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：3.57.0m。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39，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51.73=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2.0522.90m，平均12.03m。2、煤厚4.0211.70m，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23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6.58m之间。5、一采区范围内大部分煤层厚度在67m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0.100.20m。2、直接顶：岩性为砂质泥岩、高岭质泥岩、粉砂岩及泥岩，厚0.68.5m。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2.5012.75m。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：24.9C。,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