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1、主要內(nèi)容1概況2放頂煤的概念及其適應(yīng)條件3綜采放頂煤工作面的設(shè)備配套4高效長壁綜放開采的工藝模式5綜放工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律6綜放開采提高頂煤回收率技術(shù)7綜放開采的安全控制技術(shù)8綜放開采的發(fā)展趨勢1.1國外發(fā)展現(xiàn)狀20世紀50年代末60年代初,隨著液壓支架制造技術(shù)的發(fā)展,前蘇聯(lián)、法國等國才正式采用放頂煤開采厚煤層,并獲成功;20世紀70年代初,綜放開采在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了兩種發(fā)展趨勢:一、前蘇聯(lián)、匈牙利等東歐國家,改進和完善放頂煤支架,但工作面仍使用一臺刮板輸送機;二、法國、德國等國,工作面布置兩臺輸送機。20世紀80年度初期,世界上
2、有近10個產(chǎn)煤國家采用放頂煤技術(shù),取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益,工作面日產(chǎn)達到2000-2600t,工作面采出率80%-91.9%;20世紀90年代以后,由于適合放頂煤開采的資源枯竭、環(huán)保問題等,放頂煤開采在國外遇到了種種障礙,僅法國、俄羅斯等極少數(shù)國家使用放頂煤開采技術(shù);1概況1.2國內(nèi)發(fā)展階段現(xiàn)狀探索階段(1982-1990年)1982.9,北京開采研究所和沈陽煤研所首次進行綜放工作面總體設(shè)計和放頂煤液壓支架設(shè)計,1983年進行設(shè)備的加工制造;1984.4,我國第1個60m長的綜放工作面在沈陽礦務(wù)局蒲河礦進行緩傾斜長壁綜放開采工業(yè)
3、性試驗;1986.3,在窯街礦務(wù)局二礦進行了急傾斜特厚煤層水平分段綜采放頂煤采煤法的工業(yè)性試驗,試驗取得圓滿成功;逐漸成熟階段(1990-1995年)20世紀90年代以來,對綜放開采中存在的瓦斯治理、火災(zāi)防治、粉塵治理、提高回收率、全煤巷錨桿支護等技術(shù)難題進行攻關(guān)研究,取得了可喜成果,我國的綜放開采得到了迅速發(fā)展;1994年制定了《綜合機械化放頂煤開采技術(shù)暫行規(guī)定》,使我國綜放開采技術(shù)走向正軌。技術(shù)成熟和推廣階段(1996年至今)1概況發(fā)展現(xiàn)狀:1概況表11995年~2000年全國超100萬t/a綜放開采生產(chǎn)指標生產(chǎn)指標1995年
4、1996年1997年1998年1999年2000年綜放隊數(shù)目/個222627222329總產(chǎn)量/Mt35.6342454430415546305552.5平均年產(chǎn)/Mt1.620163.3164.1188.8201.3191.4最高年產(chǎn)/Mt3.157350.2410.2501.2505.8512.6平均效率/(t·工-1)56.868.471.292.4114.74最高效率/(t·工-1)113.1181.1203.9230.24247數(shù)量比重/%34.036.035.534.432.437.2產(chǎn)量比重/%41.242.441.
5、643.741.342.4注:產(chǎn)量比重指當(dāng)年1Mt/a以上綜放隊產(chǎn)量之和占當(dāng)年所有1Mt/a以上綜采隊產(chǎn)量總和的比例。發(fā)展現(xiàn)狀:2001年東灘煤礦綜采隊?wèi)?yīng)用綜放開采技術(shù),年產(chǎn)量達5.5Mt。2003年,該隊又創(chuàng)造了工作面年單產(chǎn)6.42Mt、最高月產(chǎn)0.6563Mt的兩項世界新紀錄。2004年該面年產(chǎn)達到658.15萬t。2007年,潞安王莊煤礦6203綜放工作面,工業(yè)性試驗期間,最高日產(chǎn)達到33186t,最高月產(chǎn)達到63萬t,平均回采工效達到394t/工,回收率達到了92.1%。1概況2.1概念:放頂煤采煤法的實質(zhì),就是在厚煤層沿
6、底部布置一個采高2~3m的長壁工作面,用常規(guī)方法進行回采,并利用礦山壓力的作用或輔以松動爆破等方法,使支架上方的頂煤破碎成散體后,由支架后方或上方的“放煤窗口”放出,經(jīng)由刮板輸送機運出工作面。2放頂煤的概念及其適應(yīng)條件圖1綜采放頂煤工作面設(shè)備布置1——采煤機;2——前輸送機;3——放頂煤液壓支架;4——后輸送機;5——平巷膠帶輸送機;6——配電設(shè)備;7——安全絞車;8——泵站;9——放煤窗口;10——轉(zhuǎn)載破碎機;A——不充分破碎煤體;B——較充分破碎煤體;C——待放出松散煤體2.2主要類型:按照煤層賦存條件及相應(yīng)的采煤工藝,放頂煤
7、采煤法分為3類:一次采全厚放頂煤圖(a)適用于厚度在12~14m以下的緩斜厚煤層預(yù)采頂分層頂網(wǎng)下放頂煤圖(b)適用于厚度大于12~14m,直接頂堅硬或煤層瓦斯含量高需預(yù)先抽放的緩斜煤層傾斜分層放頂煤開采圖(c)煤層厚度在12~14m以上的煤層2放頂煤的概念及其適應(yīng)條件2.3適應(yīng)綜放開采的采區(qū)(工作面)地質(zhì)條件煤層的賦存條件頂?shù)装逍再|(zhì)地質(zhì)構(gòu)造水文地質(zhì)條件瓦斯自然發(fā)火影響工作面儲量2放頂煤的概念及其適應(yīng)條件煤層的賦存條件煤層賦存較穩(wěn)定,煤層厚度以5~10m為宜,煤層傾角0~15°,煤層普氏系數(shù)f≤3頂?shù)装逍再|(zhì)煤層頂板能隨采隨冒,頂板冒
8、落充填高度至少等于采放高度;煤層底板巖性較硬地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造簡單,無較大煤層起伏及褶曲,無陷落柱、火成巖侵入,斷層落差不大;頂煤中無堅硬較厚夾矸,夾矸單層穩(wěn)定厚度一般不大于300mm2放頂煤的概念及其適應(yīng)條件水文地質(zhì)條件地表或上覆巖層在采動影響范圍