放顶煤开采经济技术分析.pdf

第 2 2卷第 6期 2 O O 3年 6月 煤炭技术 C o a l T e c h n o l o g y VD 1 ． 2 2． No 6 J u n ． 。 2 0 O 3 放 顶煤开采经济技术分析 胡勋军 ，孙学伟 鹤岗矿业集 团 益新公司 ，黑龙 江 鹤 岗 1 5 4 1 0 o 摘要 分析 比较综采放 顶煤与厚煤层 分层 开采 的技术经济状况 ， 并对综采 放顶 煤开采进行 了阐述论证 。 关键词 综采 ；放顶煤 ；技术分析 ；经济分析 中图分类号 T D 8 2 3 ． 4 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 一s 7 2 o o 3 0 6 0 0 4 7 0 2 O 前言 改革开放 以来 ， 我国试验和逐步推广放顶煤开 采 ， 在一定程度上打破了较传统 的厚及特厚煤层分 层开采的回采工艺 ， 而且保证了安全生产并取得 良 好的经济效益 ， 应该讲 ， 放顶煤开采是回采工艺乃至 采煤方法的一场革新 。放顶煤开采 ， 俗称开天窗 ， 不 只限用在较缓的煤层 ， 急倾斜煤层 ， 就是倾斜煤层也 获得成功 ， 这对在有条件情况下积极推广 此新方法 打下了 良好的基础 。如南斯拉夫的维林基矿 ， 我国 的窑街 二矿， 乌局 的六 道湾矿 ， 鹤 岗矿务局 的几 个 矿 ， 大都在大倾角甚 至是在地质构造复杂 的区域进 行放顶煤开采 。其吨煤工效达 9 t 以上 ， 工作面 回采 率都接近和超过 0 ． 9 0 。由于地质条件 ， 煤层赋存状 况 ， 技术与设备 ， 生 产与管理等存 在差异 ， 放顶煤开 采的应用受到很大限制， 有人提出许多不同意见 ， 也 确实值得研究 ， 诸如放顶煤开采丢煤的问题 ， 煤矸混 杂 ， 多厚煤层适合放顶煤开采等一系列相关的问题。 因此 ， 本文将作如下分析和探讨。 1 分析对 比 对于同一地质和煤层赋存条件 ， 究竟是放顶煤 开采好还是分层开采优 ， 人们很难下断言， 我们不妨 作一下技术经济分析对比。以放顶煤整层开采与倾 斜分层作为对比基础 ， 设煤 层厚 度 M 4 5 m， 分 层开采 的采高为 2 ． 5 m左右 。 1 ． 1 技 术分析 在技术上我们 分别选择煤层顶底板稳定性 ， 煤 层倾角 ， 煤层厚度 ， 工作 面长度 ， 煤质硬度 ， ， 回采 率， 自燃发火程度 ， 安 全性等八 项进行综 合分析 比 较 。上述八项指标 分别 用 A， B， c， D， E， F， G， H 表示 ， A⋯⋯日是人为不可或不易控制因素 ， 放顶煤 2 按地表移动和变形预计结果加宽路基 ， 以便 及时填下沉路基 ， 保持其稳定性。采前 ， 要加强线路 上部建筑 ， 使线路状况符合 铁路工务规则 的要求 ， 并在预计移动较大区段增设防爬 器、 轨距拉杆或轨 撑 。 3 开采后 ， 加强 对线路 的巡视和移 动观测 ， 及 时采取顺坡、 起道 、 拨道、 调整轨距和轨缝等措施 ， 消 除线路局部失格处所 ， 使线路状态均能达到 铁路工 务规则 的要求。 、 4 当线路下沉速度较快 ， 一次起道量较大时， 应按铁路部门的规定 ， 设置减速或停车信号保护。 5 地表移动稳定后 ， 应按铁路部 门的规定对线 路最后进行一次纵 、 横断面整治。 4 结束语 “ 三下” 采煤是合理地开采和利用煤炭资源 ， 提 高资源回收率的重要途径。建筑物下、 水体下采煤 ， 事前、 事中、 事后都要分别采取有效的技术措施保证 煤炭 的有序开采 ， 建筑物、 铁路 的安全和地下煤矿安 全 。 Ta l k i n g a b o u t“ u n d e r t h r e e “c o al I n i n i n g t e c h n o l o g y C A I B a o ． i i n C o a l B u r e a u ， Q i e z i h e D i s t r i c t ， Q i t a i h e C i t y ， Q i t a l h e 1 5 4 6 0 0 ， C h i n a A b s t r a c t M i n l n g c o a l i m d e r t h e b d i n s ， w a t e r b o d y a n d r a i l w a y 一“ u n d e r t h r e e m i n i n g c o a l ， m u s t h a v e c e l“ U c o n d i ti o n s a n d a d o p t d i l I e z e n t t e c l I 瑚Il 0 g i c a l w a y s s o a s t o e n s o J[ b ． a d ， r a i l w a y a n d w a t er b o d y w i th o u t d e s t r u c t i o n ． Ke y wo r d s c o a l mi n e ；b u il d i n g；r a il w a y ；w ater b o d y ；mi n i n g c o a l 收稿 日期 1 2 0 0 21 2 1 6 ； 修 订 日期 2 0 0 3 0 4 1 4 作者简介 胡勋军 1 9 6 8 一 ， 助工 ， 从事技术工作。 