煤矿高效开采技术与装备的最新发展

介绍了国外煤炭高效开采技术与装备的发展概况,系统总结了近年来我国在智能化开采、超大采高、大采高和超大采高综放等方面取得的重大技术突破;介绍了实现0.6~1.3m薄煤层、中厚煤层智能化高效开采的技术途径及效果;剖析了6~8m,8~20m特厚煤层一次采全厚开采技术难题,介绍了超大采高综采及综放关键技术及装备。     

论综放开采技术在我国发展的必然性

介绍了我国为开采难采厚煤层和实现厚煤层开采方法改革而发展起来的综采放顶煤技术；分析了综放技术在我国迅速发展的原因，提出了综放开采健康发展需要解决的高瓦斯矿井综采、煤的自燃、提高回采率、综合防尘、综放设备、集约化生产和基础理论研究等7个技术问题。     

淮北难采厚煤层综放高效开采技术

淮北矿区厚煤层储量大,面临"三软"、高瓦斯、突出危险和易自燃等问题。针对开采工艺,矿压规律与围岩控制,瓦斯防治,支架设计与设备配套,以及全煤巷支护技术等进行综合研究,逐步解决了难采厚煤层的技术问题,实现了安全、高产、高效综放开采。     

中国综采放顶煤开采现状及展望

近年来,中国特厚煤层综采放顶煤开采在理论研究和实践方面取得了显著进展。中国特厚煤层储量比重占42％左右,由于放顶煤开采具有独特的优势,已日益引起人们的关注。本文进一步探索顶煤移动和破碎的规律、矿山压力显现、放煤步距与回采率合矸率关系、合理的采放高度比、不断完善放煤工艺和设备、适用条件和范围以及综采放顶煤开采的主要问题及其对策等,力求综采放顶煤开采在技术上、经济上、安全上进一步完善提高,实现中国高产高效现代化工作面和矿井。     

特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构

综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、“采-支-放-运”系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面“采-支-放-运”系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。     

中国综采放顶煤开采现状及展望

近年来,中国特厚煤层综采放顶煤开采在理论研究和实践方面取得了显著进展。中国特厚煤层储量比重占42％左右,由于放顶煤开采具有独特的优势,已经日益引起人们的关注。本文进一步探索顶煤移动和破碎的规律、矿山压力显现、放煤步距与回采率含矸率关系、合理的采放高度比、不断完善放煤工艺和设备,这一方法适用条件和范围以及综采放顶煤开采的主要问题及其对策等,力求综采放顶煤开采在技术上、经济上、安全上进一步完善提高,实现中国高产高效现代化工作面和矿井。     

国家科学技术进步一等奖——特厚煤层大采高综放开采关键技术及设备

<正>项目针对我国特厚煤层开采的关键技术,通过产学研方式,联合15家单位,经过10年协同攻关,解决了14 m~20 m特厚煤层开采的世界难题,创立了特厚煤层大采高综合机械化放顶煤开采,实现了厚煤层开采技术与装备的重大突破,解决了复杂条件大断面煤巷支护与工作面安全保障技术难题。项目获得授权专利22项,实用新型专利61项,制定行业标准15项,出版专著6部,     

“两硬”条件厚煤层综放开采技术综述

简述了攻克大同矿务局坚硬顶板坚硬厚煤层综放开采矿业国际性技术难题的历程。介绍了“两硬”条件厚煤层综放开采技术的硬硬顶煤弱化技术方法，坚硬顶板管理技术及相关设备技术。展示了我国厚煤层综放开采技术的发展前景。     

大倾角煤层安全高效开采技术研究进展

在综述国内外大倾角煤层开采现状的基础上,认为综合机械化开采是大倾角煤层安全高效开采的惟一出路,并指出了实现大倾角煤层长壁综采需解决的理论与技术难题。给出了大倾角煤层的概念和工程解释。重点论述了大倾角煤层开采基础理论、关键技术、成套装备等方面的研究现状及进展,系统介绍了我国大倾角中厚煤层综采、厚煤层大采高开采、特厚煤层综放开采、煤层群综采及回采巷道支护等工程实践。     

开滦矿区复杂煤层综合机械化放顶煤开采技术

回顾了开滦(集团)有限责任公司复杂煤层综合机械化放顶煤开采的发展历程。介绍了放顶煤开采的3种类型，即一次采全厚放顶煤开采、预采顶分层网下放顶煤开采以及倾斜分段分层放顶煤开采。从中位放顶煤和低位放顶煤开采等方面分析了开滦集团公司在放顶煤开采技术上的探索、改革与发展过程以及在各个阶段所取得的成果，并着重阐述了特厚煤层低位放顶煤、厚煤层轻型支架放顶煤、急倾斜厚煤层微型支架放顶煤和大倾角特厚煤层放顶煤等低位放顶煤开采技术的结构与技术特征。最后介绍了开滦集团公司在生产过程中所积累的放顶煤开采工艺参数的选择以及放顶煤安全开采的影响因素等方面的研究成果。     

