厚煤层采煤方法的设计与选择.doc

东北大学继续教育学院 采矿工程专业（本科）毕业论文 《厚煤层采煤方法的设计与选择》 姓 名：秦 超 学 号：201103884755 学习中心：太原理工大学 指导教师：姜元勇 专 业：采矿工程 住 址：山西太原北寒小区16号楼19层B1户 电 话 电子邮箱: 摘要： 厚煤层资源在我国广泛分布，厚煤层是我国实现高产高效开采的主采煤层，有资源储量优势一、 绪论 1、课题研究背景及意义有资源储量优势国内外厚煤层采煤方法研究现状3、研究的主要内容与方法 图1 分层开采示意图 分层开采的优点是技术相对成熟，是我国长期应用的一种采煤方法，具有煤炭回收率高，厚煤层回采率可达95％以上、设备投资少、一次采高小、瓦斯治理技术相对成熟、上露岩层及地表可以实现缓慢下沉等。但分层开采同样也有一些缺点，如铺设假顶工作量大、用人多、工艺复杂、推进速度慢，下分层顶板及巷道维护困难，巷道掘进率高，生产组织管理复杂，成本高，巷道掘进率高、产量低、下分层巷道支护难度大、区段煤柱损失大、采空区反复扰动、易引起采空区自燃等。 我国自1984年在江西矿务局试验成功缓倾斜厚煤层下行垮落金属假顶综合机械化采煤以后，经过多年的努力，人工假顶分层开采的综合机械化采煤工艺又有了进一步发展。应用人工假顶分层综采比较早，技术比较成熟、产量比较高、效益比较好。 （二）放顶煤采煤方法的特点 放顶煤采煤法就是在厚及特厚煤层的底部布置回采工作面，采用滚筒式采煤机、放机煤液压支架、刮板输送机(一部或两部)及其他附属设备进行配套联合生产，除用采煤机正常割煤外，还利用矿山压力或辅以人工松动方式使工作面上方顶煤破碎，并随着工作面的推进从液压支架的上方或后方放出并回收的一种采煤方法。按机械化程度和使用的支护设备可将放顶煤开采技术分为综采放顶煤和简易放顶煤2大类。简易放顶煤指用滑移顶梁液压支架铺顶网放顶煤及单体液压支柱配Π型顶梁铺顶网放顶煤等实用技术。由于简易放顶煤对顶板（煤）控制不好，支架工作阻力和初撑力难以达到要求，易产生顶板事故，因此应尽量不采用这种方法。综采放顶煤是指综合机械化放顶煤开采技术，本文的放顶煤开采是指综采放顶煤开采技术。如图2. 图2 放顶煤开采示意图 一般来讲，与传统的分层综采相比，放顶煤有如下优势： 1、高产，综放工作面与分层综采面相比，产量可提高50—110％。 2、高效，我国综放工作面的最高工效达123．9t／工。 3、掘进率低。一次采全厚综放比分层综采巷道掘进率最低可以减少50-60％，巷道维护费用也相应降低。 4、材料消耗量低，综采放顶煤与分层综采相比，金属网、坑木、油脂、巷道支护材料等消耗最大幅减少，吨煤成本可降低 5元左右。 5、减少了综采设备的搬家次数与费用，少搬一次即可节约20万元左右。 6、节约电力。综采放顶煤与分层综采相比，吨煤可节电1．32kw﹒h。 7、安全，自燃发火几率减少。 8、对煤厚变化大、构造比较复杂的地质条件有较好的适应性。 其主要缺点是： 1、与分层综采相比，煤炭回收率稍低。 2、工作面设备多，管理复杂。 3、易混人矸石，原煤灰分高，工作面作业条件差。 4、与分层综采相比，工作面设备投资多。 我国于1992年开始，先后在各地矿务局进行综采放顶煤采煤试验。自从上世纪 60年代后期开始技术试验研究，综采放顶煤在我国得到了长足发展和广泛应用。近几年来，随着综采放顶煤设备的日趋完善和技术的不断进步，综采放顶煤采煤法以其适应性强，安全、低耗、高产、高效等特点越来越成为厚煤层(特别是厚度变异系数大的厚煤层)的首选采煤方法，创造了良好的经济效益。 （三）大采高采煤方法的特点 大采高综采一般是指分层高度和采煤机割煤高度大于 3．5m的综采。我国于上世纪 5O年代末从外国引进了部分大采高液压支架和相应的采煤运输设备，与此同时开始国产的大采高液压支架和采煤机的研制和试验工作，经过十多年的努力，已取得了明显的进展。大采高采煤法适合煤层厚度为3．5—5．5m，煤层及顶底板中硬以上的地质条件。目前大采高工作面最大采高在国外已达6m，我国最大设计采高5．5m。随着大采高设备和技术的进步，大采高综采已成为我国高产高效矿井的主要采煤方法之一。 大采高综采的主要优点是： 1、工作面单产高，增产潜力大。 2、工作面设备少，工序简单，易管理。 3、与放顶煤综采相比，含矸率低。 4、成本低，初期经济效益好。 其主要缺点是： 1、采高大，工作面煤壁松软时易片帮。 2、推进速度快，要求移架速度快。 3、设备投资较高。 4、下分层工作面易发生漏顶事故。 目前我国煤矿大多是采用大采高综采，取得良好经济效