厚煤层分层开采与综放开采的技术经济比较.docVIP

读 书 报 告 厚煤层分层开采与综放开采的技术经济比较 专业: 2011级矿业工程工程硕士 学号: 241202050061 姓名: 孙斌 厚煤层分层开采与综放开采的技术经济比较 孙斌（河南理工大学①；河南煤化集团永锦能源云盖山二矿②；461670） 摘要 本文对放顶煤开采和分层开采进行了技术分析和经济比较，结果表明，在厚煤层开采中，采用放顶煤开采，技术经济效果十分显著，放顶煤开采已成为厚煤层开采的发展方向之一。 关键词 放顶煤开采 分层开采 技术分析 经济比较 1概述 我国目前开采厚煤层的主要方法有分层开采、一次采全高和放顶煤开采。综采放顶煤技术产生于欧洲，，，，，，，，， 1) 分层综采采煤法的特点 优点①技术成熟，采煤设备配套，类型齐全，性能完好，操作方便，管理简单，可选出适用各种条件的采煤设备；②液压支架及配套的采煤机设备体积小、轻便，回采工作面搬家方便；③采高一般为2.0～3.5m，回采工作面煤壁增压区小，煤壁稳定，生产环节良好；④回采工作面采出率高，可达到93～97%以上，能达到国家规定要求；煤炭含矸率低，一般不大于1.5%，相对综放开采煤尘浓度低；⑤和综放工艺比较，顶板易管理，工作面巷道维护难度小。 缺点①工作面单产低，单产提高困难；②开采投入高，上、下分层开采，人工铺网劳动强度大，铺网费用高，煤巷掘进工程量大，掘进率高，回采工作面搬家倒面次数多，搬家费用高；区段分层周期长，多次启闭，引起自燃发火频繁；③需要等再生顶板的生成，加剧接续紧张的矛盾；④由于下分层开采需要留内错式隔离煤柱，使得带区采出率降低。 适用条件煤层顶板不是十分坚硬，直接顶具有一定厚度的缓倾斜厚煤层。2）综采放顶煤采煤法的特点 优点①单产高，工作面具有多个出煤点，而且在工作面内可实行分段平行作业，易实现高产；②效率高，由于放顶煤工作面的一次采出厚度大，生产集中，放煤工艺劳动量小，以及出煤点多等原因，其生产效率和经济效益大幅提高；③成本低，放顶煤采煤法比分层开采减少了分层数目和铺网工序，由此节省了铺网费用，此外，其它材料、电力消耗、工资费等也都相应减少；④巷道掘进量小，掘进率和巷道维护费用减少，便于采掘接替；⑤减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作面的安装和搬迁费用；⑥对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。 缺点①煤损多，工作面采出率低（比分层开采低10%左右）；②煤层易自燃发火；③工作面煤尘大；④瓦斯积聚隐患大。 适用条件一次采出的煤层厚度在5～12 m之间；煤的硬度系数一般应小于3；煤层倾角不宜过大；煤层所含夹石曾厚度不宜超过0.5 m，其硬度系数也应小于3；煤层直接顶具有随顶煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤层厚度的1.0～1.2倍，基本顶悬露面积不宜过大；地质构造复杂、破坏严重，断层较多和使用分层长壁综采较困难的地段，采用放顶煤能取得较好的效益。 ①煤层掘进量小，掘进费用低，缓和了采掘关系；②减少了搬家倒面次数，节省了综采面设备搬迁、安装的工作量及费用；③较分层开采减少了铺网工序、材料、工资及巷道维护等费用；④对急倾斜厚煤层，较普通开采的工作面产量提高1~3倍；⑤提高了煤炭的块煤率，增加了煤炭的售价；⑥减少了设备的运行费，特别是采煤机，相对减少了吨煤设备折旧费或租赁费；⑦有利于矿井的集中控制，实现减面、减人，提高工效的目标；⑧提高劳动生产率，降低成本，比一般回采工效提高2~5倍。但放顶煤开采也存在一些急待解决的问题，主要有煤尘大、回采率低，自然发火问题尚未得到很好解决，对高瓦斯矿井，有瓦斯局部积聚的危险。 2.2综放开采技术在我国的发展 综放开采技术已经成为我国厚煤层矿井高产高效开采的主要模式。近年来，国内专家学者、技术人员对综放顶煤放出规律开展了大量研究工作，如采用随机介质理论、放出椭球体理论、散体概率模型等方法来分析顶煤放出规律，包括合理放煤参数及影响因素；采用UDEC 离散元方法模拟综放顶板运动、端面顶煤失稳、煤岩力学状态；如采用有限元方法分析顶板破碎机理与冒放性；采用相似材料模拟研究放煤工艺参数；采用圆形离散元模拟采煤步距为0.6 m时的顶煤放出过程，分析不同放煤方式的顶煤损失。这些研究成果为综放开采提供了理论依据。为解决综放开采的一些问题我国科技人员在综放开采的技术进步中，， 顶煤能否顺利冒落并有效放出，，，；； 100mm 处的位置远近作为冒放性判别指标。现场使用较多且直观方便的方法是下述的“7 因素加权模糊推理法”。这是对煤层地质条件和开采条件的综合评价， ，，， 综放面顶板结构与支架围岩关系一直是学术界和工程界长期争论的课题。一种观点认为，，，，，；，，，，，，，， 由上述分析可知， ， ，， Pc，，： ；，；(采空区的空虚程度)；； 支架是综放开采技术