中,只有一个是正确的或是最符合题意的,请将正选项的字母填入相应的空格内):
1.采用炮采时,如果煤质坚硬或者采高较大的中厚煤层应采用
。A.单排眼
B.双排眼
C.三排眼
D.五花眼 2.炮眼与煤壁的夹角一般选
。A.50°~80 °
B.30°~50°
C.10°~30°
D.90° 3.综采和普采的最大区别是。
A.用双滚筒采煤机破煤、装煤
B.用可弯曲刮板输送机运煤
C.用自移式液压支架支护顶板
D.工作劳动强度减小
4.炮采和普采工作面常使用“两采一准”,采煤班的工序是指。
A.采煤、挂梁、移输送机和支柱
B. 采煤、移输送机、支柱和回柱
C. 采煤、挂梁、支柱和回柱、检修机械、拆接输送机
D.挂梁、移输送机和支柱、采煤 5.厚煤层倾斜分层开采。
A.是将厚煤层沿倾斜方向进行分层
B.是将厚煤层水平方向进行分层
C.是将厚煤层沿任意方向进行分层
D.是将厚煤层沿走向方向进行分层
6.随着上区段工作面采完后,用专门的支护材料,在采空区维护将上区段运输平巷作为下区段采煤工作面的回风平巷称为。
A.沿空留巷
B.沿空送巷
C.双巷布置 7.倾斜长壁采煤法适用于煤层倾角是。
A.12度以下
B.25度以下
C.30度以上
D.45度以上
8.上区段工作面采完后,沿着上区段采空区边缘开掘下区段的回风平巷叫做
。A.沿空留巷
B.沿空送巷
C.双巷布置
四、多项选择题(下列各题的选项中,正确选项不止1个,请将正确选项的字母填入相应的空格中)1.采煤回采工艺包括的工序有。
A.破装煤
B.运煤
C.支护
D.采空区处理 2.采煤工作面炮眼布置方式有。
A.单排眼
B.双排眼
C.三花眼
D.五花眼 3.采煤工作面的炮眼类型分为:。
A.顶眼
B.中间眼
C.底眼
D.周边眼 4.综采放顶煤顺序有。
A.多轮顺序
B.多轮间隔顺序
C.单轮顺序
D.单轮隔顺序
五、问答题:
1.什么叫采煤方法?
2.什么叫采煤工艺?采煤工艺包括哪些? 3.什么叫走向长壁采煤法?有哪些特点? 4.倾斜长壁采煤法的特点?
5.什么叫仰斜开采?什么叫俯斜开采? 6.什么叫综合机械化采煤? 7.什么是放顶煤采煤法?
8.简述综采放顶煤技术的主要优缺点? 9.什么叫综采工作面的正规循环作业? 10.劳动组织图表说明什么? 11.什么叫采煤机进刀?
12.综采工艺过程及要求是什么?
六、分析说明题:
1.怎样合理规划采区及采煤工作面设计?
2.试分析工作面的合理长度及影响合理长度的技术因素。3.放顶煤开采过程中的危险有害因素主要有哪些?
七、计算题:
1.某工作面倾斜长度170米,煤层平均厚度2米,煤的容重为1.35T/m3,回收率95%,每循环进度0.6米,求每循环的产量是多少? 2.某工作面可采走向长度1400米,倾斜长度200米,煤层平均厚度2.5米,煤的容重为1.35T/m3,求该工作面可采储量? 3.某采煤工作面某月实际消耗直径为20cm,长度为2m的坑木500根,月产原煤20010吨,求该月坑木量及单耗量各是多少?
4.某高档工作面循环进度0.6m,采高1.8m,工作面长度120m。煤层容重1.3吨/m3.试计算工作面循环产量。
5.某工作面计划每日3个循环,6月份全月无停产,实际完成82个正规循环。求该工作面的正规循环率是多少?
