专题演讲张建青

专题演讲短壁机械化采煤方法与回采工艺学生姓名张建青指导教师宋卫华专业班级采矿10-6学号1001020628综合成绩专题演讲1目录1绪论......................................................................42房柱式采煤法煤房煤柱尺寸设计研究..........................................52.1煤房宽度计算.........................................................52.1.1岩梁所受载荷的计算..............................................52.1.2按“梁”的理论确定煤房宽度......................................62.2煤柱尺寸设计中煤柱平均应力分析.......................................62.3煤柱尺寸设计中煤柱强度研究...........................................73连续采煤机房柱式机械化开采工艺系统........................................83.1房柱式采煤工艺系统的选择.............................................83.2连续采煤机房柱式采煤工艺.............................................83.2.1破煤、落煤和装煤................................................83.2.2运煤............................................................93.2.3支护...........................................................103.2.4顶板管理.......................................................103.2.5清理浮煤工序及具体要求.........................................103.3短壁机械化开采工艺比较..............................................103.3.1连续采煤机短壁机械化开采与炮采相比.............................103.3.2连续采煤机短壁机械化开采与综采相比.............................114短壁机械化开采技术的适应性和推广应用.....................................114.1连续采煤机房柱式开采技术的适用条件..................................114.2连续采煤机房柱式短壁机械化采煤方法的推广应用........................125总结.....................................................................13参考文献...................................................................13张建青：短壁机械化采煤方法与回采工艺2摘要随着我国煤矿开采范围的扩大，如何提高已开采的煤炭资源的回收率和对未开采煤矿资源的充分利用是目前高产高效的煤矿开采所面临的问题。现在常用的长壁综采技术和传统的炮式开采技术存在很多缺陷，而连续采煤机房柱式开采技术有其独特的特点，在开采中可以克服这些缺陷，它可以改善长壁综采技术存在的采、掘连接关系脱节以及因此引起的一系列问题，它在地质情况比较复杂的煤田、边角煤、混合煤田、不规则煤田及地方煤田的开采中应用广泛，本文从基础性研究、工艺系统、采煤方法和短壁机械化关键设备等方面，系统地研究了连续采煤机房柱式短壁机械化开采技术。连续采煤机房柱式短壁机械化采煤技术在我国许多矿区有推广应用价值。同时，该技术有利于提高煤炭资源回收率和保持煤炭工业的可持续发展。关键词：连续采煤机；短壁机械化；采煤工艺专题演讲3AbstractWiththeenlargementofthescopeofcoalmininginourcountry,howtoimprovethemining,therecoveryrateofcoalresourcesandmakefulluseoftounexploitedcoalresourceistheproblemsofcoalminingfaceofhighproductionandefficiency.Nowcommonlyusedinfullymechanizedlongwalltechnologyandtraditionalcannon,thereexistmanydefects,miningtechnologyandcontinuousminingmachineroomandpillarminingtechnologyhasitsuniquecharacteristics,canovercomethedefectsinthemining,itcanimprovethetechnicallongwallfullymechanizedmining,diggingtheconnectionrelationshipbetweenandcausedaseriesofproblems,therefore,itisinthegeologicconditionsarecomplexcoalfield,marginalcoalandblendedcoalfield,irregularcoalfield,andwidelyusedinplaceofcoalmining,thisarticlefromthebasicresearch,technologysystem,andthekeyequipmentofshort-wallminingmethod,systematicallystudiedthecontinuousminingmachineroomandpillarshort-wallminingtechnology.Continuousminingmachineroompillarshort-wallminingtechnologyinourcountry,manyminingareaofpopularizationandapplicationvalue.Atthesametime,thetechnologyishelpfultoimprovetherecoveryrateofcoalresourcesandmaintainthesustainabledevelopmentofcoalindustry.Keywords:ContinuousMiner；short-wall；Coalminingprocess张建青：短壁机械化采煤方法与回采工艺41绪论就采煤方法而言,主要有长壁式采煤方法和短壁式采煤方法两种体系,我国及欧州各主要采煤国家多采用长壁式采煤方法,美州和非州各主要采煤国家多采用房柱式短壁采煤方法。其中,美国是世界上采用房柱式采煤方法历史悠久和产量最多的国家。上个世纪20年代,美国在房柱式开采中就开始使用截煤机、钻机、装煤机和多种运输设备,这种配套称之为“普通房柱式开采”。到40年代中期,美国出现连续采煤机,它取代了普通房柱式开采中所使用的多台单一性能的机械,将掏槽、钻眼、爆破和装煤等几种作业合而为一,成为世界上采用连续采煤机房柱式开采最早的国家。60年代,随着采煤设备的不断改进和配套设备的完善,已形成一套适合于房柱式采煤法的设备体系,如连续采煤机、锚杆机、梭车等,这种配套称之为“连续采煤机房柱式开采”。到了70年代,12CM型采煤机实现了电牵引,其设备性能也得到了进一步的提高,因而澳大利亚、南非开始相继引进美国的连续采煤机及其配套设备。同时,在美国房柱式采煤法的基础上,这两个国家结合其具体条件试验成功了一种采煤方法,在澳大利亚称为“旺格维利”采煤法,在南非称为“西格玛”采煤法,并均获得良好的技术经济效果。80年代,美国的飞尔奇(FairChild)、杰弗利(Jeffery)、朗艾道(LongAirdox)、久益(JOY)四家公司分别研制出了刮板式和可弯曲胶带机式类型的连续运输系统样机,作为连续采煤机的后配套运煤设备。其中,飞尔奇的霍尔马克型连续运输系统(刮板型式)比较成功,其小时运量仅有390t,组合长度20一4Om。这种设备的研制,进一步提高了连续采煤机生产效率。80年代末期,在美国和南非出现了履带式自移液压支架,支架的工作阻力为600t。它的出现,取代了工作面传统的木支柱和棚梁支护方式,实现了连续采煤机短壁机械化开采。目前这种支架在国外仅有150架左右。统计资料显示,全世界使用的连续采煤机有3000台左右,90%在美国,其房柱式采煤法产量占井工产量的68%以上。经过不断研究与改进，国际上发展成熟了新一代的安全、高效的柱式体系采煤方法，其称为安全、高效短壁机械化开采体系。其特点为：采煤、掘进、运输和支护均实现了高度机械化，其生产系统成熟、稳定、安全。实践证明短壁开采技术具有采掘合一、机动灵活、设备投资少、适用范围广等特点，是解决煤矿残采区采煤，回收边角煤，适合不规则专题演讲5块段开采、解决“三下”开采等方面均成为提高矿井综合效益不可缺少的技术与装备。房式、柱式和房柱式等短壁采煤方法,20世纪50-60年代,在我国使用的比较普遍。70年代初,随着长壁机械化采煤工艺在国内的兴起和推广普及,短壁采煤方法除地方小煤窑采用外,国有大型矿井基本上不再使用这种方法。主要原因是这种采煤工艺的煤炭回收率低,机械化程度低、通风条件较差、工效低,无法保证安全生产。随着我国煤矿安全和开采工艺要求的提升，中小煤矿必须进行技术改造达到新的监管要求，其关键是采煤方法的改革。安全、高效短壁机械化开采体系采煤、掘进、运输和支护均实现了高度机械化，其生产系统成熟、稳定、安全。具有机动灵活、设备投资少、适用范围广等特点。其完全适用中小煤矿的升级改造，改造后在条件良好的矿井，产量可以达到100t/a以上。这样既解决了中小矿井的安全隐患，又把煤矿回采率提高到了70%左右。实现了中小煤矿的安全、高效、集约化的生产。2房柱式采煤法煤房煤柱尺寸设计研究煤房煤柱是房柱式采煤法的基本结构,煤房煤柱设计是房柱式采煤法岩层控制研究的核心,是房柱式采煤工作面设计的重要依据,因此本课题将煤柱煤房尺寸作为首要内容进行研究。对煤房的研究,本章将以“梁”的理论为依据,确定煤房的极限跨度,提出合理的煤房尺寸。2.1煤房宽度计算目前,巷道或煤房的合理跨度,一般是按下述“梁”的理论进行设计的。在进行设计之前,应确定顶板岩梁所受的载荷W。2.1.1岩梁所受载荷的计算顶板一般是由一层以上的岩层所组成,因此,在计算第一层的极限跨度时选用的载荷大小,应根据顶板上方各岩层之间的互相影响来确定。第n层对第一层综合影响形成的载荷(Wn)1可由下式计算:张建青：短壁机械化采煤方法与回采工艺6332231122113111)()(nnnnnhEhEhEhhhhEW式中E1、E2。。。。。。En一顶板各岩层的弹性模量;h1、h2........hn一顶板各岩层的厚度;γ1、γ2。。。。。。...γ3一顶板各岩层的容重。当计算到(Wn+1),(Wn),时,即以(Wn)l作为施加于第一层岩层上的载荷,而第n+1层以上岩层的重量将不对第一层岩层施加影响。此时即可利用上式的结果作为岩梁所受载荷来计算煤房的极限跨度。2.1.2按“梁”