论述综采工作面采煤方法毕业论文.doc

第 1 页 山东理工大学成人高等教育山东理工大学成人高等教育 毕毕 业业 论论 文文 论 文 题 目 论述综采工作面采煤方法 姓 名 王 向 雷 专业及年级 煤矿开采技术 教 学 点 第 2 页 指导教师对论文 初稿 的修改指导意见指导教师对论文 初稿 的修改指导意见 对选题 结构 观点 结论的评价和修改意见对选题 结构 观点 结论的评价和修改意见 正面不够时 可用背面 第 3 页 论文提要及关键词论文提要及关键词 摘要 由于煤层的自然条件和采用的机械不同 完成回采工作各工序的 方法也就不同 并且在进行的顺序 时间和空间上必须有规律地加以安排和配 合 这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合 称为采 煤工艺 在一定时间内 按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程 称为 采煤工艺过程 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖 关键词 开发技术 煤炭工艺 煤炭 第 4 页 目 录 一 矿井概况一 矿井概况 5聞創沟燴鐺險爱氇谴净 二 工作面概况二 工作面概况 6残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟 一 工作面位置及井上下关系 6酽锕极額閉镇桧猪訣锥 二 煤层 6彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑 三 煤层顶底板 7謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔 四 地质构造 8厦礴恳蹒骈時盡继價骚 五 水文地质 8茕桢广鳓鯡选块网羈泪 六 影响回采的其他因素 8鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴 七 储量及服务年限 9籟丛妈羥为贍偾蛏练淨 二 煤炭开采的主要形式二 煤炭开采的主要形式 9預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴 一 井下采煤 9渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦 二 露天采煤 9铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡 一 开采技术 10擁締凤袜备訊顎轮烂蔷 二 解决难题 10贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷 三 缓倾斜薄煤层长壁开采 11坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚 四 缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采 11蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘 五 各种综采高产高效综采设备保障系统 11買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄 四 主要的开采技术四 主要的开采技术 12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴 一 深矿井开采技术 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦 二 三下 采煤技术 12猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑 三 优化巷道布置 减少矸石排放的开采技术 12锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔 论论述述综综采采工工作作面面采采煤煤方方法法 第 5 页 一 矿井概况一 矿井概况 山西高平青龙同昌煤业有限公司位于高平市北东约 8KM 处的姬家山村东 行政区划隶属于高平市三甲镇管辖 其地理坐标为北纬 35O49 41 35O50 44 东经 112O58 51 112O59 48 矿区西部 1 公里与太晋高速公路及 207 国道接壤 北与长治相邻 南有高陵高速及曲辉路通过 距高平市火车站 11 公里 紧依七佛山脚下 与羊头山炎帝故里相望 西临长平古战场 地理位 置优越 交通十分便利 構氽頑黉碩饨荠龈话骛 山西高平青龙同昌煤业有限公司是以太原青龙实业集团有限公司为主体的 股份制企业 该矿始建于 1980 年 现有员工 500 余人 固定资产 1 8 亿元 批 准开采 3 15 煤层 井田面积 4 9133 平方公里 六证齐全 采矿许可证证号 C1400002009111220043327 有效期限 2009 年 11 月 12 日至 2011 年 11 月 12 日 安全生产许可证证号 晋 MK 安许证字 2010 X007Y1 有效期限 2010 年 11 月 10 日至 2011 年 6 月 30 日 煤炭生产许可证证号 有效期限 年 月 日至 年 月 日 营业执照 营业期限 年 月 日至 年 月 日 矿长资格证 证号 矿长安全资格证号 有效期 年 月 日至 年 月 日 矿井储量 3 1140 73 万吨 9 814 63 万吨 15 2096 78 万吨 