煤礦開采技術(shù)ppt課件(已修改)
2024-11-16 00:08 本頁面
【正文】 煤 層 群 上 行 開 采 技 術(shù) 煤炭科學(xué)研究總院 文學(xué)寬 研究員 一、上行開采研究現(xiàn)狀 煤層間、厚煤層分層間及煤組間先采標(biāo)高低的煤層、分層或煤組，后采標(biāo)高高的煤層、分層或煤組稱為上行式開采順序，反之，則稱為下行式開采順序。 按下行式開采順序是開采方法的一般技術(shù)原則，也是生產(chǎn)礦井常用的開采方法，但在特殊地質(zhì)和開采條件下，上行式開采順序在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)或安全方面可能優(yōu)于下行式開采順序。 按先采的分層、煤層或煤組相對于未采的對應(yīng)部分，如圖，上行式開采順序可分為煤層間上行式開采、分層間上行式開采和煤組間上行式開采 。 圖 1 厚煤層分層間、煤層間和煤組間上行式開采順序 (a)— 先采 m2煤層，后采 m1煤層，煤層間上行開采； (b)— 先采第 3分層，而后采第 2分層，最后采第 1分層，分層間上行開采； (c)— 先采第 Ⅱ 組煤層，后采第 Ⅰ 組煤層，煤組間上行式開采 在上行式開采順序條件下，根據(jù)煤層開采后采空區(qū)的處理方式，有厚煤層分層充填上行開采、厚煤層分層恒底式上行開采和煤層群垮落上行開采。用水砂充填采煤法分層開采厚煤層時，各分層間要采用上行式開采順序，只有這樣，后采的各分層的頂板總是完整的實體煤，而不是松散的充填材料。 （一）波蘭 1．當(dāng)下部開采一個煤層時，采動影響倍數(shù) K＞ 6時 ,可以上行開采 。當(dāng)K∠ 6時，不宜上行開采。 2．當(dāng)下部開采多個煤層時，綜合采動影響倍數(shù) ，成功進(jìn)行上行開采；當(dāng) 時，上煤層不同程度破壞，采取技術(shù)措施，可上行開采。 3．采用充填法上行開采時， 可正常上行開采。 4．上下層開采間隔時間為 1年以上。 MHK ?362 ??K52?K92~322 ???K（二）前蘇聯(lián) ，下部采一個煤層時， K＞ 10，成功進(jìn)行上行開采； K＜ 10時，采取一定措施，可上行開采。 2. 煤層 а＞ 45時， K＞ 8，可上行開采。 3. 開采煤層時，上、下層間隔時間為 312個月。開采煤層時，上、下層間隔時間為 310個月。 二、煤層間垮落上行順序采煤法 （ 一）近水平、緩傾斜和中傾斜煤層煤層間垮落上行順序采煤的條件 煤層相距較近時用垮落法處理采空區(qū)，先采下煤層后，上煤層將隨下煤層采空區(qū)上覆巖層垮落，遭受破壞，嚴(yán)重時上煤層無法開采。因此煤層間一般采用下行式開采順序。 在某些特定條件下，下行式開采順序可能限制礦井生產(chǎn)能力的增長和新建礦井的建設(shè)速度，增加巷道工程量和維護(hù)量，在開采技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)方面并不是最優(yōu)的，而上行式開采順序在特定條件下能夠避免上述缺陷，并有獨特的作用。 可以采用上行式采煤的條件 其先決條件是：先采下部的煤層不破壞上部煤層的完整性和連續(xù)性，且能給礦井帶來較大經(jīng)濟(jì)效益。 （ 1）上部煤層為劣質(zhì)煤或薄煤層或不穩(wěn)定煤層，開采困難，下部煤層為厚煤層，上下煤層間距較大，開采設(shè)備利用率、經(jīng)濟(jì)效益和礦井達(dá)產(chǎn)期因開采順序不同而差別很大； （ 2）上部煤層開拓困難，需要巨額投資，下部煤層開拓容易，且上下煤層間距較大； （ 3）下部煤層為國家急需的煤種。 采用上行式采煤的條件 其先決條件是：在安全上和技術(shù)上是優(yōu)越的。 （ 1）需要采用上部煤層有沖擊地壓危險或有煤與瓦斯突出危險，下部煤層作為解放層開采。 （ 2）上部煤層含水豐富，先采下部煤層有利于疏水。 （ 3）上部煤層的頂板為堅硬頂板，需要降低上部煤層頂板的周期來壓強度。 （ 4）采用條帶采煤法開采有一定層間距的多層煤層，為使保留條帶不受重復(fù)開采影響。 （ 5）深礦井開采中，先采下煤層有利于實現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效，有利于改善上煤層的巷道維護(hù)條件及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 （ 6）復(fù)采采空區(qū)上部遺留的煤炭資源。 采空區(qū)上部遺留煤炭資源的原因： ①地質(zhì)勘探不詳，在已采煤層上部又發(fā)現(xiàn)了可采煤層。 ②設(shè)計時把薄及不穩(wěn)定煤層劃分為不可采煤層，生產(chǎn)過程中又發(fā)現(xiàn)可采， 但已來不及布置采煤工作面，只好丟棄了上部煤層而采下部煤層。 ③因生產(chǎn)任務(wù)及經(jīng)濟(jì)效益，必須先開采下部主采煤層，而主采煤層與上部非主采煤層在空間上的開采錯距未拉開，只好注銷上部非主采煤層的部分儲量。 ④因下行開采順序與采區(qū)布署和生產(chǎn)能力之間產(chǎn)生矛盾，而丟棄了上部非主要煤層的部分儲量。 ⑤ 解放前，帝國主義對我國煤炭資源進(jìn)行掠奪式開采，使上部非主采煤層大量丟棄。 對于上述丟棄的煤炭資源，只需增加少量巷道工程量，就可以回收，特別是對于一些儲量不足的老礦區(qū)或礦井，利用已有井巷和設(shè)備開采這些遺棄的煤炭資源，對于延長礦區(qū)和礦井壽命，具有重要的現(xiàn)實意義。 （二）影響煤層（群）上行開采的主要因素 層間距 煤層（群）上行開采的生產(chǎn)實踐及科學(xué)研究證明，足夠的層間距是上行開采的基本條件。上、下煤層的層間距（或H/M）越大，上覆煤層移動越平緩，傾斜、曲率等各種變形值越小，越有利于上行開采。反之，層間距（或 H/M）越小，上覆煤層變形愈劇烈，甚至出現(xiàn)臺階下沉。采場上覆巖層的垮落性破壞及臺階錯動是影響上行開采的最大障礙。當(dāng)上、下煤層的層間距大于下煤層的垮落帶最大高度時，上煤層發(fā)生合階錯動的機率就小，采取一定技術(shù)措施，一般可以上行開采。 采高 采高是影響上覆巖層破壞狀況及其高度的根本因素。采高越大，采出的空間越高，采場上覆巖層結(jié)構(gòu)可能獲得平衡的機率就越小，勢必導(dǎo)致采場上覆巖層的嚴(yán)重破壞。一般采高越大，上煤層的下沉越大，各種變形值也增大。開采單一煤層及厚煤層第一分層時，垮落帶及斷裂帶高度與采高基本上成正比關(guān)系。在分層開采厚煤層時，垮落帶及斷裂帶高度與累計采高成分式函數(shù)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1