大采高与放顶煤对比演示文稿.ppt

对比分析报告 目录 第一部分 大采高综采工艺概述及典例 第2页第二部分 综采放顶煤工艺概述及典例 第14页第三部分 大采高综采 综采放顶煤工艺的适用条件及优缺点 第19页第四部分 煤矿4 煤层开采技术条件及综采大采高 放顶煤综采工艺综合对比分析 第23页第五部分 综合分析结论 第38页 第一部分 大采高综采工艺 是指对3 5m以上的厚煤层一次采全高的综采工艺 主要特点 1 采高 3 5 7 0m 2 矿压显现强烈 支架高度大 稳定性差 工作面及顶板管理难度大 3 设备 大功率 高强度 高可靠性 吨位重 外形尺寸大 安装 拆卸 运输较困难 大采高综采工作面 5 大采高综采工作面主要设备 液压支架双滚筒采煤机刮板运输机桥式转载机胶带输送机 大采高综采液压支架 7m大采高液压支架在运输和安装上颇为棘手 采高低于4 5m的液压支架重量不超过20吨 7m大采高液压支架重量为68吨 其运输尺寸为 9440 1950 3200mm 大采高综采工作面三机配套设备 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 由于采高大 控制煤壁片帮成为关键 3 需做好液压支架的防滑 防倒措施 4 端头支护及超前支护比一般综采更为重要 大采高综采工艺技术特点 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 采用俯采工艺 5 提高支架的初撑力 大采高综采工艺技术特点 液压支架支架防倒 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 大采高综采工艺技术特点 典例 2009年12月31日 世界上首个7m大采高综采工作面神华神东煤炭集团补连塔矿22303综采工作面投入试生产 目前 该工作面运行顺利 补连塔煤矿22303综采工作面长301m 推进长度4971m 煤层平均厚度为7 55m 回采量1177万吨 共安装7m大采高液压支架143台 6 3m大采高液压支架9台 刮板运输机 采煤机 转载机 破碎机 自移机尾各一部及通讯系统 照明系统 排水系统等 设备安装总重量12000余吨 神华神东矿区上湾煤矿 神华宁煤集团羊场湾煤矿 晋城煤业集团寺河矿等矿井的综采工作面最大采高已突破6 0m大关 羊场湾矿和寺河矿工作面采高达到6 2m 上湾矿为6 3m 我国的大采高技术已处于世界领先地位 第二部分 综采放顶煤工艺 在厚煤层中 沿煤层底部布置一个综采工作面 用常规方法进行回采 利用矿山压力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 综采放顶煤工艺 主要特点 1 生产系统简单 巷道掘进工作量小 2 出煤点多 工作面单产和效率高 提高采煤工效 降低吨煤生产费用 3 材料消耗少 生产成本低 4 对煤层厚度变化和地质条件适应性强 5 采出率低 粉尘大 煤层自燃发火 瓦斯积聚隐患较大 典例 1 山西潞安矿区常村矿 2 河曲鲁能上榆泉矿 3 大同煤矿集团塔山矿 4 神华集团保德煤矿 目前我国已经成为世界上综采放顶煤开采技术发展最快 拥有放顶煤液压支架数量最多的国家 典例 神华集团保德煤矿保德煤矿地处山西省保德县桥头镇境内 矿井井田面积55 936平方公里 地质储量12亿吨 可采储量6 5亿吨 主采8 13 煤层 现开采8 煤 我公司4 煤 三盘区 采用综采放顶煤工艺开采 该矿井经过两次集中改扩建 实现年生产原煤1400万吨 其中 88300 2综采放顶煤工作面长度为245米 顺槽长度2272米 煤层倾角3 9 煤层平均厚度8 63米 设计采高3 6米 平均放煤高度5 0米 采放比为1 1 4 每日循环割煤5刀 日循环进度5 1 73 8 65米 平均日生产原煤21000t 配套设备为采煤机 JOY公司 刮板输送机 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 液压支架 中煤北京煤矿机械有限责任公司 转载机 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 破碎机 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 