放顶煤简介.ppt

,放顶煤采煤方法简介,主要内容,放顶煤采煤方法基本原理放顶煤采煤方法优缺点放顶煤采煤方法分类放顶煤采煤法发展过程,放顶煤采煤方法基本原理,,,,,,采空区,,煤体,裂隙煤体,已破坏煤体,垮落煤体,割煤高度,前部输送机,后部输送机,,,2800,,5600,顶煤支承压力分布曲线,,,,放顶煤液压支架,,放顶煤液压支架,,综放工作面布置,,放顶煤采煤方法的优点,对厚度变化大及地质构造复杂的煤层适应性强掘进率低，缓解采掘接替紧张的矛盾自燃发火的频率降低。分层开采周期长，自燃发火频繁。采用双输送机放顶煤液压支架的工作面，采煤和放煤平行作业，可以实现高产高效。,放顶煤采煤方法的优点,5利用地压落煤，电能消耗少6一次采全厚放顶煤，节省金属网等材料7减少工作面搬家次数，延长了工作面寿命，设备占用少，减少了设备租赁费8经济效益好，坑木、金属网等材料消耗大大减少，因而吨煤成本降低，多数矿区的放顶煤开采成本比分层开采减少10元以上。,放顶煤采煤方法的缺点,1工作面顶煤回收率偏低，含矸率偏高。顶煤的回收率只能在80左右，且在放煤过程中不可避免地混入矸石。2由于采空区丢煤，对有自然发火倾向的煤层仍存在着发火的危险性。3工作面较普通综采面粉尘量增加，在放煤和移架过程中均产生煤尘，增加了工作面粉尘治理难度。4由于综放工作面的开采强度大，工作面沼气的涌出量增加，常出现工作面上隅角瓦斯超限的情况。5对于松软煤层，工作面机道上方容易发生片帮冒顶事故；工作面顺槽的压力大，维护困难。,放顶煤采煤方法分类,按机械化程度分类按采煤工作面落煤、支护的方法放顶煤采煤法分为炮采放顶煤采煤法，普通机械化放顶煤采煤法和综合机械化放顶煤采煤法。,炮采放顶煤采煤法,工作面用摩擦或单体支柱配合金属铰接顶梁或π型钢梁组成的支护方式，铺顶网。打眼放炮落煤，并用一台输送机进行运输。a移设倒数第二排支柱；b─回撤最后一排支柱、放顶；c放顶煤；d、e装冒落顶煤；f煤壁落煤完毕,普通机械化放顶煤,,,悬移支架放顶煤滑移支架放顶煤单体支柱放顶煤网格式支架放顶煤,综合机械化放顶煤,,,H,放顶煤采煤方法分类,按煤层赋存条件分类按煤层厚度、煤层倾角的不同，将放顶煤采煤法分为一次采全厚放顶煤采煤法，分层放顶煤采煤法和急倾斜水平分段采煤法及巷柱式放顶煤采煤法、仓贮式放顶煤采煤法等。,一次采全厚放顶煤采煤法,,,分层放顶煤采煤法,,,急倾斜水平分段采煤法,,,巷柱式放顶煤采煤法,,,仓贮式放顶煤采煤法,,,放顶煤采煤方法发展历程,综合机械化放顶煤采煤法的产生国外综放开采发展概况放顶煤采煤法在中国的发展,综合机械化放顶煤采煤法的产生,在20世纪70年代以前，厚煤层开采的主要方法，以各种不同方式的分层开采方法为主；放顶煤采煤法是一种古老的采煤方法，俗称“高落式”采煤法；1964年，法国首先在布郎齐矿试验成功一次采全厚综采放顶煤采煤法。该矿有一层特厚煤层，煤层松软，厚度变化很大，有自燃发火倾向，顶板破碎，分层开采时第一分层的顶板极难维护，需要留煤皮；由于厚度变化大，分层开采到最后，有的地段已不可采，而有的地方要丢不少煤。该矿曾用过全部陷落法分层开采和风力充填分层开采，都不能取得令人满意的技术经济效果，因而决定采用放顶煤采煤法开采。,综合机械化放顶煤采煤法的产生,法国布朗齐矿初次试验采用预采中间层进行破煤的方法,综合机械化放顶煤采煤法的产生,为解决预采中间层存在的煤厚变化影响底层工作面布置、自然发火、煤尘大等问题，将工作面巷道沿底板布置，一次采全厚。,,国外综放开采发展概况,综采放顶煤采煤法的试验成功，解决了不稳定厚煤层的开采难题，1964年以后，前南斯拉夫，前苏联、匈牙利、保加利亚等国先后引进了这种方法，而且在不同的煤层赋存条件下有所发展。