厚煤层采煤方法设计方案与选择.docx
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厚煤层采煤方法设计方案与选择
《厚煤层采煤方法的设计与选择》
姓名:
秦超
学号:
201103884755
学习中心:
太原理工大学
指导教师:
姜元勇
专业:
采矿工程
住址:
山西太原北寒小区16号楼19层B1户
电话:
电子邮箱:
46566862@
摘要:
厚煤层资源在我国广泛分布,在我国现有煤炭储量和产量中,厚煤层(厚度≥3.5m)的产量和储量均占45%左右,所以厚煤层是我国实现高产高效开采的主采煤层,有资源储量优势。
由于煤层厚度大,对其开采可以有多种方法进行选择。
我国厚煤层开采主要有分层、放顶煤、大采高三种方法。
适宜的采煤方法是建设高产高效矿井的关键,影响厚煤层采煤方法的因素有很多,概括起来主要有地质构造、煤层赋存状况、煤层硬度、煤层结构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等。
本文结合实际情况,通过理论研究、实验研究和案例分析相结合的方法研究分析了三种厚煤层采煤方法,对厚煤层采煤方法的设计与选择做出探讨,提出煤矿企业要进行多因素综合评价,设计并选择适合自己采煤方法。
关键词:
厚煤层分层放顶煤大采高设计与选择
、绪论
1、课题研究背景及意义
厚煤层是我国实现高产高效开采的主采煤层,具有资源储量优势。
采煤方法是建设高产高效矿井的关键,本文通过研究分析三种主要采煤方法,提出煤矿企业要进行多因素综合评价,设计并选择适合自己的采煤方法,对提高经济效益有极其重要的战略意义。
众所周知,我国是世界上煤炭生产和消费大国,我国煤炭产量占世界煤炭产量的1/3以上。
我国一次能源的70%来自于煤炭,因此煤炭在我国能源结构中具有其它能源无法替代的作用。
在我国现有煤炭储量和产量中,厚煤层(厚度≥3.5m)的产量和储量均占45%左右,是我国实现高产高效开采的主力煤层,具有资源储量优势。
由于煤层厚度大,对其开采可以有多种方法进行选择。
随着煤炭市场好转和高产高效开采的迫切需要,放顶煤开采和大采高开采技术得到了快速发展和广泛应用。
然而煤炭开采与具体的地质条件、开采条件等有密切关系,因此厚煤层开采要根据煤层条件和技术条件等采用合适的开采方法。
随着开采煤层厚度和开采强度的增加,还会出现许多迫切需要解决的新的课题,例如提高煤炭资源回收率、支架合理选型、瓦斯运移规律与防治技术等。
2、国内外厚煤层采煤方法研究现状
在20世纪80年代中期以前,我国的厚煤层开采是以分层开采为主,其主要的开采技术、开采装备、开采理论都主要是针对分层开采而言的,这也使我国长壁分层开采的综合技术在世界处于先进水平。
20世纪80年代中期,我国开始了放顶煤开采方法的研究和应用。
1984年在沈阳蒲河煤矿开始综采放顶煤工业实验,自此以后,由于放顶煤开采技术自身的优点以及煤矿企业当时经济条件的制约,降低成本、提高产量和开采效益成为当时煤炭企业主要战略思路,因此放顶煤开采技术在20世纪80年代后期至21世纪初得到了迅速发展。
在其发展过程中,相应的理论与技术问题也得到了有效解决,使我国的综合机械化放顶煤开采技术在世界处于领先水平。
大采高开采方法真正得到广泛认可和利用是近十几年的事情。
早期由于支架、采煤机等技术与制造业的制约,加之大采高工作面投资大,使得这一方法的推广遇到一定困难。
近年来,随着相关技术的解决以及相关设备的国产化进程加快,加之煤矿企业经济效益好转,大采高一次采全厚方法得到了快速发展。
神东矿区已采用了郑州煤机厂最大支撑高度6.3m的支架,而且目前计划研制与使用最大支撑高度为7.0m,支护阻力达10000kN以上的支架,这标志着我国在大采高开采技术方面也处于国际领先水平。
目前,我国厚煤层开采形成分层、放顶煤、大采高三种方法各具特色的局面。
3、研究的主要内容与方法
研究分析了三种厚煤层采煤方法。
采用理论研究、实验研究和案例分析相结合的方法。
三种采煤方法在我国都得到了广泛的应用和发展,有非常多的资料可供研究,可行性非常高。
二、厚煤层三种采煤方法的特点
(一)分层采煤方法的特点
该采煤方法是将厚煤层分成若干层,顶分层要为下分层铺设人工假顶的一种采煤方法。
即平行于厚煤层面将厚煤层分为若干个2.0~3.0m左右的分层,分层间铺设金属网假顶,自上而下逐层开采,个别也有自下而上逐层开采的。
适用于煤层顶板中等冒落、直接顶具有一定厚度的缓倾斜及倾斜厚煤层。
如图1.