6.已知某工作面长170米,采高3.5米,采煤机工作牵引速度3.0米/分钟,斜切进刀长度25米,采煤机空刀牵引速度为3.5米/分钟,采煤机必须间歇时间5分钟,包括机头(机尾)吃刀换向时间,端头作业时间25分钟,包括回打密集,拉移运输机头(尾)、转载机。故障影响时间20分钟,该煤层的比重为1.35吨/m3,每天割煤时间为1020分钟,循环进度为0.6米,求该工作面的日产量。7.一个采煤队所采工作面长度160米,采高2.2米,煤层容重1.3吨/米3,三八制作业(两班生产、一班检修),一班割煤三刀,采煤机截深0.6米,计算该队的日产量。
8.已知一采煤工作面倾斜长180米,采高2米,走向长度1200米,煤层容重1.3吨/米3,一个底面积为50平方米的园柱形陷落柱,试计算这个工作面的可采煤量。
参考答案:
一、填空题:
1.采煤工艺 采煤系统 2.炮采 普采 综采3.整层开采
4.后退
5.一次采全厚 预采顶分层网下
6.初采和未采 放煤步距 放煤方式 7.循环放煤 8.50
9.破 装 运 支护 采空区处理
10.工序
11.厚煤层倾斜分层采煤法
12.沿空留巷
13.沿空送巷
14.倾斜 走向
15.区段平巷尽量取直 加大采区走向长度
16.仰斜
17.俯斜
18.炮采工艺 普采工艺 综采工艺
19.机械破煤 矿压破煤
20.建筑物 铁路 水体 承压水体
21.联合布置
22.50~60
23.40~50
24.±100mm
25.1:
326.支承压力 顶板活动
27.加载 卸载
28.循环作业图 劳动组织表
29.走向
二、判断题:
1.√ 2.× 3.× 4.×5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.×10.×
11.×12.√13.√14.√15.×16.√17.×18.√19.×20.√ 21.×22.×23.√24.×25.×26.×
三、单项选择题:
1.C 2.A 3.C 4.A 5.A 6.A 7.A 8.B
四、多项选择题:
1.ABCD 2.ABCD 3.ABC 4.ABCD
五、问答题: 1.答:
采煤方法:就是采煤系统与采煤艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。2.答: 采煤工艺:根据采煤工作面内煤层的赋存条件,运用各种技术装备进行生产工作的技艺和方式,统称为采煤工艺。采煤工艺包括破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理。3.答: 采煤工作面呈倾斜布置,沿走向推进,上下回采巷道基本上是水平布置。其特点是:(1)工作面较长;(2)在采煤工作面两端至少有一条回采巷道用于通风和运输;(3)采落的煤沿平行于采煤工作面煤壁的方向运出工作面;(4)随着工作面的推进能及时有计划的处理采空区。4.答:
倾斜长壁采煤法的特点是:工作面煤壁较长,工作面回风巷与运输巷是沿着煤层的倾斜方向掘进的,而开切眼则是沿走向方向掘进的。形成的工作面沿煤层倾斜方向向上(仰斜)或向下(俯斜)回采。5.答:
倾斜长壁采煤法中,采煤工作面沿煤层倾斜方向自下而上推进的开采叫仰斜开采;采煤工作面沿煤层倾斜方向自上而下推进的开采叫俯斜开采。-
6.答: 综合机械化采煤是指采煤工作面中采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套,采煤的主要生产工序过程全部实行机械化。7.答:
