大采高与放顶煤对比演示文稿课件

对比分析报告--目录第一部分：大采高综采工艺概述及典例----------------------------------第2页第二部分：综采放顶煤工艺概述及典例----------------------------------第14页第三部分：大采高综采、综采放顶煤工艺的适用条件及优缺点----第19页第四部分：×××煤矿4#煤层开采技术条件及综采大采高、放顶煤综采工艺综合对比分析-----第23页第五部分：综合分析结论-----------------------------------------------------第38页--第一部分大采高综采工艺：

是指对3.5m以上的厚煤层一次采全高的综采工艺。--主要特点：

1、采高：3.57.0m。2、矿压显现强烈，支架高度大，稳定性差，工作面及顶板管理难度大。3、设备：大功率、高强度、高可靠性、吨位重、外形尺寸大、安装、拆卸、运输较困难。大采高综采工作面--大采高综采工作面主要设备

液压支架双滚筒采煤机刮板运输机桥式转载机胶带输送机5----大采高综采液压支架

7m大采高液压支架在运输和安装上颇为棘手。采高低于4.5m的液压支架重量不超过20吨；7m大采高液压支架重量为68吨，其运输尺寸为：9440*1950*3200mm。--大采高综采工作面三机配套设备--1）初采高度较小，一般为3.5m左右；直接顶初次垮落后采至全高。2）由于采高大，控制煤壁片帮成为关键。3）需做好液压支架的防滑、防倒措施。4）端头支护及超前支护比一般综采更为重要。大采高综采工艺技术特点--控制煤壁片帮：1）带压移架，用第一护帮板临时支护顶板，第二段护帮板支撑煤壁。2）加快工作面推进速度。3）用快硬膨胀水泥尼龙绳等锚杆加固煤壁。4)在地质条件允许时，采用俯采工艺。5)提高支架的初撑力。大采高综采工艺技术特点--液压支架支架防倒、防滑：1)工作面呈伪斜推进。2)工作面由下而上单向推移输送机。3)及时调整液压支架位置。4)严格控制采高。5)锚固工作面排头、排尾液压支架。6)倾角大于10°时，每10架液压支架增设一个斜拉防倒千斤顶，当倾角大于20°时，每5架支架增设一个防倒千斤顶。大采高综采工艺技术特点--典例2009年12月31日，世界上首个7m大采高综采工作面神华神东煤炭集团补连塔矿22303综采工作面投入试生产，目前，该工作面运行顺利。补连塔煤矿22303综采工作面长301m，推进长度4971m，煤层平均厚度为7.55m，回采量1177万吨,共安装7m大采高液压支架143台、6.3m大采高液压支架9台、刮板运输机、采煤机、转载机、破碎机、自移机尾各一部及通讯系统、照明系统、排水系统等,设备安装总重量12000余吨。神华神东矿区上湾煤矿、神华宁煤集团羊场湾煤矿、晋城煤业集团寺河矿等矿井的综采工作面最大采高已突破6.0m大关，羊场湾矿和寺河矿工作面采高达到6.2m，上湾矿为6.3m，我国的大采高技术已处于世界领先地位。

--第二部分综采放顶煤工艺：在厚煤层中，沿煤层底部布置一个综采工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。

