神东矿区8.0m以上超大采高综采工作面顶板控制技术.ppt

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1、神东矿区8.0m以上特大采高综采工作面围岩控制技术,神东煤炭集团公司 2018.05,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：PPT论坛：,目录,CONTENTS,一、背景及意义,神东煤炭集团地跨晋陕蒙三省区，现有安全高效矿井17座，总产能超过2亿吨。矿区开建30多年来，神东公司立足世界采煤技术前沿，不断进行创新，形成了千万吨矿井群建设核心技术体系，累计生产煤炭超过25亿吨，百万吨死亡率控制在0.03以下，全员工效最高超过120吨/工，企业安

2、全、生产、技术主要指标达到国内第一、世界领先水平。,一、背景及意义,神东矿区煤层赋存特征,储量：煤层8.0m以上地质储量为2.1亿t倾角：一般为13，属近水平煤层；硬度：f3，韧性高（韧性系数达8）；特点：埋藏浅（30-280m）、基岩薄、厚松沙、富潜水，地质构造、煤层结构、水文、瓦斯等条件简单。此煤层赋存条件下，若采用放顶煤或分层开采以及用8m以下综采设备进行开采，必然会造成1m左右的煤厚损失，不利于煤炭资源的高效回收。同时，还造成了采空区遗煤，增加了采空区自燃的可能性，带来了新的安全隐患。因此，神东矿区力主实施8.0m特大采高综采，并形成以下采煤工艺关键技术。,一、背景及意义,发展历程,2

3、018年3月，神东公司在上湾煤矿12401综采工作面建成了8.8m超大采高综采工作面。,一、背景及意义,前提条件,地质条件 1.埋深300m 2.煤厚5.9-8.3m 3.倾角1-3 4.顶底板砂质泥岩 5.自然发火48天,技术队伍1.大采高经验丰富2.高学历人才济济3.专业化服务体系4.管理水平较高,配套设备 1.装备技术成熟 2.科技含量高 3.运输能力大 4.满足生产需要,8.0m超大采高一次采全厚综采技术,一、背景及意义,面临的挑战和难题,综采工作面每一次采高的增加，都是一次煤炭开采装备和回采技术的革命，也是一次我国煤矿开采装备制造水平提升的见证。7.0m以上超大大采高综采工作面安全回

4、采面临的挑战和难题主要有：设备配套方面：设备在能力、尺度、运行方式等方面都需要重新设计和研发，需要研发超大采高大功率采煤机、重型大阻力液压支架、大功率刮板运输机以及大吨位支架搬运车等装备；顶板管理方面：围岩由“回转失稳”向“滑落失稳”发展，开采扰动范围大，动载矿压明显，顶板支护难度大，煤壁承载压力大幅增加，自稳定性差，片帮冒顶难以控制；采煤工艺方面：主要解决综采工作面两端头垂直过度问题，提高回采率。,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：P

5、PT论坛：,目录,CONTENTS,二、重型设备配套技术,采煤机,上湾矿8.8m综采工作面采煤机采用上海天地科技公司改造的7LS8型双滚筒采煤机，最大截割高度8.8m，最小截割高度4.3m，功率为2925kW，生产能力为6000t/h。,表 7LS8型双滚筒采煤机主要技术特征表,液压支架,根据神东矿区大采高综采面矿压显现强烈以及煤壁易出现片帮的特点，上湾矿8.8m综采工作面液压支架选择如下：架型：两柱掩护式液压支架护帮板：3级护板，高度为3.6m架宽：2.4m工作阻力：18000-26000kN支护高度：4.0-8.8m推移行程：865mm控制方式：电液控制 为防止片帮煤伤害架内人员，在支架立