放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中,沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采煤工作面,用常规方法进行回采,利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落,并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。8.答: 优点:(1)单产高;(2)效率高;(3)成本低;(4)巷道掘进量小;(5)减少了搬家倒面次数,节省了采煤工作面的安装和搬迁费用;(6)对煤层厚度变化及地质构造的适应强。缺点:(1)煤损多;(2)易发火;(3)煤尘大;(4)瓦斯易积聚。9.答:
综采工作面在规定时间内,按质、按量、安全地完成作业规程中循环图表所规定的全部工序和工作量,并周而复始地完成规定的循次数,就是正规循环作业。10.答:
说明完成个工序在时间与空间上的相互关系。11.答:
采煤机沿工作面全长割完一刀煤后,需要使其滚筒进入煤体,即推进一个截深的距离,以便割下一刀煤,这一过程叫进刀。12.答:
工艺过程:割煤→移架→推溜 工艺要求有:(1)割煤:沿顶底板双向割煤,往返一次进两刀,煤机速度要适宜,且保证顶底板平整,煤壁齐直,不得随意割底或留伞檐。(2)移架:采用及时移架支护方式,移架滞后采煤机后滚筒3~5架,追机作业,移架步距0.6米。若顶板破碎,端面距过大应拉移超前架及时支护顶。(3)推溜:随移架后顺序推溜,严禁相向操作,滞后移架5~10米,弯曲段长度不小于15 米,且要均匀过渡,推移步距0.6米,并保持平、直、稳。
六、分析说明: 1.答:
(1)合理规划采准方式。正确合理的准备方式应遵循以下原则:①有利于矿井合理集中生产,使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力;②保证具备完善的生产系统,有利于充分发挥机电设备效能,并为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件;③力求在技术上和经济上合理、尽量简化巷道系统,减少巷道掘进和维护工程量,减少设备占用台数和生产费用,使采掘正常衔接;④煤炭损失少,有利于提高采出率;⑤合理控制矿山压力,有利于改善巷道及工作面的支护质量,减少顶板灾害威胁;⑥充分考虑到矿井通风、瓦斯综合治理、矿井火灾防治、矿尘防治及其它灾害防治的需要,提高矿井防灾抗灾能力。
(2)合量选择煤层开采顺序。基本要求是:在考虑煤采动影响关系的前提下,保证开采水平、采区、采煤工作面的正常衔接,保证矿井持续稳产、高产,最大限度地采出煤炭煤资源;减少巷道掘进和维护工程量,合理集中生产,充分发挥设备能力,提高技术经济效益;便于防治各种自然灾害,保证生产安全可靠。
在开缓倾斜及倾斜煤层群时,通常用下行式开采,以保证不破坏邻近煤层的开采条件。在这种情况下,为避免上煤层开采后围岩和煤柱内产生的支撑压力在下部煤层中形成应力集中区,上部煤层开采时应尽量不留煤柱或少留煤柱。必须留煤柱时,应在采掘工程平面图上准确标明,在下部煤层开采过程中,巷道布置应避开应力集中区。当煤层间距较小时,还要注意上下两煤层内同采的工作面保持足够的错距,以免上煤层顶板垮落时对底板的冲击影响到下煤层的安全开采。同时也要避免下煤层回采时顶板岩石移动波及上煤层的回采工作面。但在特定的地质和开采条件下(如上煤层的严重的突出危险性,而下煤层突出危险性小或无突出危险性,先开采下煤层作为保护层;或因上煤层顶板过于坚硬,先开采下煤层可消除或减轻上煤层开采时的冲击地压和周期来压强度,等)也可采用上行开采。上行开采属非常规开采顺序,上煤层开采必须在下煤层开采引起的岩层移动稳定之后进行;当层间距较小时,下煤层宜采用无煤柱开采,同时应避免先在上煤层开掘巷道。开采急倾斜煤层群时,除顶板岩层冒落、移动之外,在一定条件下,底板岩层也可能滑动、滑脱。