其它配套设备 第三部分 大采高综采 综采放顶煤工艺的适用条件及优缺点 适用条件 优点 缺点 第四部分 煤矿4 煤层开采技术条件及综采大采高 放顶煤综采工艺综合对比分析 煤矿开拓方案图 煤矿采区布置图 4 煤层钻孔剖面图 4 煤层钻孔剖面图 4 煤层钻孔剖面图 如图所示 四条下山沿4 煤层倾向布置 分南北两冀布置工作面 北冀采用后退式回采是俯斜开采 而南冀采用后退式回采则是仰斜开采 据资料表明 仰斜开采煤壁容易片帮 对安全管理很不利 如采用综采大采高采煤工艺 更容易发生片帮和冒顶事故 一旦发生 处理困难非常大 4 煤层开采技术条件 4 煤层开采技术条件 根据4 煤层赋存规律及等厚线图和4 煤层钻孔走向剖面图可知 煤层厚度 1 4 煤层位于3 煤层下2 05 22 90m 平均12 03m 2 煤厚4 02 11 70m 平均厚7 69m 首采面4 煤层距地表平均埋深414米 煤层全区赋存 呈中部厚 四周薄之势 3 煤层结构较复杂 夹矸多为2 3层 个别9层 夹矸岩性以泥岩 砂质泥岩为主 4 一采区北冀首采面煤层厚度均在6 5 8m之间 5 一采区范围内大部分煤层厚度在6 7m之间 西北局部大于11m 西南局部3 87m 一 顶板情况1 伪顶 分布于本井田的东南角 岩性为炭质泥岩 薄层状 水平层理 厚0 10 0 20m 2 直接顶 岩性为砂质泥岩 高岭质泥岩 粉砂岩及泥岩 厚0 6 8 5m 先期开采地段的中部W103 W203 W303 W402号孔直接顶为复层结构 层数最多为6层 为泥岩 砂质泥岩及薄煤层互层 沿层面微细软弱结构面较为发育 顶板的稳定性较差 3 老顶 岩性主要为粗砂岩 含砾粗砂岩 局部为中细砂岩 中厚 厚层状 水平层理 交错层理发育 钙泥质胶结 分布稳定 厚2 50 12 75m 含砾粗砂岩多为泥质胶结 自然状态强度高 遇水强度显著降低 水稳性差 容易造成顶板冒落 W302号岩石力学测试 含砾粗砂岩单向抗压强度71 1MPa 软化系数0 32 属坚硬岩石 4 煤层开采技术条件 二 底板情况岩性主要为砂质泥岩 高岭质泥岩 局部为泥岩 中粗砂岩 水平层理 微波状层理 泥岩含植物根化石 岩石力学测试 细砂岩单向抗压强度47 5MPa 属中硬岩石 但底板遇水膨胀 急剧软化 难以保证液压支架的稳定性 三 瓦斯属性 高瓦斯 四 煤尘 有爆炸性 五 自燃倾向 级自燃 六 地温 24 9 C 4 煤层开采技术条件 大采高与放顶煤工艺综合对比分析 大采高与放顶煤工艺其它因素对比分析 大采高综采工艺方面 根据4 煤层开采技术条件综合对比分析 如在 煤矿首采工作面采用大采高综采工艺 7m大采高综采较为适合 但存在以下问题 1 矿井初步设计为综采放顶煤开采 进 回风立井筒已施工完毕 主斜井2011年1月底施工到位 副斜井已完成1 2工程量 大巷运输断面已经确定 如采用大采综采高工艺开采 7m高的液压支架运输困难 2 大采高综采工作面配套设备国内还处于发展阶段 主要依靠进口 设备的选型 购置 加工周期长 如首采工作面采用大采高综采工艺则会推后投产日期 3 大采高综采工艺要求推进速度快 所以原煤产量大 在矿井现有的外围运输条件下原煤难以及时运出 如减慢推进速度则会导致工作面顶板来压强烈 煤壁片帮更为严重 一但发生工作面大面积冒顶 将严重威胁安全生产 且维护费用高 4 大采高综采是新工艺 对综采工作面管理及操作人员技术素质 工作经验要求高 目前 神华集团补连塔煤矿大采高综采还在实验阶段 风险依然存在 煤矿作为山西省重点项目和 集团的首个大型矿井 从 煤矿的现有技术力量及开采技术条件等方面考虑 是否采用大采高综采工艺仍需进一步研究 论证 大采高与放顶煤工艺其它因素对比分析 综采放顶煤方面 根据4 煤层开采技术条件综合对比分析 煤矿首采工作面更为适用综采放顶煤工艺 主要有以下优点 1 便于工作面及帮 顶管理 有利于安全生产 2 对煤层厚度及顶 底板变化适应性强 有利于提高采出率和资源利用率且可全区应用 3 设备国产化 不需引进 购置周期短 便于安装 拆卸 运输 维修等 4 有利于提高块煤率 可增加煤炭售价 5 工作面出煤点多 产量大 工效高 有利于实现矿井高产 高效 6 减少了设备的运行费 如采煤机 相对降低了设备折旧费或租赁费 投资角度 因资料不全 暂不作分