6、柱前加设了防护网。,二、重型设备配套技术,刮板运输机、转载机、破碎机,刮板输送机、转载机和破碎机由江苏连云港天明公司生产的SGZ1388/4800型，采用变频软启动作为传动装置，最大水平弯曲0.42，垂直弯曲不超过2.6。,二、重型设备配套技术,表1 SGZ1388/31600KW刮板输送机主要技术特征表,表2 SZZ1588/700KW转载机主要技术特征表,表3 PLM7000破碎机主要技术特征表,乳化液泵站,采用BRW630/375(BRW200/45)泵站组合泵 箱式配置功率 2994采用超大流量、超高压双回路供液实现压力控制数字化调节、远程起停、自动注油等自动化功能。,二、重型设备配套

7、技术,乳化泵技术特征表,带式输送机,运输巷带式输送机带宽 1.8m，带速 4.50/，带长为 m，功率为4500，运输能力为4500t/h，采用先进的大功率变频软启动技术、自动张紧技术、高速耐磨托辊、快速自移机尾等先进技术提高设备的开机率。,二、重型设备配套技术,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：PPT论坛：,目录,CONTENTS,采煤工艺,采用双向割煤工序，采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采煤机双向割煤，往返一次割两刀，每割一刀煤

8、，支架、运输机向前推移一个步距，完成一个循环。双向割煤工序为采煤机进刀方式采用端部斜切进刀。,三、回采技术,两端头垂直过度工艺,为了有效提高大采高综采面回采率，机头、机尾过渡段采用平缓过渡和垂直过渡相结合的方式。8.8m综采工作面较以前使用7.0m支架回采，从8.8m直降至4.7m，较弧形平缓过渡方式每刀多回收103吨，每日多回收1854吨，每月多回收5.56万吨，工作面多回收59.5万吨，较7.0m采高工作面多回收120万吨，回采率提升至98.12%。,三、回采技术,末采快速贯通技术,三、回采技术,大采高综采工作面距停采线15m时开始需要人为在支架顶部挂一层网，当回采结束后，网子能将支架上覆

9、岩石防护住，方便支架回撤。采用了柔性树脂纤维网代替金属网挂网工艺，使综采面末采贯通时间由原来的三天缩短为三个小班，降低了安全风险，提高了生产效率。,末采柔性挂网贯通技术,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：PPT论坛：,目录,CONTENTS,大断面巷道支护技术,四、围岩控制技术,8.0m及以上大采高工作面液压支架、采煤机等设备的外型尺寸比较大，原有巷道断面不能满足要求，需进行扩帮改造，因此对大断面巷道支护提出了新的要求。大采高工作面顺槽

10、全为煤层巷道，矩形断面，巷道尺寸如表1所示。,表2-1 12401综采面相关巷道参数统计表,顺槽围岩治理技术,四、围岩控制技术,为降低受二次采动巷道矿压显现所导致的破坏程度，对巷道顶帮进行补强支护，回顺顶板采用内嵌式平板托盘+28.6*8150mm锚索支护材料，大直径锚索公称强度达1670MPa，破断负荷890kN,提高顶板支护强度;正帮采用32*2100mm玻璃钢锚杆支护，增大顶帮支护强度。实践表明：回顺未发生底鼓和明显帮鼓现象，取得较好的效果。,顺槽超前支护技术,超前支护采用新型ZQL222500/25/50D型巷道支架+ZY2000/25/50D型液压支架联合支护，支护强度为1.08MP

11、a，提高了巷道支护强度，矿压显现不明显，底鼓帮鼓得到控制，两帮超前5m范围内发生轻微帮鼓，帮鼓0.2m左右，有效维护二次采动影响下巷道顶板稳定性。,四、围岩控制技术,高压水致裂放顶技术,为了避免大采高综采工作面初采期间采空区大面积悬顶突然垮落产生的飓风对人员和设备造成伤害，需对采空区顶板进行强制放顶。神东推广应用了水力压裂代替炸药深孔爆破初次放顶技术，让顶板分层、分次逐步垮落，避免了爆破放顶产生的有毒有害气体，改善了作业环境。,四、围岩控制技术,水力压裂原理图,液压支架自动增压补液技术,为解决支架初撑力不足需要人工手动补液的问题，该综采面采用独立自动补液系统，安装自动补液专用进回液高压管路，配

