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。     

高产高效的综采放顶煤开采技术

综采放顶煤开采是井工开采厚煤层的一种回采方法。在开采过程中,沿缓倾斜厚煤层的底板或急倾斜特厚煤层某一阶段的底部布置一个综采工作面,采煤机落煤装入前部输送机上,而上部煤体则在矿山压力和自重作用下在工作面后方垮落,并通过液压支架放煤口放到后部(或前部)输送机上,这种采煤方法叫作综采放顶煤开采,简称“综放”。见图1。     

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。     

综采放顶煤一次采全高开采法研究通过鉴定

焦作矿业学院与平顶山一矿合作对综采放顶煤进行了系统研究,其范围有: 1.应用模糊综合优化决策及经济数学模型等法,对特厚煤层的开采——综采放顶煤及分层开采进行了优选,给出了定量的结果,并对综采放顶煤的技术参数进行了优选。 2.以可靠性理论为依据,借助于实测资料,对综采放顶煤的生产能力及其生产系统进行了分析研究。提出综采放顶煤在开采松软煤层中采用单输送机支架时,应以放煤能力作为选择送输系统能力的依据。     

我国放顶煤开采的理论研究与实践

我国厚煤层地下开采产量占40%左右。近年来,特厚煤层综合机械化放顶煤开采在理论研究和实践方面都取得了一些重要的进展。本文对放顶煤开采时顶煤运动和矿压显现规律、放煤参数和放煤方式选择的依据、提高回收率的途径、放顶煤液压支架的现状及其评价、放顶煤开采的安全技术等主要问题作了广泛的介绍,以期读者对我国放顶煤开采的概貌有一个总的认识。     

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.     

三软厚煤层高产高效的综放技术分析

就豫西煤田典型三软不稳定厚煤层放顶煤综采生产技术的适用条件、设备的配套要求、综采放顶煤回采工艺、放煤方式、放煤步距作了分析。阐述了破碎不稳定顶板管理的技术措施和工艺过程,探讨了特厚煤层回采的劳动组织,以及工作面防尘和降尘等高产高效的技术革新措施。     

科技信息

科研成果急倾斜特厚煤层综采放顶煤工艺及放顶煤支架由煤炭科学研究院北京开采所设计,郑州煤机厂制造的急倾斜特厚煤层综采放顶煤支架,经实践证明,参数和结构合理,性能良好,支架修改设计后,可批量生产。在甘肃窑街矿务局二矿进行了3个月试采,取得了较好的技术经济效果,各项指标均达到了同类采煤方法的水平。表明采用水平分层综采放顶煤采煤法开采急倾斜特厚煤层具有高产、高     

端头支架在急倾斜特厚煤层综采放顶煤工作面的应用与改进

针对放顶煤端头支架在急倾斜特厚煤层水平分层综采放顶煤工作面使用中存在的问题 ,提出了在尾梁开设放煤窗口 ,在前梁处增设活动顶梁的改进方案     

大同矿区特厚中硬煤层综放顶煤运移规律研究

针对塔山煤矿采高4.5 m、放煤高度10.5 m的特厚煤层,采用相似材料放煤试验和PFC3D软件对一刀一放开采时不同放煤方式(单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮间隔放煤、第一轮顺序第二轮间隔)的放煤过程进行了分析,获得特厚煤层大采高放顶煤开采的基本规律及最优的放煤方式,为大采高特厚中硬煤层放顶煤开采实践提供了指导。     

大倾角综采放顶煤开采数值计算及相似模拟分析

为解决大倾角综采放顶煤技术难题,综合分析了大倾角特厚煤层综采放顶煤工作面关键位置的煤岩力学性态、支架受力的模态、开采过程煤岩运动规律和应力分布规律．通过数值计算和物理模拟分析了煤岩运动非稳态演化特征及力学性态,对大倾角特厚煤层综采放顶煤的开采寻找提高采出率的技术提供了有力的佐证。     

缓倾斜特厚煤层综采放顶煤工作面矿压显现

当前,6m以上缓倾斜特厚煤层综采放顶煤开采正在逐步地得到推广,综采放顶煤液压支架也不断地推陈出新。随着综采放顶煤开采的迅速发展和放顶煤支架架型的日益增加,对综采放顶煤工作面矿山压力的基本规律的研究也相应地走向深入,从而有效地指导放顶煤开采的设计和应用,指导放顶煤支架的改进、创新及其力学参数与结构参数的合理     