----综采放顶煤工艺主要特点：

1、生产系统简单，巷道掘进工作量小。2、出煤点多，工作面单产和效率高；提高采煤工效，降低吨煤生产费用。3、材料消耗少，生产成本低。4、对煤层厚度变化和地质条件适应性强。5、采出率低、粉尘大、煤层自燃发火、瓦斯积聚隐患较大。--典例1、山西潞安矿区常村矿。2、河曲鲁能上榆泉矿。3、大同煤矿集团塔山矿。4、神华集团保德煤矿。目前我国已经成为世界上综采放顶煤开采技术发展最快，拥有放顶煤液压支架数量最多的国家。--典例神华集团保德煤矿保德煤矿地处山西省保德县桥头镇境内，矿井井田面积55.936平方公里，地质储量12亿吨，可采储量6.5亿吨，主采8#、13#煤层。现开采8#煤（我公司4#煤）三盘区，采用综采放顶煤工艺开采。该矿井经过两次集中改扩建，实现年生产原煤1400万吨。其中：88300-2综采放顶煤工作面长度为245米，顺槽长度2272米，煤层倾角3°—9°，煤层平均厚度8.63米，设计采高3.6米，平均放煤高度5.0米，采放比为1：1.4，每日循环割煤5刀，日循环进度5×1.73=8.65米，平均日生产原煤21000t。配套设备为采煤机（JOY公司）+刮板输送机（中煤张家口煤矿机械有限责任公司）+液压支架（中煤北京煤矿机械有限责任公司）+转载机（中煤张家口煤矿机械有限责任公司）+破碎机（中煤张家口煤矿机械有限责任公司）+其它配套设备。--第三部分大采高综采、综采放顶煤工艺的适用条件及优缺点--适用条件

采煤工艺大采高放顶煤适用条件1、煤层厚3.57.0m。2、地质构造简单、煤层赋存稳定、倾角小于12°、煤层夹矸少，顶、底板较稳定的煤层。1、煤层厚度512m为最佳。2、煤层倾角一般小于于15°。3、煤层中过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于0.5m或f>3要采取措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的1015%。4、顶板岩性最理想的条件是基本顶I、II级，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。

--优点采煤工艺大采高放顶煤优点1、有利于集中生产，单产高，效率高，巷道少，系统简单。2、没有了放煤工序，采煤工艺更加简化。3、工作面产量和效率大幅度提高。4、增大了综采工作面的通风断面。便于通风管理。5、提高了资源采出率。1、有利于集中生产，单产高，巷道少，系统简单。2、对煤层厚度变化适应性强。3、减少了巷道掘进、材料消耗量。4、出煤点多，生产效率高。--缺点采煤工艺大采高放顶煤缺点1、设备吨位重，外形尺寸大，不便于安装、拆卸、维修、运输。2、对煤层厚度及顶、底板要求较高。3、矿压显现强烈，煤壁容易片帮，当采高大于5m以上时，片帮现象加剧，工作面、顶板管理困难。4、在特厚煤层回采时（8m以上）采出率低，资源浪费严重。5、当采高大于5m时，回采效率随高度增加而降低。1、工作面断面小，不利于通风管理。2、煤尘大。3、回采工序较复杂且采出率较低。4、煤层夹矸厚度大于顶煤厚度的1015%时不利于放煤。--第四部分×××煤矿4#煤层开采技术条件及综采大采高、放顶煤综采工艺综合对比分析--×××煤矿开拓方案图----×××煤矿采区布置图--4#煤层钻孔剖面图--4#煤层钻孔剖面图--4#煤层钻孔剖面图--如图所示：四条下山沿4#煤层倾向布置，分南北两冀布置工作面，北冀采用后退式回采是俯斜开采，而南冀采用后退式回采则是仰斜开采。据资料表明：仰斜开采煤壁容易片帮，对安全管理很不利，如采用综采大采高采煤工艺，更容易发生片帮和冒顶事故，一旦发生，处理困难非常大。4#煤层开采技术条件--4#煤层开采技术条件根据4#煤层赋存规律及等厚线图和4#煤层钻孔走向剖面图可知：煤层厚度：

1、4#煤层位于3#煤层下2.05—22.90m，平均12.03m。2、煤厚4.02—11.70m，平均厚7.69m;首采面4#煤层距地表平均埋深414米；煤层全区赋存，呈中部厚、四周薄之势。3、煤层结构较复杂，夹矸多为2—3层，个别9层。夹矸岩性以泥岩、砂质泥岩为主。4、一采区北冀首采面煤层厚度均在6.5—8m之间。5、一采区范围内大部分煤层厚度在6—7m之间，西北局部大于11m，西南局部3.87m。