12、套BWR200/45型高压乳化泵，实现压力低位自动补液，当初撑压力小于8.0MPa时自动功能不被激活，当压力大于12.0MPa时自动补液功能开启，当压力大于25.0MPa时自动补液功能停止，通过立柱自动补液，使得支架初撑力合格率提升至90%以上，保证支架支护强度和接顶效果。,四、围岩控制技术,防片帮技术,为避免超大采高片帮严重引发顶板冒顶，配套支架最小控顶距5.773m，最大控顶距6.723m。采用三级护帮板支护煤壁，护帮高度3.975m，维护中上部煤壁稳定性，有效防治煤壁片帮，利于顶板管控。安装柔性可调节防护网，根据支架高度的变化而自动调节，防护面积相对固定。支架护帮板还配套安装防护皮，可以

13、有效阻挡煤壁炸帮煤块，实现对作业人员的防护作用。针对不同条件下收护帮的数量及状态等做出很详细的规定。,四、围岩控制技术,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：PPT论坛：,目录,CONTENTS,一网一站技术,一网就是井下的万兆环网，一站就是综合分站，包含了井下3G无线通信、人员定位、车辆定位、工业电视、语音广播、调度指挥、工业自动化、安全监控在内的八大业务系统。人人手里拿着经煤安认证的智能手机，不仅能通电话，还能下载APP，查看井下各种安

14、全生产监测数据和信息，实现“智慧”矿山。,四、信息化技术,支架状态动态监测技术,工作面支架各类传感器实现测量支架顶梁的角度、测量支架掩护梁的角度、人员定位系统接收器、多彩色光线报警、测量支架的高度、监测护帮板是否收回等功能，实现无线遥控器操作，具有无线近场自动连接功能(NFC)，更加灵活、高效，方便远程操作。,四、信息化技术,运输系统自动化监控及无人值守技术,在大巷及综采顺槽皮带监控实现远程启停、主要参数（压力、温度、电压、电流及运行曲线监控）以及报警等数字化监控的基础上，实施了综采顺槽胶带机和掘进胶带机自动化监控改造，取消了原来的固定岗位，单个矿井主运输系统可减少12名岗位工。,四、信息化技

15、术,微震监测技术,采取微震监测系统对大采高综采工作面上覆岩层移动进行监测，自动记录微震事件，同时配合支架电液控制系统监测分析数据和地表岩移观测数据，综合分析超大采高上覆岩层移动规律，实现预测预报功能。,四、信息化技术,安全阀乳化液回收技术,为解决综采工作面乳化液浪费污染环境问题，支架立柱安全阀安装回液装置，将安全阀开启卸压的乳化液通过回收装置进入回液系统，与相同的综采工作面相比，每月乳化液少损耗 40-50桶，日节约1.46桶，减少受污染面积10万 2，这既节省了乳化液消耗量，又避免了卸液喷出伤人隐患，同时解决了乳化油污染地下水问题，体现安全环保节能理念。,四、信息化技术,PPT模板下载：行业

16、PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：PPT论坛：,目录,CONTENTS,四、产生效益,01,生产能力,提高单产水平，具备单个综采工作面年产1550万吨以上的能力，每刀煤产量可达2859.8t，日产量可达51476.9t,月产量可达140万t。,02,国产设备,提质增效,工作面回采率由95.7%提升至98.12%，盘区回采率由90.5%提升至92.8%，每刀煤比原先多回采293.7吨，减少资源浪费，创造剩余价值。减少了采空区遗煤，降低了采空区自燃的可能性，节省了治理费用。,四、产生效益,03,战略意义,为神东矿区特厚煤层的开采提供了崭新的途径，积累了宝贵的经验，为我国厚煤层一次采全高布置提供了技术支持和保障。,04,经济效益,高产高效，工效提升至1000吨以上，同样创造出一定经济效益。,敬请批评指正！,