輒峄陽檉簖疖網儂號泶 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室 关于晋城市高平市 煤矿企业兼并重组整合方案的批复 晋煤重组办发 2009 44 号 山西高平青 龙同昌煤业有限公司 原山西高平三甲同昌煤业有限公司 批准为单独保留矿 井 整合主体为太原青龙实业集团有限公司 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅 矿井采用斜井开拓方式 放顶煤开采工艺 现开采 3 煤层 属近水平煤层 地质条件简单 便于开采 通风方式为中央并列机械抽出式 现布置一个综采 放顶煤回采工作面 3110 工作面 2 个掘进工作面 3106 运输巷和 3106 回风 巷 矿井先后经过改扩建和机械化技术改造 全面实现了综合机械化放顶煤开 采 现生产能力为 30 万吨 年 服务年限大约为 12 年 安全生产设施完善 装 备齐全 地面供电 筛分 洗选系统以及矿井水处理环节等均具规模 具有良 第 6 页 好的发展前景 我公司曾连续多年被晋城市高平市授于 安全生产红旗单位 并被晋城市煤炭工业局命名为 国家二级安全质量标准化矿井 矿一班人团结 拼搏 求实创新 以人为本 和谐发展 全面实现了安全生产无事故 已初具 现代化本质安全型矿井规模 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒 二 工作面概况二 工作面概况 一 工作面位置及井上下关系 一 工作面位置及井上下关系 该工作面属一盘区 3 煤层 位于中央盘区北运输大巷及北回风大巷的西 侧 相邻关系 该工作面东侧属采空区距现开掘运输巷 57m 煤柱 北侧属煤 层变薄尖灭区 西侧属实体煤层 煤层倾角较大 45 以上 南侧与安全出口 立井 进风井 总回风井相连 本工作面停采线距安全出口 立井 进风井 巷道 105m 距总回风 井 巷道 130m 受采动压力的影响该工作面运输巷将会 压力增大 安全出口巷道 总回风巷道不受影响 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴 该工作面地理位置属山地梯田 人工辟山造地 无建筑物 水池等设施 地面标高 950m 985m 井下标高 830m 845m 盖山厚度为 120m 140m 恥諤銪 灭萦欢煬鞏鹜錦 该工作面井上下对照 回采时不影响地面工业区建筑 回采后在一定时期 内可引起地表轻微斑裂 不会受到大的影响 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫 井上下对照关系情况表1 1 工程名称3111综放工作面 地面标高m 950m 985m井下标高m 830m 845m 地面相对位置 该工作面地面位置属山地梯田 人工辟山造地 无建筑物 水池等设施 井下位置及相邻关 系 该工作面东侧属采空区距现掘运输巷 57m 煤柱 北侧属 煤层变薄尖灭区 西侧属实体煤层 煤层倾角较大 45 以 上 南侧与安全出口 立井 进风井总回风相连 运输巷 310 m 倾斜长度113 m走向长度 回风巷 270 8 m 可采面积m 2403 6m 第 7 页 二 煤层 二 煤层 本工作面为 3 煤层 3 煤层位于山西组下部 煤层厚度最小 3 7m 最大 5 35m 平均 4 4m 煤层厚度稳定 近似水平煤层 最小倾角 3 最大倾角 8 该工作面煤层结构简单以亮煤为主 含镜煤条带属半亮型煤 煤层底部含有 一层夹矸 约为 0 2m 0 3m 煤层普氏硬度 f 1 5硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹 煤层情况 1 2 煤层厚 度 3 9 5 35m 煤层倾 角 0 8 平均厚 度 4 4m 煤层结构简单 平均角 度 4 开采煤 层 3 硬度系 数 1 4煤种 动力 用煤 稳定程 度 稳定 三 煤层顶底板 三 煤层顶底板 本次开采 3 煤层 3 煤层位于山西组下部 上距下石盒子组底砂岩 K8 约 37 31m 下距太原组 K6 灰岩 5 76 21 33m 一般 10 47m 煤层厚 度 5 35m 最薄 ZK3 3 孔 1 93m 平均 4 35m 煤层稳定 厚度变异原数为 33 59 该煤层厚度较为稳定 井田内赋存区大部分可采 煤层直接顶板为砂 质泥岩 老顶为中粒细粒砂岩 底板为炭质泥岩 粉砂质泥岩 煤层结构简单 据东部已采工作面表明 该工作面属近似水平煤层 最小倾角 5 最大倾角 8 平均约 7 以亮煤为主 镜煤为次 多呈块状及碎块状 煤层底部含有 一层夹矸 约 0 2 0 3m 煤层硬度 f 1 5 煤层层理发育中等 煤层节理发 育中等 附表 1 3 阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖 顶底板名称岩石名称厚度岩性描述 老顶中粒细粒砂岩11 14m 深灰色泥岩细 砂岩 局部为砂岩 坚硬 顶 板 直接顶砂质泥岩5 12m较坚硬 第 8 页 伪顶黑色炭质页岩0 1 0 3m易冒落 直接底黑色炭质泥岩1 2m 含炭质及植物 残叶及根痕 较软 遇水易鼓 底 板 老底 灰黑色泥质 细砂岩 2 59m较坚硬 据有关资料表明 顶板为粉砂岩时 抗压强度为 6 21 114 2Mpa 属坚性岩 为中粒砂岩时 抗压强度为 38 0 60 8Mpa 属较坚岩 坚硬岩 较稳定块状结 构 底板为粉砂质泥岩时 抗压强度为 38 0 45 0Mpa 属较坚岩 为细砂岩时 抗压强度为 80 7 149 3Mpa 属坚硬岩 