文档介绍：放顶煤开采工艺及相关技术问题
提纲:
放顶煤开采技术概述
放顶煤开采技术特点
放顶煤液压支架
放顶煤开采工艺
放顶煤工作面的巷道布置
1. 放顶煤开采技术概述
放顶煤采煤方法的实质
放顶煤采煤法是一种开采缓倾斜特厚煤层和急倾斜特厚煤层的一种采煤方法。那么,什么叫放顶煤采煤法呢?它的实质是什么呢?到目前为止,前人对放顶煤采煤法尚没有一个经典的定义来说明它。我们可否下这样一个定义:所谓放顶煤采煤法,就是沿缓倾斜特厚煤层的底板或在急倾斜特厚煤层某一阶段高度的底部布置一个采煤工作面进行开采,而工作面顶部的煤在矿山压力作用下或辅以人工松动的方法,在工作面后部垮落并通过放煤口放入输送机运出的采煤方法。
综放开采之起源
放顶煤采煤法是一种古老的采煤方法,俗称“高落法”。综合机械化放顶煤开采技术,于1964年首先在法国中南煤田的布郎齐矿试验成功。
1986年以后,综合机械化放顶煤采煤法进入推广、完善、提高阶段,在我国得到迅猛的发展,先后在辽源矿务局,乌鲁木齐矿务局,平庄矿务局推广了急倾斜特厚煤层水平分段放顶煤采煤法;在平顶山、阳泉、潞安、晋城、郑州、兖州等矿务局推广了缓倾斜特厚煤层综放采煤法,都取得了良好的技术经济效果。
2001年“600万t综放工作面设备配套与技术研究”,在兖州兴隆庄矿试验成功。该项目采用国内最先进的装备并辅以引进国外关键设备和技术,首次在综放工作面采用电液阀程序控制放顶煤液压支架,在300m长的工作面上,实现了平均日产2万t以上,最高月产64万t,年产640万t,该项目的试验成功,使我。2002年兖州东滩矿综放工作面年产607万t。
25年的实践证明,综放开采技术的引进推广和应用提高,为我国厚煤层的开采方法带来一次历史性的巨大变革,也为高产高效矿井建设和不少矿井的扭亏增盈、增加经济效益,保持国有煤矿的可持续发展做出重大贡献。之所以如此,是因为综放开采和传统的厚煤层分层开采方法相比,在技术和经济上都有不可比拟的优势
(1)综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次采全厚开采和急倾斜特厚煤层的水平分段开采,对地质条件的适应性较分层综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大,顶底板起伏不平,断层构造多,以及其它地质条件变化的不稳定煤层。
(2)综放开采一次开采厚度大幅度增加,煤层开采强度加大,实现了垂直集中生产,而且低位放顶煤支架工作面有
两个出煤点,在同样工作面长度和工作面推进速度的情况下,综放开采较分层综采和单一煤层综采工作面的单产可以成倍的增长。
(3)综放开采较分层综采的巷道掘进率低,工作面寿命长,搬家次数少,吨煤设备投入费用少;工作面材料、电力等消耗少,因而工作面直接成本大大降低。综放开采的吨煤成本可比分层综采的成本降低10元/t以上,因而矿井的经济效益可以明显提高。实践证明,综放开采是一种高产、高效、安全、低耗、经济效益好的采煤方法,已成为我国高产高效矿井建设的重要技术途径。
2 综合机械化放顶煤采煤法的工艺特点及适用条件
综合机械化放顶煤采煤法的工艺特点
与各种类型的分层开采方法相比,放顶煤采煤法有如下特点:
(1) 放顶煤采煤法有两个出煤工作面,即除了前方有一个使工作面不断向前推进的采煤工作面以外,在工作面的后方(对于单输送机高位放顶煤支架而言为上方)还有一个把顶煤不断放出的工作面,两个出煤点有利于提高工作面单产和效率,即在工作面推进速度与分层工作面等同的条件下,工作面产量可以成倍增长。所以前苏联人也把放顶煤采煤法称为双工作面采煤法;
(2) 普通单一长壁或分层开采工作面回采与放顶(采空区处理)是截然分开的,移架工序完成放顶工作即告结束,同时完成一个生产循环。而放顶煤工作面的放顶煤部分是和放顶工作同步进行的,顶煤放完以后,放顶工作即告结束,同时在生产循环里增加一道放顶煤工序。
(3) 放顶煤工作面属于垂直集中生产型工作面,在相同单产的情况下,工作面的推进速度大大低于单一煤层开采工作面或分层开采工作面的推进速度。
(4) 综采放顶煤工作面需要专用的放顶煤液压支架,输送机也需要两台(单输送机放顶煤支架除外) ,这就造成综放工作面生产组织与管理的特殊性。
(5) 在煤层厚度为5~20m的范围内,不管煤层的厚度的变化如何,可以实现一次采全厚,大大提高了煤层开采强度;
(6) 利用地压落煤,是一种低能耗采煤法,放顶煤工作并不需专用的设备,而是由放顶煤支架的放煤机构完成。
综采放顶煤采煤法的适用条件
综采放顶煤采煤法,按煤层的赋存条件和装备,基本上可以分为长壁综采放顶煤采煤法和巷柱式综采放顶煤采煤法两种。第一种主要用于缓倾斜、倾斜特厚煤层和厚度大于20m的急倾斜特厚煤层;第二种主要用于厚度为4~8m