--一、顶板情况1、伪顶：

分布于本井田的东南角，岩性为炭质泥岩，薄层状，水平层理，厚0.10—0.20m。2、直接顶：岩性为砂质泥岩、高岭质泥岩、粉砂岩及泥岩，厚0.6—8.5m。先期开采地段的中部W103、W203、W303、W402号孔直接顶为复层结构，层数最多为6层，为泥岩、砂质泥岩及薄煤层互层，沿层面微细软弱结构面较为发育，顶板的稳定性较差。3、老顶：岩性主要为粗砂岩、含砾粗砂岩，局部为中细砂岩，中厚—厚层状，水平层理，交错层理发育，钙泥质胶结，分布稳定，厚2.50—12.75m。含砾粗砂岩多为泥质胶结，自然状态强度高，遇水强度显著降低，水稳性差，容易造成顶板冒落。W302号岩石力学测试，含砾粗砂岩单向抗压强度71.1MPa，软化系数0.32，属坚硬岩石。4#煤层开采技术条件--二、底板情况

岩性主要为砂质泥岩、高岭质泥岩，局部为泥岩、中粗砂岩，水平层理，微波状层理，泥岩含植物根化石，岩石力学测试，细砂岩单向抗压强度47.5MPa，属中硬岩石。但底板遇水膨胀、急剧软化，难以保证液压支架的稳定性。三、瓦斯属性：高瓦斯。四、煤尘：有爆炸性。五、自燃倾向：Ⅱ级自燃。六、地温：24.9°C。4#煤层开采技术条件--大采高与放顶煤工艺综合对比分析采煤工艺分析项目大采高放顶煤4#煤层开采技术条件1煤层埋深400m以上7m采高国内成功经验没有×有√2采高在3.5—7m之间时适应√适应√3对煤层厚度变化的适应性不强×强√4顶板适应性不强×强√5通风管理便于√不便于×6工作面“三机”管理困难×较容易√7顶板管理困难×较容易√8煤壁片帮强度较重×轻√9底板适应性不强×强√10回采工序简单√较复杂×11设备安装、拆卸、维修、运输困难×较容易√12工作面搬家效率低×高√共12项√3项×9项√10项×2项--大采高与放顶煤工艺其它因素对比分析大采高综采工艺方面：

根据4#煤层开采技术条件综合对比分析，如在×××煤矿首采工作面采用大采高综采工艺，7m大采高综采较为适合，但存在以下问题：

1、矿井初步设计为综采放顶煤开采，进、回风立井筒已施工完毕，主斜井2011年1月底施工到位，副斜井已完成1/2工程量,大巷运输断面已经确定,如采用大采综采高工艺开采，7m高的液压支架运输困难。2、大采高综采工作面配套设备国内还处于发展阶段，主要依靠进口，设备的选型、购置、加工周期长，如首采工作面采用大采高综采工艺则会推后投产日期。3、大采高综采工艺要求推进速度快，所以原煤产量大，在矿井现有的外围运输条件下原煤难以及时运出。如减慢推进速度则会导致工作面顶板来压强烈、煤壁片帮更为严重，一但发生工作面大面积冒顶，将严重威胁安全生产，且维护费用高。4、大采高综采是新工艺，对综采工作面管理及操作人员技术素质、工作经验要求高；目前，神华集团补连塔煤矿大采高综采还在实验阶段，风险依然存在。×××煤矿作为山西省重点项目和×××集团的首个大型矿井，从×××煤矿的现有技术力量及开采技术条件等方面考虑，是否采用大采高综采工艺仍需进一步研究、论证。--大采高与放顶煤工艺其它因素对比分析综采放顶煤方面：根据4#煤层开采技术条件综合对比分析，×××煤矿首采工作面更为适用综采放顶煤工艺，主要有以下优点：

1、便于工作面及帮、顶管理，有利于安全生产。2、对煤层厚度及顶、底板变化适应性强，有利于提高采出率和资源利用率且可全区应用。3、设备国产化，不需引进，购置周期短，便于安装、拆卸、运输、维修等。4、有利于提高块煤率，可增加煤炭售价。5、工作面出煤点多，产量大，工效高，有利于实现矿井高产、高效。