图1分层开采示意图
分层开采的优点是技术相对成熟,是我国长期应用的一种采煤方法,具有煤炭回收率高,厚煤层回采率可达95%以上、设备投资少、一次采高小、瓦斯治理技术相对成熟、上露岩层及地表可以实现缓慢下沉等。
但分层开采同样也有一些缺点,如铺设假顶工作量大、用人多、工艺复杂、推进速度慢,下分层顶板及巷道维护困难,巷道掘进率高,生产组织管理复杂,成本高,巷道掘进率高、产量低、下分层巷道支护难度大、区段煤柱损失大、采空区反复扰动、易引起采空区自燃等。
我国自1984年在江西矿务局实验成功缓倾斜厚煤层下行垮落金属假顶综合机械化采煤以后,经过多年的努力,人工假顶分层开采的综合机械化采煤工艺又有了进一步发展。
应用人工假顶分层综采比较早,技术比较成熟、产量比较高、效益比较好。
(二)放顶煤采煤方法的特点
放顶煤采煤法就是在厚及特厚煤层的底部布置回采工作面,采用滚筒式采煤机、放机煤液压支架、刮板输送机(一部或两部)及其他附属设备进行配套联合生产,除用采煤机正常割煤外,还利用矿山压力或辅以人工松动方式使工作面上方顶煤破碎,并随着工作面的推进从液压支架的上方或后方放出并回收的一种采煤方法。
按机械化程度和使用的支护设备可将放顶煤开采技术分为综采放顶煤和简易放顶煤2大类。
简易放顶煤指用滑移顶梁液压支架铺顶网放顶煤及单体液压支柱配Π型顶梁铺顶网放顶煤等实用技术。
由于简易放顶煤对顶板(煤)控制不好,支架工作阻力和初撑力难以达到要求,易产生顶板事故,因此应尽量不采用这种方法。
综采放顶煤是指综合机械化放顶煤开采技术,本文的放顶煤开采是指综采放顶煤开采技术。
如图2.
图2放顶煤开采示意图
一般来讲,与传统的分层综采相比,放顶煤有如下优势:
1、高产,综放工作面与分层综采面相比,产量可提高50—110%。
2、高效,我国综放工作面的最高工效达123.9t/工。
3、掘进率低。
一次采全厚综放比分层综采巷道掘进率最低可以减少50-60%,巷道维护费用也相应降低。
4、材料消耗量低,综采放顶煤与分层综采相比,金属网、坑木、油脂、巷道支护材料等消耗最大幅减少,吨煤成本可降低5元左右。
5、减少了综采设备的搬家次数与费用,少搬一次即可节约20万元左右。
6、节约电力。
综采放顶煤与分层综采相比,吨煤可节电1.32kw﹒h。
7、安全,自燃发火几率减少。
8、对煤厚变化大、构造比较复杂的地质条件有较好的适应性。
其主要缺点是:
1、与分层综采相比,煤炭回收率稍低。
2、工作面设备多,管理复杂。
3、易混人矸石,原煤灰分高,工作面作业条件差。
4、与分层综采相比,工作面设备投资多。
我国于1992年开始,先后在各地矿务局进行综采放顶煤采煤实验。
自从上世纪60年代后期开始技术实验研究,综采放顶煤在我国得到了长足发展和广泛应用。
近几年来,随着综采放顶煤设备的日趋完善和技术的不断进步,综采放顶煤采煤法以其适应性强,安全、低耗、高产、高效等特点越来越成为厚煤层(特别是厚度变异系数大的厚煤层)的首选采煤方法,创造了良好的经济效益。
(三)大采高采煤方法的特点
大采高综采一般是指分层高度和采煤机割煤高度大于3.5m的综采。
我国于上世纪5O年代末从外国引进了部分大采高液压支架和相应的采煤运输设备,与此同时开始国产的大采高液压支架和采煤机的研制和实验工作,经过十多年的努力,已取得了明显的进展。
大采高采煤法适合煤层厚度为3.5—5.5m,煤层及顶底板中硬以上的地质条件。
目前大采高工作面最大采高在国外已达6m,我国最大设计采高5.5m。
随着大采高设备和技术的进步,大采高综采已成为我国高产高效矿井的主要采煤方法之一。
大采高综采的主要优点是:
1、工作面单产高,增产潜力大。
2、工作面设备少,工序简单,易管理。
3、与放顶煤综采相比,含矸率低。
4、成本低,初期经济效益好。
其主要缺点是:
1、采高大,工作面煤壁松软时易片帮。
2、推进速度快,要求移架速度快。
3、设备投资较高。