如果煤层间距较近,不仅要考虑下煤层开采对上煤层的影响,还得考虑上煤层开采对下煤层开采的影响。利用下行开采时,为不使上煤层开采对下煤层开采带来不利影响,区段高度不宜太大。利用上行式顺序开采时同,同一区段上煤层的开采同样要在下煤层开采引起的岩层移动基本稳定之后进行,使上煤层的采煤工作面处于岩石移动终止范围内。总之,在开采近距离急倾斜煤层群时考虑以下各措施:合理减小区段垂高;同一区段内上下煤层同采;若两煤层相距很近,可以只在一个煤层中布置巷道,两煤层采用同一种采煤方法,且上下层相错几米同步推进;采用全部充填法处理采空区,减少顶底板岩层移动程度。
(3)合理确定巷道布置位置:在联合准备的煤层群开采时,若存在赋存较稳定、围岩条件较好的薄及中厚煤层,且位于煤层群的下部时,可将区段集中平巷布置在该煤层中,以减少岩石巷道的工程量。当联合准备的煤层群层数多、总厚度大,集中平巷服务期较长,而煤层的围岩条件较差时,应将集中运输平巷、集中轨道平巷均布置在煤层群底板岩层中,以减少巷道维护工程量,减轻顶板灾害威胁。
(4)选择合理的采煤工艺。就目前煤矿地二开采技术发展趋势看,综合机械化采煤是采煤工艺的重要发展方向,它具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度低等优点。根据目前的生产技术水平,只有煤层地质条件较好,构造少,采用综采后能很快获得高产高效。但在某些特特定的地质条件下,选择综采较普采、炮采更能取得较好的经济效益并获得更好的安全保障,如厚煤层一次采全高、坚硬难冒顶板、薄煤层、急倾斜特厚煤层放顶煤开采,在这些情况下若工作面开采区域内断层少且落差小,无陷落柱、底板较坚硬,采用综合机械化采煤效率高、安全性好。
普采与综采相比,具有装备便宜、操作技术简单、组织生产比较容易等优点,特别是在地质条件变化较大时,普采比综采适应性更强,工作面搬迁也比较容易。对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育的工作面,综采的优势难以发挥,若采用普采则可取得较好的效果,故普采是中小型矿井发展采煤机械化的重点。炮采工艺的主要优点是技术装备投资少,对地质条件变化的适应能力强,操作技术容易掌握,生产技术管理较简单,但由于炮采面单产效率低、劳动强度大、条件差,安全问题比较突出,故我国技术政策规定,凡条件适用于机采的,尽量不用炮采。
从顶板管理和“一通三防”等安全问题考虑,在采煤工艺的选择问题上,应优先选择综采,尽量少用或不用炮采。
(5)按“以风定产”的原则确定工作面的最高生产能力。从生产的角度讲,只要生产设备允许,在一定范围内适当加大采煤工作面长度、加快工作面推进速度,有利于实现高产高效,并可降低巷道掘进工程量和维护量。但工作面的生产能力不仅受生产设备限制,而且会受到地质条件及瓦斯涌出量等因素的制约。同时工作面长度增加,生产技术管理难度也增加,故工作面长度超过合理尺后,工作面单产、效率、效益以及安全生产条件都会下降。2.答:
合理的工作面长度是实现高产、高效的重要条件。在一定范围内加长工作面长度,有利提高工作产量,、效率和效益,并能降低巷道掘进率。但是,工作面长度受设备、煤层地质条件及瓦斯涌出量等因素约束;同时工作面长度增大,生产技术管理的难度也增大。因些,超过一定长度范围,工作面单产、效率、效益以及安全生产条件等都会下降。影响工作面长度的技术因素:(1)设备条件是影响工作面长度的主要因素之一。工作面输送机大都按150~200m,的铺设长度设计的,只要质量可靠,使用中加强技术管理,工作面长度在150~180m左右,一般都能适应。(2)煤层地质条件是影响工作面长度的又一重要因素。较魇地质构造往往限制工作面长度;小构造使割煤和支护变得困难,工作面愈长含小构造可能性增多,工作面推进度下降,支护愈加困难。