大采高综放开采技术标准体系研究

针对目前我国特厚煤层大采高综放开采技术研究尚缺少相关技术标准及技术标准体系的问题,对此相关技术标准进行了研究。按照GB/T 13016—2009《标准体系表编制原则和要求》,建立了大采高综放开采技术标准体系,确定了大采高综放开采技术标准体系的结构与框架形式,列出了技术标准体系表与明细表,提出了急需研究制定的大采高综放开采工作面设计规范、生产管理规范等62项标准,以提高我国厚煤层开采技术与装备的标准化水平。     

千米深井大倾角特厚煤层综放开采技术实践

为实现千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采,应用相似材料模拟、数值模拟和现场试验等手段,研究了影响千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采的工艺参数、顶板顶煤运移规律、矿山压力规律.通过试验得出二采一放、多轮间隔、由下而上的最佳放煤方式,同时掌握了大倾角特厚煤层放顶煤开采的工艺参数和矿压显现规律,实现了安全开采.     

急倾斜较薄特厚煤层巷柱-综采放顶煤开采技术

综合我国急倾斜煤层水平分层综采放顶煤和水平分段巷柱式放顶煤两种采煤方法的技术优点,提出在厚度10～20m的急倾斜煤层内使用"巷柱-综采放顶煤"开采技术.介绍了该采煤方法的巷道布置、通风系统、回采工艺,以及阶段高度确定、煤层弱化、防灭火等关键技术.     

浅埋坚硬厚煤层预采顶分层综放技术研究

为有效解决神东矿区浅埋特厚坚硬煤层开采技术难题,以神东活鸡兔矿井1-2煤层为研究对象,针对浅埋坚硬特厚煤层试验采用上层综采下层综放开采技术,通过数值模拟、相似材料模拟以及理论分析等综合研究方法系统分析了上分层综采对下分层顶煤冒放性影响规律,提出了下分层综放工作面"上压下顶"有利于顶煤回收的"采大放小、高阻支架上下扰动"措施。通过试验应用与现场观测,结果表明:顶煤冒放性得到有效改善,支架后方顶煤充分破碎,工作面资源采出率达到87%,且下分层综放工作面压力显现缓和。     

塔山矿特厚煤层综放开采的实践及展望

塔山矿特厚煤层综放开采实践已完成5个工作面,通过在实践中不断摸索,基本解决了松软破碎大断面煤层巷道支护、端面破碎顶煤控制、工作面压架防治、支架适应性等几大难题.开采实践表明,塔山矿在特厚煤层采用综放开采技术是成功的.对塔山矿特厚煤层综放开采的未来发展进行了展望.     

我国煤矿综采技术应用现状与发展

简述了我国煤炭综采技术发展历程,在介绍当前我国有代表性的液压支架、采煤机、输送机等先进现代化综采设备的基础上,总结了我国在薄煤层、中厚煤层、充填开采以及复杂地质条件下的综采工艺和应用情况,分别从大采高一次采全高、分层开采和综放开采的角度分析了厚煤层综采技术,最后比较了我国综采技术与采煤发达国家的差距。     

特厚煤层大采高综采综放适应性评价和技术原理

针对厚煤层综采(放)开采过程中遇到的技术难题,提出了大采高综采(放)开采面临的3个科学问题,建立了基于技术经济分析的厚煤层开采方法适应性评价指标体系与评价模型。基于液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合原理,建立了液压支架与围岩的耦合动力学模型及煤壁片帮的“拉裂-滑移”力学模型,提出了大采高综采(放)液压支架合理工作阻力确定的“双因素”控制法。基于大采高综放工作面顶煤冒放性与煤壁稳定性控制的矛盾,提出了增大液压支架的初撑力及优化液压支架架型结构等方法缓解2者之间的矛盾。通过开发厚煤层大采高综采(放)关键技术与装备,实现了厚煤层的安全、高效、高回采率开采。     

易自燃特厚煤层综放工作面安全开采案例分析

易自燃特厚煤层的综放安全开采技术以煤层自然发火和工作面安全开采为技术难题,结合防灭火技术理论,参照相关学者现场运用实例,对朱仙庄、小康煤矿在特厚煤层自然发火与综放安全开采技术的研究进行了分析总结。合理采用多种煤层防灭火措施,对综放回采期间煤层的自然发火防治以及安全开采起到了决定性的作用,并且对当下有类似地质条件的煤层安全开采问题总结出了解决方法,具有可行性高、安全性能强、效益显著等特点。