4、下分层工作面易发生漏顶事故。
目前我国煤矿大多是采用大采高综采,取得良好经济效益和社会效益。
采煤层为2-2煤,埋深一般为50-80m,煤层构造简单结构单一,煤层倾角为20。
-30。
,厚4-5m,煤层顶板多为粉砂岩、砂质泥岩,属中等冒落顶板。
其高产高效工作面长度400m,推进长度为3~6km,采用全套引进国外设备,包括外国JOY公司生产的6LS-5型双滚筒采煤机,功率1530kW,采高2.4-4.4m,牵引速度0-15m/min;国外D.B.T公司生产的WS1.7掩护式支架,支护高度2.1-4.5m;配套PM4电液阀控制JOY公司生产的大功率刮板输送机、转载机和破碎机,采用集中控制联动。
总功率2030kW,运输能力2500t/h。
回采巷采用外国FSW公司生产的B1200/2x400~4.0型胶带输送机,带速4m/s。
该工作面最高日产3.846万吨,最高月产86.722万吨,平均日产可达2.5万吨以上。
2000年工作面年产达803万吨,全员工效120吨/工。
江西煤矿采用国产设备在采高为5m的条件下,工作面单产达到220万。
煤矿大采高工作面最大采高可达5.5m,是当年国内采煤机割煤高度最大的大采高综采工作面,具备年产800~1000万吨的能力。
大采高采煤过程中应注意事项:
大采高采煤工作面,必须根据矿井各个生产环节、煤层地质条件、煤层厚度、煤层倾角、瓦斯涌出量、有无自燃发火倾向和矿山压力等因素,编制设计,报告矿务局总工程师批准;
运送、安装和拆卸液压支架时,必须有安全措施,明确规定运送方式、安装质量、拆装工艺和管理顶板的措施,并指定专人负责;
大采高采煤的工作面的煤壁、刮板输送机和支架都应保持直线。
支架间的煤、矸石应清理干净。
当煤层倾角大于15°时,液压支架必须采取防倒、防滑措施。
该工作面老顶为厚层难冒顶板,应在工作面前放炮松动1.5厚的老顶;
采煤机采煤时,必须及时移架。
采煤和移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况,在作业规程中明确规定。
严格掌握采高,严禁采高超过支架允许的最大高度,当煤层变薄时,采高不得不小于支架允许的最小采高;
大采高采煤工作面的两端,应使用端头支架,否则,必须增设其他形式的支护。
由于工作面的下口装载机机尾安有破碎机,必须加保护栅栏,防止人员进入;
大采高采煤工作面放炮时,必须有保护液压支架和其它设备的安全措施;
乳化液的配制、水质化验、配比等,必须符合有关规定要求,否则不得使用。
(四)厚煤层开采技术存在的问题
厚煤层的储量与厚度优势,为实现高产高效提供了基础条件,但同时也由于煤层厚度大,很难有一种方法正好开采煤层的全厚,这使厚煤层开采造成了较多的煤炭损失。
总的来说,目前,我国厚煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面:
(1)厚度损失。
无论是分层开采,还是大采高开采,往往很难干净地采出煤层的全厚。
分层开采中各分层的划分,层间的煤皮留设等都会导致一些煤层厚度上的损失;大采高开采时,开采高度很难正好与煤层厚度相符,加之开采过程中,煤壁片帮与端面漏冒以及操作不熟练等,往往会人为的降低工作面采高,加快推进速度和提高产量,客观上造成了煤层的厚度损失。
当煤层厚度变化较大或顶底板不平时,更易造成煤层厚度损失。
(2)放煤工艺损失。
放煤工艺损失是放顶煤开采煤炭损失的主要来源,主要表现在初、末采不放煤、工作面两端不放煤和正常开采时的放煤损失。
其中初末采和工作面两端的顶煤损失目前还较难解决,尤其是工作面两端的顶煤损失更难有效解决。
正常开采中的放煤工艺损失,可以通过合理的放煤工艺与参数适当减少,但是也很难有大幅度的减少。
这主要与顶煤流动性及顶煤厚度有关,因此研究确定哪类煤岩条件适合于放顶煤开采和放顶煤开采的合适顶煤厚度是很重要的。