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩 四 地质构造 四 地质构造 该工作面所掘巷道表明 无断层 陷落柱 本工作面回风巷沿西侧布置 在 掘到 104m 时遇到急倾斜煤层 于 101m 开口转回向东 掘 35m 再转向北开口 掘进回风巷 从南向北靠西煤壁所掘巷道 煤层总体上为单斜构造 并发育有 次一级波状起伏 倾角不大 倾向西高东低 对支架的安装和回采不会受到大 的影响 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘 该工作面运输巷布置在 原北运输巷和北回风巷道的煤柱中间 该煤柱原 留设宽 40m 在掘巷道中共遇到 11 条横贯 在预测中 该巷道平坦近水平 无 有任何微弱断层 褶曲等构造 所有空巷将按照打木垛与顶板接实的方法进行 另见巷道支护 工作面切眼变化较大 从东向西 40m 近似水平状态 40m 80m 煤层底板逐渐倾斜上坡 经地测科测得结果 40m 80m 落差在 7 5m 倾角在 8 以上 给安装支架和采煤都会受到影响 附 工作面底板等高线图 怂阐譜鯪 迳導嘯畫長凉 五 水文地质 五 水文地质 该工作面位于井田北部 该范围地表无水体赋存 据地质水文划分报告资料 表明 山西组及石盒子下部砂岩裂隙及第四系孔隙含水系及地表水体 受大气 降水及地表水补给条件一般 从先探后掘全程表明在回风 101m 转向东时 在 26m 处有少量顶板淋水现象 在回采期间不会受到影响 谚辞調担鈧谄动禪泻類 第 9 页 六 影响回采的其他因素 六 影响回采的其他因素 经晋煤瓦发 2012 24 号文件批复 矿井绝对瓦斯涌出量 4 85m min 相对涌出量 7 38m t 二氧化碳绝对涌出量 1 76m min 相对涌出量 2 68m t 属低瓦斯矿井 无煤与瓦斯突出危险性 嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩 依据山西省煤炭工业局综合测试中心编号为晋煤检 2011 0603 MB E1293 号检验报告结论 该矿 3 煤层自燃倾向性等级为 级 自燃倾向性性质 为不易自燃 该煤层煤尘爆炸性为无爆炸性 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库 据区域资料和多年的矿井生产实际证实 本地区地温地压均未有过异常情 况 本井田工作面属地温地压正常区 七 储量及服务年限 七 储量及服务年限 3111 采面运输顺槽长 302 米 回风顺槽长 262 米 工作面切眼错台阶方式 布置长度从 81m 变到 113m 运输巷可采长度为 260m 回风巷可采长度 252m 平均可采长度 256m 每班循环进尺 0 6m 每天三个循环 每月 26 个工作日 鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞 工作面可采煤量 Q总 S M D K 24036 4 4 1 4 85 121959 吨 月产煤量 Q月 46 8 113 4 4 1 4 85 27690 吨 可采期 A Q总 Q月 121959 27690 4 4 个月 二 煤炭开采的主要形式二 煤炭开采的主要形式 一 井下采煤 一 井下采煤 井下采煤的顺序 对于倾角 10 以上的煤层一般分水平开采 每一水平又 分为若干采区 先在第一水平依次开采各采区煤层 采完后再转移至下一水平 开采近水平煤层时 先将煤层划分为几个盘区 立井于井田中心到达煤层后 先采靠近井筒的盘区 再采较远的盘区 如有两层或两层以上煤层 先采第一 水平最上面煤层 再自上而下采另外煤层 纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛 采完后向第二水平转移 按落煤技术方法 地下采煤有机械落煤 爆破落煤和水力落煤三种 前二 者称为旱采 后者称为水采 我国水采矿井仅占 1 57 旱采包括壁式采煤法 和柱式采煤法 以前者为主 壁式采煤法工作面长 一般 100 200 m 可以容 第 10 页 纳功率大 生产能力高的采煤机械 因而产量大 效率高 柱式采煤法工作面 短 一般 6 30 m 由于工作面短 顶板易维护 从而减少了支护费用 主要 缺点是回采率低 颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷 二 露天采煤 二 露天采煤 移走煤层上覆的岩石及覆盖物 使煤敞露地表而进行开采称为露天开采 其中移去土岩的过程称为剥离 采出煤炭的过程称为采煤 露天采煤通常将井 田划分为若干水平分层 自上而下逐层开采 在空间上形成阶梯状 其主要生产环节 首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎 然后用 采掘设备将岩煤由整体中采出 并装入运输设备 运往指定地点 将运输设备 中的剥离物按程序排放于堆放场 将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点 主要优缺点 优点为生产空间不受限制 可采用大型机械设备 矿山规模大 劳动效率 高 生产成本低 建设速度快 另外 资源回采率可达 90 以上 资源利用合 理 而且劳动条件好 安全有保证 死亡率仅为地下采煤的 1 30 左右 主要缺点是占用土地多 会造成一定的环境污染 而且生产过程需受地形 及气候条件的制约 在资源方面 对煤赋存条件要求较严 只宜在埋藏浅 煤 层厚度大的矿区采用 三 采煤方法与工艺三 采煤方法与工艺 