煤矿放顶煤开采技术.ppt

顶 煤 开 采 技术
河南理工大学 李化敏 教授
整理ppt
放顶煤开采的概念及分类
我国放顶煤开采的发展历程
矿压显现特征及顶煤破碎机理
放煤规律与放煤方式
放顶煤工作面劳动组织
放顶煤开采的***问题
防火问题的支架载荷和一次采出厚度没有确定的关系；
工作面支架动载不强烈，动载系数一般都低于采用分层开采的顶分层，表明上位顶板岩梁的运动(周期来压)对支架的影响有明显地缓和或者没有影响。反映周期来压显现的影响减小。
整理ppt
（2）凡是支架设计(额定)工作阻力高的综放工作面，支架实际载荷就比较较大，顶煤强度高的工作面，支架实际载荷高，松软工作面的实际支架载荷低。表明工作面支架载荷并不取决于一次采出厚度；

多数情况下，四柱式综放支架前柱平均工作阻力大于后柱平均工作阻力， 表明支架的载荷重心更靠近煤壁。
（3）端面冒顶增加了。
整理ppt
整理ppt
整理ppt
顶煤破碎机理
放顶煤开采技术的核心是顶煤的有效放出，而顶煤的破碎是前提。
矿山压力、支架往复支撑作用是破煤的动力，其中，矿山压力作用是主导作用。
支架往复支撑过程其实质是对顶煤的多次的加卸载过程。 往复支撑次数n为：
L=n B
n=L/B
式中 L—支架长度，m；
B—循环进度，m.
整理ppt
四、放煤规律和放煤方式
散体运动原理
放煤的过程是散体运动过程，最大的特点：
椭球体
漏斗的发展
椭球体发展原则
1)同时到达的原则
2)按比例运动的原则
漏斗最主要反映下降速度和方向
1)中间快，两边慢；2)向中间运动。
整理ppt
四、放煤规律和放煤方式
整理ppt
四、放煤规律和放煤方式
放煤方式
为减少混矸，提高回收率，必须保持和控制煤岩分界面，必须有规律的顺序放煤。
放煤方式 ： 单轮、多轮、顺序、间隔、协调。
放煤步距 ： 一刀一放、二刀一放、三刀一放。
平煤集团学术报告
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
四、放煤规律和放煤方式（回收率）
当前放顶煤回收率情况
工作面回收率 ：80—85％
采 区回收率：无煤柱75％左右，留煤柱则低于75％。
工作面煤炭损失构成：
总损失： 15—20％
放煤损失(工艺损失)： 7—11％
两端过渡支架及端头支架损失： —％
初采、未采不放煤或少放煤损失： —％
其他损失： 3—4％
整理ppt
提高回收率方法
减少放煤(工艺)损失
选择适当的放煤方式和参数，加强放煤管理(经济和监督上)。
减少两端损失
改善过渡支架和端头支架的放煤功能。
减少初采、末采损失
要经过试验，根据不同顶煤板情况，在保证安全的条 件下，逐步减少不放煤和少放煤的距离。
减少其它损失
扩大采区尺寸可以相对减少煤炭损失；
无煤柱开采是使采区回收率达到国家规定75％的主要措施。
整理ppt
五、综放工作面循环劳动组织
实现全厚同时出煤．即实现采煤和放煤平行作业。(放顶煤的初衷)；
实行工作面内多点出煤(采煤机出煤为单点出煤)。
放煤实现多口出煤，但受后部输送机能力所限，同时放煤口一般不应超过2—3个。放煤和采煤应错开一定距离
（典型的两刀一放的循环作业图表见图 ）
整理ppt
两刀一放平行作业循环作业图表
整理ppt
大倾角综放开采工作面正常生产的原则
（四个由下向上 ）
1)采煤机由下向上割煤，返回时空刀；
2)移架由下向上，保持下部固定好的支架作为移动架的导向轨：
3)推移运输机由下向上，每次移动消除一部分下滑；
4)放煤由下往上，减少对煤矸分界面的扰动，采放错开一定距离，实现一刀一放、平行作业。
整理ppt
***涌出规律和特点
绝对***涌出量成倍增加。
上临近煤层的***涌出量成倍增加。
采空区***涌出量成倍增加。
局部***聚集加剧；
***涌出和分布不均衡。
六、放顶煤开采的***问题
整理ppt
工作面***积聚情况
整理ppt
隅角附近***集聚
整理ppt
***治理方法
抽放***应作为是一道正常的工序，全程抽***，贯彻始终。
预抽：分采前抽，穿层抽，层内掘巷抽(排)，巷排十钻孔抽，透气性好的煤层效果好。
边采边抽：
利用裂隙和卸压区抽煤壁前方***，采空区抽后方***。
采后抽：埋管，长钻孔，高抽巷等 。
整理ppt
***处理方法（排）
上隅