其实放煤过程中顶煤回收率主要与顶煤流动性、顶煤厚度、放煤步距、放煤工艺及顶板条件等有关。
(3)区段煤柱损失。
区段煤柱损失是厚煤层开采中煤炭损失的重要组成部分。
分层开采中,由于上下分层区段巷道布置与支护等原因,往往会留设较大的煤柱,如何回收这部分煤柱资源具有重要意义。
放顶煤与大采高开采同样遇到煤柱留设及区段巷道支护问题,无论是放顶煤还是大采高开采,都会形成全煤巷道,这就给巷道支护带来困难。
无煤柱或小煤柱护巷在理论上具有一定的道理,但在实际应用中,尤其是工作面回采过程中,巷道变形量大,维护困难。
解决区段煤柱损失的途径除了减小区段煤柱宽度、进行科学支护外,增加工作面长度是可行的方法之一。
三、斜沟煤矿首采区厚煤层采煤方法选择实例分析
(一)地质特征
1、首采区尺寸及构造
11采区南北长14.0km、东西宽2.0km,面积24.58km2。
11采区内可采煤层只有8号煤。
11采区内无断层、陷落柱等不良地质构造,11采区北翼为小斜沟煤矿8号煤采空区。
11采区东部边界为井田边界,煤层由东向西倾斜,平均倾角约为10°。
21采区南北长9.3km、东西宽2.1km,面积17.9km2。
21采区内可采煤层只有13号煤。
21采区内无断层、陷落柱等不良地质构造,21采区东北边界处为小斜沟煤矿13号煤采空区。
21采区东部边界为井田边界,煤层由东向西倾斜,平均倾角约为10°。
2、煤层赋存特征
11采区主要赋存4、5、6、8号煤层,其中,4、5、6号煤在11采区内为经济不可采煤层,8号煤在11采区可采厚度为2.98~7.12m,平均厚度5.29m,21采区主要赋存10、12、13号煤层,其中,10号煤为局部分布12号煤层厚度大部分小于0.7m,因此,10、12号煤在21采区内为经济不可采煤层,13号煤在21采区可采厚度为8.46~14.85m,平均厚度13.5m。
3、水文地质条件
11采区主要开采8号煤层,由于11采区北翼,已被小斜沟煤矿基本开采完毕,因此,本次设计只开采11采区南翼。
11采区东部边界煤层埋深较浅,距离煤层风氧化带较近,随着煤层的开采,会使地表岩层裂隙加大、增多,冒落导水裂隙将与强风化裂隙含水层导通,甚至形成地面塌陷,因此,开采这部分资源时,必须采取防范措施,防止浅层地下水及泥砂流入矿井。
21采区主要开采13号煤层,太原组13号煤层以上是一套以泥岩为主的地层,厚25.56~45.63m,平均厚33.60m,井田内沉积连续稳定,是山西组8号煤与太原组13号煤层之间较好的隔水层。
21采区北翼存在8号煤和13号煤采空区,开采13煤层时,将会导通其上部的采空区积水,因此,开采13号煤层时,必须提前探放及疏导8号煤和13号煤采空区的积水,必须进一步查明采空区情况。
13号煤层底板标高+854m以西属带压开采,煤层底板+640m以东奥灰水突水系数小于0.06Mpa,21采区位于13号煤层底板+645m以东,属岩石完整块段突水性安全区,受奥灰水威胁较小,但是在生产中仍须重视,确保安全。
4、其它开采技术条件
(1)瓦斯
精查勘探工作共采集各主要煤层钻孔瓦斯样181个,原勘探工作中采集4个瓦斯样,太原组各煤层甲烷含量相对来说高于上部山西组各煤层。
说明太原组各煤层的围岩条件略好于山西组各煤层。
从瓦斯成分测定结果知:
各煤层瓦斯成分以氮气为主,其次为甲烷,二氧化碳和重烷含量甚微。
一般而言沿地层倾向同一煤层的瓦斯含量随着埋深增大而增大。
根据地质报告本井田各可采煤层均为低瓦斯,根据分源法预计本矿井开采上山采区时,瓦斯含量低,为低瓦斯矿井。
在生产过程中随着开采深度的增加,应对矿井瓦斯涌出情况随时进行监控。
(2)煤尘
区内各可采煤层均具有煤尘爆炸性
(3)煤的自燃
区内各可采煤层一般为不易自燃煤层,但各可采煤层不同程度的在采样测试过程中出现易自燃级煤,本次设计按易自燃煤层设计并采取防灭火措施。
(4)地温