综采放顶煤工作面开采大倾角煤层的措施

厚煤层综采放顶煤开采技术 ,是煤矿企业减人提效、扭亏增盈及走向市场的生产基础。认真分析、总结综采放顶煤工作面生产情况 ,进一步促使综采放顶煤开采技术的日臻完善。结合阳煤集团一矿 870 5综采放顶煤开采工作面实例 ,分析了综采放顶煤工作面开采大倾角煤层存在的问题及处理措施。     

特厚煤层大采高综放开采提高工作面回采率技术探讨

放顶煤开采因其高产高效而被广泛应用,然而由于综采放顶煤开采技术的特点,决定了煤炭资源损失量较大。本文以大同矿区同忻煤矿特厚煤层大采高综放开采为工程背景,研究提高特厚煤层大采高综放工作面的回采率的技术措施。通过分析同忻煤矿综放工作面的煤炭损失构成,得出该矿综放工作面的煤炭损失主要集中在初采损失、末采损失、端头损失以及顶煤破碎度差丢煤损失。并从工作面参数选择、放煤工艺参数的确定、加大顶煤破碎程度、健全计量管理等方面对综放开采工作面回采率提高技术进行分析研究。     

东古城煤业综放开采提高顶煤回收率技术应用分析

在特厚煤层(14~20m)放顶煤开采中,对顶煤损失规律、煤矸放落流动中的成拱结构效应以及顶煤放落流动规律等因素进行研究分析,对提高放顶煤回收率具有现实价值。本文结合东古城煤业5号特厚煤层的综放开采进行实践分析,为确定合理放煤工艺参数、提高回收率提供依据。     

急倾斜厚煤层顶煤放出率影响因素分析

王家山煤矿急倾斜煤层综放开采,顶煤回收率达到80%以上,通过对放煤工艺、放煤步距、放煤顺序等对放顶煤工作面顶煤放出率的影响因素的现场实测数据分析,确定该矿急倾斜煤层走向长壁综采放顶煤开采合理的放煤步距为1.2 m、放煤方式为分段、间隔顺序加折返式,此种方法顶煤回收率高,煤质好,支架稳定,为近似地质条件下的急倾斜厚煤层长壁开采起到了较好的借鉴作用。     

大同千万吨矿井群特厚煤层高效综放开采技术创新与实践

综述大同矿区千万吨矿井群特厚煤层高效综放智能开采技术创新概况。首先研发了适用于塔山煤矿20 m特厚煤层大采高综放成套技术与装备,实现特厚煤层安全高效开采;其次,考虑资源利用率、环境保护、社会经济效益,实现了11个大型千万吨矿井之间的资源与设备的统一调配与管理,生产技术管理统一化、标准化;然后,在同忻煤矿进行了智能化综采放顶煤技术创新,应用智能放煤决策系统、智能放煤控制系统、采放运一体化协同控制三项关键技术,通过千兆工业环网、工作面通信、视频、集成控制系统,形成了综放面成套智能化开采系统,再结合灾害防治、污染监测、数字化矿山以及节能减排技术,最终形成千万吨级综放工作面智能控制关键技术体系;最后,提出同煤集团智能化综放开采发展方向。     

基于BBR的特厚煤层综放开采放煤方式优化研究

合理的放煤方式是特厚煤层综放开采顶煤充分放出的关键。基于BBR研究体系,对特厚煤层综放开采的放煤方式进行了优化研究,提出了分段大间隔放煤方式;给出了特厚顶煤条件下合理放煤间隔的确定公式,并讨论了其关于破碎顶煤厚度、破碎直接顶厚度和松动体偏心率的敏感性;最后采用PFC数值模拟的方法比较了不同放煤方式的放煤效果。结果表明,与顺序放煤和普通间隔放煤方式相比,分段大间隔放煤方式扩大了可放出区域,减少了架间残煤,使顶煤采出率分别提高了18.2%和9.1%。     

厚煤层综放开采设备选型及配套探讨研究

在分析影响综采放顶煤工艺设备配套及选型因素的前提下,对厚煤层采用综采放顶煤技术的主要设备进行选型分析,确定出选型要求和原则,特别总结出了三种不同煤层地质条件(急倾斜特厚煤层、缓倾斜中硬厚煤层、倾斜厚煤层)综放开采液压支架的选型原则;阐述了综放工作面主要设备配套要求,可为厚煤层综放开采设备选型及配套提供参考.     

我国综采放顶煤采煤技术及其展望

综采放顶煤技术作为开采厚、特厚煤层的主要方法,在我国得到迅速发展,目前已处于世界领先地位。本文简要回顾了综采放顶煤技术国内外的应用概况,我国综采放顶煤技术的发展历程以及存在的问题与对策,并对综采放顶煤技术进行了展望。