采矿工程毕业论文---南冶煤矿薄煤层高产高效综采技术研究.doc

薄煤层高产高效综采技术研究 摘要：南冶煤矿位于莱芜煤田东部，第15层煤为本井田主可采煤层之一，煤厚0.72～1.35m，平均1.05m，含夹石0～2层，夹石厚度0.1～0.2m，平均0.15m，为复杂煤层。顶板为灰色到深灰色粉砂岩或粉细砂岩互层，稳定性较差。老顶为浅灰色中砂岩，钙质胶结，坚硬不易冒落。 了改善劳动环境，做到高效、安全的生产，本文针对31503东工作面进行了采煤方法改革的研究，由普采改为综采生产，并进行了矿压观测，得出了其显现规律，为指导同等条件下的薄煤层开采工作提供了科学依据。 论文的最后对综采与普采的经济效益进行了对比分析，提出了工作面安全生产技术措施，以期指导薄煤层高产高效综采在煤矿开采工作中的实际应用。 关键词：薄煤层高产高效矿压综采 目录 1 课题的提出 1 1.1 薄煤层综采现状 1 1.2 研究的目的和意义 2 1.3 研究的理论依据 3 2 薄煤层开采工艺研究 6 2.1 开采技术条件 6 2.2 薄煤层综采适应性分析 8 2.3 31503东工作面巷道布置及支护设计 15 2.4 采煤方法 20 2.5 主要生产系统 21 3 综采工作面矿压显现规律 23 3.1 矿压观测的目的和内容 23 3.2 矿压观测分析 24 3.3 矿压观测结论 34 4 薄煤层综采工作面效益分析 35 4.1 掘进及回采成本 35 4.2 材料成本分析 37 4.3 其他成本分析 39 5 主要技术措施 41 5.1 工作面顶板管理 41 5.2 工作面防倒防滑措施 41 5.3 工作面防火 43 6 结论与建议 44 1 课题的提出 1.1 薄煤层综采现状 我国薄煤层可采储量为61.5亿t，约占煤层总可采储量的19%，其中0.8～1.3m的缓倾斜薄煤层占73.4%。中硬以下的薄煤层层数占总层数的64.59%，总的来说，我国0.8～1.3m的中硬以下的薄煤层占大多数，这些煤层有条件实现机械化开采。据1985~1995年度煤矿机械化生产年度报告，1985年1.3m以下的薄煤层产量为3487万t，占该年度回采总产量的12.29%，1995年下降到9.32%。缓倾斜薄和极薄煤层开采已经成为全局性的问题。综观全国形势，薄煤层的开采越来越突出，已是一个急待解决的问题。 随着对薄煤层高产高效综采研究的深入，国内外学者在这一领域取得了突出成就。近年来，国外主要产煤国家十分重视薄煤层和极薄煤层开采技术的改进。这种情况一方面说明薄煤层的开拓储量大，另一方面也说明薄煤层的煤质好。出于技术上的需要，也是重视薄煤层开采的一个重要原因。例如，开采煤和瓦斯突出煤层时，薄煤层就是作为解放层被开采的。 目前，井工开采的薄煤层主要是厚度为0.9~1.2m缓倾斜煤层。 我国薄和极薄煤层开采技术研究主要集中在： (1)提高薄和极薄煤层开发的机械化。我国自行研制和仿制的采煤机有10多个机型，但相对比较落后，应该积极研制开发强力、高效、高能、可靠的第三代采煤机。此外，还要研制大功率的薄煤层输送机。 (2)薄煤层矿压显现相对缓和，在液压支架有足够的初撑力和工作阻力，足够强度前提下，尽量减小顶梁，底座厚度，增加顶梁下人行道的尺寸，提高支架调高范围，发展支架远距离遥控操作，减小劳动强度。 (3)提高我国的无人工作面采煤技术。无人工作面即工人不长时在工作面内跟机操作，而是在其他安全地点操纵和控制设备，完成工作面内回采工作。它是煤炭科学进步的方向之一，可以实现回采的安全，低耗，高效。 1.2研究的目的和意义 我国薄煤层煤炭资源丰富且分布广泛，可采储量约6150Mt占总可采储量的20%。近年来，由于薄煤层开采，工作面作业空间狭窄，工人劳动强度大，特别是煤层埋藏深，地质条件复杂，断层多，矿压大，造成薄煤层开采经济效益低。同时，我国薄煤层开采工艺和技术装备较为落后，致使大量薄煤层煤炭资源处于搁置状态，缩短了矿井服务期限。特别是各矿区在投产初期从提高经济效益出发，优先开采中厚煤层和厚煤层，造成生产接续和资源平衡的矛盾日益突出。如何实现薄煤层安全高效、综合机械化开采，提高煤炭资源的利用率，进行薄煤层综采配套设备的研究与应用势在必行。 由于经济效益差，开采该类煤层的综采设备机械化水平普遍较低。配套设备主要分为下列2类①配套国产液压支架、刮板输送机，采用国产薄煤层滚筒采煤机开采，如平顶山、邢台、华蓥山等，工作面年产量一般在50多万t，条件好的工作面一般也不超过100万t；②配套国产液压支架，采用进口刮板输送机和刨煤机开采，如铁法、西山、晋城等，工作面年产量一般也在150万t左右。 国外开采同类煤层的综采设备的类型和国内相似，也大多采用滚筒采煤机和刨煤机，但由于其工作面设计合理，配套设备生产能力大，工作