在发展现代采煤工艺的同时 继续发展多层次 多样化的采煤工艺 建立 具有中国特色的采煤工艺理论 我国长壁采煤方法已趋成熟 放顶煤采煤的应 用在不断扩展 应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高 急倾斜 不 稳定 地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间 主要方向 是改善作业 条件 提高单产和机械化水平 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻 一 开采技术 一 开采技术 开发煤矿高效集约化生产技术 建设生产高度集中 高可靠性的高产高效 矿井开采技术 以 提高工作面单产和生产集中化为核心 以提高效率和经济效 益为目标 研究开发各种条件下 的高效能 高可靠性的采煤装备和工艺 简单 高效 可靠的生产系统和开采布置 生产过 程监控与科学管理等相互配套的成 第 11 页 套开采技术 发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化 进一步改进工艺和装备 提高应用水平和扩大应用范围 提高采煤机械化的程度和水平 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏 涼 二 解决难题 二 解决难题 开发 浅埋深 硬顶板 硬煤层高产高效现代开采成套技术 主要解决以 下技术难题 硬顶板控制技术 研究埋深浅 地压小的硬厚顶板控制技术 主要通过岩 层定向水力 压裂 倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术 使直接顶能随采随冒 提高顶煤回收率 且基本 顶能按一定步距垮落 既有利于顶煤破碎 又保证工 作面的安全生产 硬厚顶煤控制技术 研究开发埋深浅 支承压力小条件硬厚顶煤的快速处 理技术 包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术 使顶煤体能随采 随冒 提高其回收率 顶煤冒放性差 块度大的综放开采成套设备配套技术 研制既有利于顶煤 破碎和顶板控制 又有利于放顶煤的新型液压支架 合理确定后部输送机能力 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术 研究合适的综放开采回采工艺 优化 工序 缩短放煤 时间 提高工作面的推进度 实现高产高效 5 5 5m 宽煤巷 锚杆支护技术 通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用 有利于综采配套 设备的大功率和重型化 有助于连续采煤机 的应用 促进工作面的高产高效 挤貼綬电麥结鈺贖哓类 三 缓倾斜薄煤层长壁开采 三 缓倾斜薄煤层长壁开采 主要研究开发 体积小 功率大 高可靠性的薄煤层采煤机 刨煤机 研 制适合刨煤机综采的液压支架 研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效 开采技术 赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈 四 缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采 四 缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采 应进一步加强完善支架结构及强度 加 强 支架防倒 防滑 防止顶梁焊 缝开裂和四连杆变形 防止严重损坏千斤顶措施等的研究 提高支架的可靠性 缩小其与中厚煤层 采高 3m 左右 高产高效指标的差距 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫 第 12 页 五 各种综采高产高效综采设备保障系统 五 各种综采高产高效综采设备保障系统 要实现高产高效 就要提高开机率 对 支架 围岩 系统 采运设 备进行监控 今后研究的重点是 通过电液控制阀组操纵支架和改善 支架 围岩 系统控制 进一步完善液压信息 支架位态 顶板状态 支护质量信息 的自动采集系统 乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断 采煤机在线与 离线相结合的 油 磨屑 监测和温度 电信号的监测 带式输送机 刮板输 送机全面状态监控 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺 四 主要的开采技术四 主要的开采技术 一 深矿井开采技术 一 深矿井开采技术 深矿井开采的关键技术是 煤层开采的矿压控制 冲击地压防治 瓦斯 和热害治理及深井通风 井巷布置等 需要攻关研究的是 深井围岩状态和应 力场及分布状态的特征 深井作业场所工作环境的变化 深井巷道 特别是软 岩巷道 快速掘进与支护技术与装备 深井冲击地压防治技术与监测监控技术 深矿井高产高效开采有关配套技术 深矿井开采热害治理技术与装备 仓嫗盤紲嘱 珑詁鍬齊驁 二 二 三下三下 采煤技术采煤技术 提高数值模拟计算和相似材料模拟等 深入研究开采上覆岩层运动和地表 下陷规律 研究满足地表 建筑物 地下水资源保护需要的合理的开采系统和 优化参数 发展沉降控制理念和关键技术 包括用地表废料向垮落法工作面采 空区充填的系统 研究与应用各种充填技术和组合充填技术 村庄房屋加固改 造重建技术 适于村庄保护的开采技术 研究近水体开采的开采设计 工艺参 数优