薄煤层、倾角大的煤层,运料、行人操作等均很困难;采高大时,技术管理和操作难度加大;顶板过于破碎或过于坚硬,顶板管理趋于复杂。这些因素,都会影响工作面长度的选择。(3)通风能力对工作面长度的影响取决于作面瓦斯涌出量。在低瓦斯矿井,工作面长度不受通风能力限制。在高瓦斯矿井,工作面的通风能力则是限制工作面长度的重要因素。3.答:(1)顶板方面,由于顶煤的大量冒放造成大范围的围岩移动和应力变化,使顶板管理难度加大,尤其是坚硬顶板、顶煤,必须采取有效的预裂措施才能正常开采。(2)瓦斯方面,放顶煤开采工作面的绝对瓦斯涌出量大幅度增高,瓦斯涌出的不均衡系性和上隅角瓦斯超限几率大大增加;在放煤区域,常常产生瓦斯积聚的空洞。(3)煤尘方面,放顶煤工作面放煤期间,放煤口附近及整个工作面的煤尘十分严重。(4)矿井水害方面,由于放煤引起导水裂隙范围加大,与含水层水、老空水、地表水沟通的可能性增大。(5)高瓦斯、易自燃煤层采用放顶煤开采时,两方面灾害的预防措施存在矛盾,增加了灾害防治的复杂性。如:采用专用瓦斯排放巷,可以有效解决回风隅角的瓦斯超限问题,但同时也加大了采空区的漏风,增加了煤层自燃的危险性。(6)资源利用率方面,由于放顶煤工作面放煤工艺和煤炭块度等条件的影响,回收率比分层开采减少5%~15%,如果放煤参数及放煤工艺不合理,回收率将更低。
七、计算题: 1.解: 每循环产量T=工作面倾斜长×煤层厚度×每循环进度×煤的容重×回收率 =170m×2m×0.6m×1.35 T/m3×95% =262吨
答:每循环产量为262吨解: 2.解:
可采储量Q可=走向长度×倾斜长度×煤层平均厚度×煤的容重 =1400m×200m×2.5m×1.35 T/m3 =945000吨
答:可采储量为945000吨。3.解:
月坑木量=单根坑木体积×月坑木消耗根数=3.14×(0.2)2/4×2×500×=31.4m3 单耗量=月坑木量/月产量=31.4m3/2.001万t≈15.7m3/万t 答:该月坑木量为31.4m3,单耗量约为15.7m3/万t。4.解:循环产量=工作面长度×循环进度×采高×容重 =120×0.6×1.8×1.3 =168.48 T 答:工作面循环产量为168.48 T。
5.解:正规循环率=实际月正规循环个数/计划月循环个数 =82/(3×30)×100% =91.1% 答:该工作面的正规循环率是91.1%。
6.解:
N=T/T1 N:每天割煤时间 1020分钟
T1:每割一刀煤的总时间 T1=Tg+Tk+Ts+Ta+ Td Tg:每割一刀煤纯时间 Tg=L+L1/Vg L:工作面长度 L1:斜切进刀长度 Vg:采机工作速度 Tg=(170+25)/3=65分钟
Tk:空刀运行时间 Tk=L1/Vr L1斜切进度长度 Vk:采机空刀牵引速度 Tk=L1/Vr=25/3.5=7分钟
Ts:采煤机必须间歇时间Ts=5分钟 Td:端头作业时间25 分钟 Ta:故障影响时间20 分钟
T1=Tg+Tk+Ts+Ta+ Td=65+7+5+25+20=122分钟 每天割煤刀数:N=1020/122=8.4刀 工作面循环产量:Qa=170╳0.6╳3.5╳1.35=481.95吨 工作面日产量:Qd=NQa=8.4╳481.95=4048.38吨 答:该队日产量为4048.38吨。7.解:
日产量=工作面长度×截深×采高×容重×日割煤刀数
=160×0.6×2.2×1.3×6
=1647(吨)
答:该工作面日产量为1647吨。
8.解:
该工作面的可采煤量 =(工作面走向长×工作面倾斜长-陷落柱底面积)×采高×容重 =(180×1200-50)×2×1.3 =215950×2.6 =561470(吨)
答:该工作面的可采煤量为561470吨。