维普资讯 4 8 煤炭技术 第 6期 与分层开采有 多种不同的工艺过程， 因此又有如下 的采煤 工艺可供 选择 综采 分 层 1 ， 高 档分 层 2 ， 普采分层 3 ， 炮采分层 4 ， 综放剖底煤 5 ， 综 放 网下 剖底 放 煤 6 ， 综 放 剖 中放 煤 7 ， 综放上下分段放煤 8 。 以走 向长壁式垮落法为例 ， 运用决策矩 的方法 进行技术 比较。它的数学表达式如下 V A i ， s f 式中 目标 结果 ； S 决策者不可控制因素 ； A 决策者 。 可控制因素 见表 1 。 表 1 可控制 因素 SI S 2⋯ ⋯ s j ⋯ ⋯ S ． I A2 j ● l V n ， I 2 ⋯ ⋯ ， “⋯ ⋯ ， I 。 ； ； ； ； ⋯⋯ ⋯⋯ i ； ； i I ， - 2 ⋯ ⋯ ， ⋯ ⋯ ， 。 利用决策矩的二维数组基本模型分析对 比如下 述 难控制的八项因素又分别列三个层次 ， 如顶板条 件稳定 ， 较稳定， 不稳定 。若每一采煤工艺对相应 的 三个层次都能适应 ， 则分别给 1分 ， 累计为 3分 ； 有 一 个不适应则给 一1 分， 累计 为 1分， 如有二项不适 应给 一2分 ， 累计为 一1 分 ， 如果三个层次都不适应 则给 一3 分 。最后根据给分对 1 ⋯⋯ 1 2 所对 应的八项指标 累计 ， 分高 为上选 见表 2 。应该说 明这种理论与实践有关资料 ， 采用专家意见法 给分 虽然可行 ， 但存在一定的误差， 条件各异， 不可套用 ， 在应用时应做具体分析调查。综采分层开采略优于 综放 ， 综放与普采分层相差无 己。主要 问题 出在 回 采率和煤层厚度及安全上 。 裹 2 八项指标评价 分值 从 上述分析上看 ， 综采分层在技术上分值最高 ， 有明显的优势， 而综放与普采分层在技术上相差无 几 。 1 ． 2 经 济分 析 主要 以工作面生产吨煤费用作为评价指标。包 括工作面年产量 A． ， A ； 工作面设备 的折 旧费和大 修费 ， 吨煤 电费， 吨煤工资费 ， 材料费 ， 巷道掘进和维 护费 ， 工作面搬家 费和煤炭丢失费等八项 指标。用 Z ． ， z 2 分别表示放顶煤开采 的吨煤总费用 ， 则 Z I KI ／ T I A I A 2 ／ A I D 2G 2 曰 2 [ 2 ／ MI L I R C I ] I I S ／ I P 3 D P 1 Z 2 K 2 ／ A 2 D 2 G 2 B 2曰 3 2 Ⅳ S ／I ， I ／ MI L 2 R‘ C 2 P ． 2 AI VI M I LI RCI ；A2 ML2 RC2；KI KI ／ IAI ； ／ A2； DI D2 A2 ／AI ；GI G2 A2 ／AI ； BI B2 A／AI ； P3 B3 ／M I LI RCI S； P4 B3 ／ L 2 R C 2 S ； D P c 2 一C I D K ／ C I 式中 C 。 ， C 分别为整层、 分层开采 时的工作 面回采率 ； L ． ， L 整层、 分层开采时的工作面长度 ； R 煤 的容重 ； J I f ． 煤层总厚度 ， 整层 开采时 的煤 层 厚度 ； j I f 分层采高 ， 其平 均采高 为 j I f ． ， Ⅳ， Ⅳ分层数 目， 按下式计算 ． N1 胛 J I f I ， 2 ． 5 ； ， 两种工艺 的设备折旧年限； D． ， D 吨煤电费 ； G ． ， G 2 两种工艺的吨煤工资费； 曰 ． ， 曰 两种工艺的吨煤材料消耗费； I ， I ， 两种工艺的年推进度 ； 为准备出吨煤储量的费用； A ． ， A 两种工艺的年产量 ； K ． ， 为设备费用 ； 曰 ， 材料增加费 ； ． ， 两种工艺的掘进费； ． ， 区段巷道维护费； S ， D P 走向长度 ， 放煤损失费； P ， P ． 两种工艺搬家费。 上两个公式中， 只有当 z 一Z ． 0时才能表明 放顶煤开采 的优 越性。经 过分析认 为主要参数 是 C ． ， ． ， J I f ， 它们 的变化直接影 响放顶煤开 采的优 劣 。 维普资讯