本区恒温带在100~300m左右,实际变化范围在10.5~15℃,根据测试结果,在此基础上随着季节的不同略有变化,地温变化梯一般为0.05~2.98℃/100m,平均1.09℃/100m,属地温正常区。
5、首采工作面位置及数目
11采区主要赋存4、5、6、8号煤层,其中,4、5、6号煤在11采区内为经济不可采煤层,8号煤在11采区可采厚度为2.98~7.12m,平均厚度5.29m。
21采区主要赋存10、12、13号煤层,其中,10、12号煤在21采区内为经济不可采煤层,13号煤在21采区可采厚度为8.46~14.85m,平均厚度13.5m。
根据上述8号煤和13号煤的赋存条件,结合矿井设计生产能力,设计在一水平11采区布置一个8煤综采工作面,生产能力为7.5Mt/a;在二水平21采区布置一个13号煤综放工作面,生产能力为7.5Mt/a,移交时矿井生产能力为15.0Mt/a。
6、采区配产
全井田划分为16个采区,以采区式布置工作面。
矿井移交时在一水平11采区装备一套综采设备、两套掘锚一体机设备和一套综掘设备;在二水平21采区装备一套综放设备、两套掘锚一体机设备,达到15.0Mt/a生产能力。
一水平11采区按一个大采高综采工作面(7.5Mt/a)生产7.7a后,考虑到尽快解放井田北部12采区上部6号煤层,因此,设计从第8年开始,将11采区生产能力调整为6.5Mt/a,在12采区增加布置一个薄煤层刨煤机工作面1.0Mt/a,二水平13号煤综放工作面,生产能力仍为7.5Mt/a,此时,矿井三个工作面共同达到矿井15.0Mt/a生产能力。
7、煤层分组、分水平关系和开采顺序
由于4、5、6、10、12号煤层在首采区不可采,因此,首采区可采煤层只有8号煤和13号煤,即8号煤为一水平,13号煤为二水平。
首采区一、二水平同时开采。
8、采区巷道布置
根据矿井开拓部署,初期11采区和21采区三条上山均伪斜布置,与大巷夹角38°。
11采区三条上山分别为11采区带式输送机上山、11采区辅助运输上山及11采区回风上山。
11采区三条上山均沿8号煤层布置,辅运上山和带式输送机上山间距为40m,带式输送机上山和回风上山间距为33m。
21采区三条上山分别为21采区带式输送机上山、21采区辅助运输上山及21采区回风上山。
21采区三条上山均沿13号煤层布置,大巷间距为40m。
11采区巷道布置平面图见图4-1-4,21采区巷道布置平面图见图4-1-5。
9、回采工作面布置
考虑到工作面巷道掘进通风和回采工作面设备维修的方便,一水平8号煤首采工作面,110801工作面巷道共布置两条,即一条回风巷、一条带式输送机运输巷。
二水平13号煤首采工作面,211303工作面巷道也布置了两条,即一条回风巷、一条带式输送机运输巷。
10、采区车场和硐室布置
(1)采区车场
本矿井辅助运输方式为无轨胶轮车直达运输,无采区车场。
(2)采区硐室
为保证工作面综采设备用电需要,在11采区带式输送机上山中部布置2个采区变电所,即11采区一号变电所和11采区二号变电所;在21采区带式输送机上山中部也布置2个采区变电所,即21采区一号变电所和21采区二号变电所。
11采区和21采区变电所均布置在辅助运输上山和带式输送机上山之间,变电所长40m,宽5.2m,墙高1.5m,净断面积18.3m2,拱形断面,采用混凝土砌碹支护,支护厚度400mm。
11、矿井通风
本矿井初期开采上山采区为低瓦斯矿井,矿井采用分区式通风系统,抽出式通风方式进行通风。
矿井移交时,由一号主斜井、二号主斜井和副斜井进风,一号回风斜井和一号回风立井回风;矿井移交第8年,增加一个二号进风立井和一个二号回风立井,同时一号回风斜井改为进风井,此时由一号主斜井、二号主斜井、二号进风立井和副斜井进风,一号回风斜井、一号回风立井和二号回风立井同时回风;
矿井初期风量:
一号回风斜井回风:
130m3/s。
一号回风立井回风:
130m3/s。
矿井负压:
一号回风斜井:
通风容易时期2001.5Pa,通风困难时期2595.6Pa
一号回风立井:
容易时期1701.9Pa,困难时期2036.2Pa。
通风设备:
一号回风斜井选用FBCDZNo32/400×2(D)型防爆对旋轴流式通风机2台,1台工作,1台备用,通风机转速580r/min,每台通风机选配2台YBF630M2-10型隔爆电动机,每台功率400kW,电压10kV,同步转速600r/min,效率93.5%。
一号回风立井亦选用FBCDZNo32/315×2(C)型防爆对旋轴流式通风机2台,1台工作,1台备用,通风机转速480r/min,每台通风机选配2台YBF630M2-12型隔爆变频电动机,每台功率
315kW,电压10kV,同步转速500r/min,效率93%。
12、安全
矿井设KJ90NA型安全监测监控系统,采用注氮、喷洒阻化剂等综合防灭火方法。
矿井配备束管检测系统以及各类防止瓦斯及煤尘爆炸、防止煤层自燃、防尘、防水及其他灾害等综合防治措施。
(二)采煤方法
1、煤层开采条件
本井田可采煤层七层,分别为4、5、6、8、10、12、13号煤,其中主要可采煤层为8、13号煤层,均属厚-特厚煤层,8号煤层一般为2.23~8.34m,平均厚度4.87m;13号煤层一般为5.95~16.68m,平均厚度13.88m。
8、13号两层煤的地质储量占矿井总储量的88.86%,4、5、6、10、12号煤层平均厚度0.79~1.26m。
本井田含煤地层产状平缓,沿走向、倾向的产状变化不大,无较大的波状起伏、褶皱,地层倾角一般为9°~12°,各主采煤层赋存稳定,构造简单,埋深100~600m左右。
8号煤层顶板主要为细~粗砂岩或粘土岩,并有部分炭质泥岩伪顶,根据北京煤科总院开采所2003年12月《斜沟煤矿8、13号煤层开采方法研究报告》,顶板抗压强度52.67Mpa,f=5.3,属中硬顶板,裂隙发育,底板以泥岩、砂质泥岩为主,f=4.8,属中硬底板;煤层结构较为复杂,一般含夹矸2~4层,煤层平均抗压强度24.66Mpa,煤层硬度一般为f=2~3,裂隙较为发育。
13号煤层顶底板岩性一般为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩,从小斜沟矿实际开采情况来看,顶板多为泥岩,少部分砂质泥岩,这类岩石性软且遇水浸后易膨胀破碎,开采时容易发生冒落,顶板抗压强度68.73Mpa,f=6.8,属中硬顶板,裂隙较为发育,同时13号煤层上方有20m以上的易跨落岩层。
煤层结构较为复杂,一般含夹矸2~4层,夹矸岩性多为炭质泥岩,单层厚度薄,强度小。
煤层平均抗压强度22.67Mpa,煤层硬度一般为f=2.3左右,裂隙较为发育。
2、采煤方法选择
根据本区的地质条件、煤层赋存特征和矿井生产规模,同时结合国内外综采发展现状综合考虑,设计对主采的8、13号煤提出了三种采煤法:
倾斜分层金属网(或塑料网)假顶综合机械化采煤方法;综合机械化放顶煤采煤法;大采高综合机械化采煤法(8号煤一次采全高,13号煤分两层,上分层采用大采高采煤法开采,采高4~5m左右,下分层为放顶煤采煤法开采)。
并对以上三种采煤方法进行了详细的分析比较,现简述如下:
(1)人工假顶分层综采
本井田8号煤厚度一般为2.23~8.34m,设计考虑分两层开采,分层厚度2~4m左右,分层间铺设金属网假顶。
13号煤厚度一般为5.95~16.68m,平均厚度13.88m,必须分3~4层大采高开采,分层厚度4~5m左右,分层间亦铺设金属网假顶。
按上述煤厚本区8、13号煤采用分层开采,分层层数过多,结合目前国内人工假顶分层综采的开采水平,按照理想的条件,分层工作面单产一般不超过2.00Mt/a,按此标准,要满足矿井15.0Mt/a的能力,8号煤和1
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