比如对于坚硬顶板特厚煤层，采用了预采顶分层放顶煤采煤法；对于厚度大于20ｍ的特厚煤层，采用分层放顶煤采煤法。南斯拉夫的维尼基矿，150ｍ厚的褐煤，即用这种方法开采；对于急倾斜特厚煤层，采用了水平分段放顶煤采煤法。综放开采在国外的最好水平，月产只达到10万t左右，工效50～60t/工。但由于综放开采的发源地法国的煤炭资源枯竭，煤炭工业萎缩，1992年关闭最后一个综放开采的矿井，已不存在综放面，其它一些东欧国家，如俄罗斯、乌克兰、南斯拉夫、罗马尼亚等国，由于条件的限制，综放开采规模很小，水平很低，还没有达到高产高效的水平。,放顶煤采煤法在中国的发展,中国厚煤层储量丰富，约占煤炭探明储量的44，每年地下开采的厚煤层产量也约占全国煤炭产量的40～50，因此，厚煤层开采的效益如何对大多数煤矿的生产和经营状况都有举足轻重的影响。20世纪80年代以前，我国开采厚煤层的正规采煤方法以分层开采为主，对部分5m以下的厚煤层采用大采高整层开采。由于技术的落后，不仅使厚煤层的储量优势没有得到充分发挥，反而因为其工序复杂、灾害事故多、对地质条件的适应性差等缺点，致使实际煤炭回收率低、采煤效益差。在借鉴国外厚煤层开采技术的基础上，我国从1982年开始进行缓倾斜特厚煤层一次采全厚综采放顶煤采煤工艺和装备的试验研究工作。,放顶煤采煤法在中国的发展,1984年6月，由北京开采研究所和沈阳煤研所共同设计的第一个综放工作面在沈阳矿务局蒲河矿投入了试验。放顶煤液压支架是由北京开采所和沈阳煤研所联合设计，郑州煤机厂制造。该项目于1986年9月进行了鉴定。与此同时，1986年3月在窑街矿务局二矿进行了急倾斜特厚煤层水平分段综采放顶煤采煤法的工业性试验，该项目由北京开采所承担，窑街矿务局和郑州煤机厂协作，试验取得圆满成功，为急倾斜特厚煤层机械化开采开辟了新途径，1986年7月进行了技术鉴定，1988年和1990年该项目分获煤炭工业部和国家科技进步二等奖。,放顶煤采煤法在中国的发展,1986年以后，放顶煤采煤法先后在辽源、乌鲁木齐、平庄等局推广了急倾斜水平分段放顶煤采煤法；在平顶山、阳泉、潞安、晋城、郑州、兖州等局推广了缓倾特厚煤层综放采煤法，都取得了良好的技术经济效果。急倾斜综放工作面的月产达到6万t以上。缓倾斜综放工作面的单产纪录一破再破，1991年阳泉一矿首先创下综放工作面单产14万t/月的记录。1993年潞安王庄矿达31.1万t/月，年产达到253万t；1994年兖州兴隆庄矿综放队年产达272万t，1995年又达300万t，1996年兖州东滩矿综采一队综放工作面年产量达到350万t，1997年创年产410万t，2000年又创年产510万t的新纪录；2002年，兖州东滩煤矿、兴隆庄煤矿综放工作面，年产能力突破600万t。,放顶煤采煤法在中国的发展,综放开采经过20年的不断发展，不仅是不稳定厚煤层开采的最好方法，而且已成为我国实现高产高效矿井建设，进行采煤工艺改革的有效技术途径。,放顶煤采煤法在中国的发展,随着放顶煤采煤法在国内的不断推广和应用，经过广大科研工作者与现场工作人员的共同努力，在放顶煤采煤法的理论研究和实践应用等面都取得了令人瞩目的成绩，综采放顶煤开采技术已处于世界领先水平。国内研究人员所做的工作主要集中在以下几个方面1放顶煤开采的适应性、可行性研究；2顶煤运移规律和破坏机理的研究；3放顶煤工作面上覆岩层运动和破坏规律研究；4放顶煤支架与围岩相互作用关系的研究；5放顶煤开采的配套设备研制及配套技术研究；6放顶煤开采工艺及提高顶煤回收率途径研究；7放顶煤开采的安全保障技术研究。,