第四章--采煤方法PPT课件.ppt

第五章 采煤方法 第一节 采煤方法的概念 第二节 单一煤层走向长壁采煤法 第三节 倾斜长壁采煤法 第四节 急倾斜煤层采煤法1 1 第一节 采煤方法的概念 一、有关概念一、有关概念 1 1、采煤方法、采煤方法:采煤系统和采煤工艺构成采煤采煤系统和采煤工艺构成采煤方法。方法。2 2、采、采 场：采取煤炭的场所。场：采取煤炭的场所。3 3、采煤工作面：在采场内进行回采煤炭的、采煤工作面：在采场内进行回采煤炭的煤壁称为采煤工作面。也称为回采工作面，采场煤壁称为采煤工作面。也称为回采工作面，采场与采煤工作面可指同一场所。与采煤工作面可指同一场所。2 2 4、采煤系统:指采准巷道的布置方式、掘进和回采工作面的顺序安排以及他们的通风、运输系统。5、回采工艺：是指在回采工作面内所进行的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作，以及这些工作的安排和配合方式。3 3 二、采煤方法的分类及应用概况 主要采煤方法及特征(教材28页表3-1)。采煤方法分类(图3-1)。4 45 5 （一）壁式体系采煤法：以长壁工作面为主，占国有重点煤矿的95%以上。（1）薄及中厚煤层单一长壁采煤法 走向长壁采煤法 倾采长壁采煤法6 6 （2）厚煤层分层开采的采煤法 煤层厚度超过5m，就要求使用分层采煤法。分层有三种方式：倾斜分层：沿倾斜方向分成若干个 煤层平行的分层。水平分层：将煤层划分成若干个与水 平面平行的分层。斜切分层：将煤层按一定倾角分层。（3）厚煤层整层开采的采煤法。7 7 （二）柱式体系采煤法：柱式采煤法以短工作面采煤为主要标志。所占比重在5%以内。柱式采煤法的主要特点：8 8（三）选择采煤方法要考虑的主要因素：、地质因素：煤层的倾角、厚度、地质构造、顶底板、自然等。、技术因素:技术水平、管理水平、经济因素：机械化程度、装备条件9 9 第二节走向长壁巷道布置 以单一煤层为例介绍采区巷道布置的特点。一、采区巷道布置及生产系统、采区巷道布置方式 根据图42来讲解。巷道名称说明：10101111开拓顺序：采区运输石门 采区下部车场 沿煤层掘轨道上山和运输上山到采区上部边界 采区上部车场 与回风石门连通。采区中部车场 区段运输平巷、回风平巷 工作面开切眼1212、主要生产系统、主要生产系统（）运煤系统（）运煤系统运输平巷运输平巷 运输上山运输上山 采区煤仓采区煤仓 采采区石门区石门 运出。运出。（）通风系统：（）通风系统：采区运输石门采区运输石门 采区下部车场采区下部车场 轨道上山轨道上山 中部车场中部车场 下区段回风平巷下区段回风平巷 联络巷联络巷 运运输平巷输平巷 工作面工作面 回风平巷回风平巷 上部车场上部车场 回风石回风石门排出。门排出。（）运料排矸系统（）运料排矸系统（）动力供应系统（）动力供应系统（）安全用水系统（）安全用水系统1313、采区区段平巷布置方式：（）单巷掘进方式（）沿空掘巷方式（）回收煤柱方式（）沿空留巷方式沿空留巷的主要措施1414二、采区车场布置：采区车场：连接采区上山和区段平巷或阶段巷道，用以实现转载运输的一系列巷道与硐室称为采区车场。采区车场包括：绕道、甩车场、联络巷、煤仓、绞车房、信号硐室等。根据位置不同分为：下部车场 中部车场 上部车场1515、采区下部车场（）石门车场（）大巷车场（）绕道车场1616、采区中部车场（）单向平巷车场（）单向绕道车场（）单向石门车场（）双向平巷车场1717、采区上部车场 （）顺向平车场 （）逆向平车场1818三、采区主要参数生产能力、采区尺寸、区段尺寸、工作面参数。、采区尺寸、采区走向长度 炮采：炮采：-米以内米以内 普采：普采：米米 综采：综采：米左右1919、区段斜长：炮采：米普采：米综采：米2020、采区生产能力：工作面日生产能力 日 日日工作面日产量工作面日产量 工作面日进度工作面日进度 工作面长度工作面长度 采高采高 煤层密度（容重）煤层密度（容重）回采率回采率 工作面回采率：薄煤层工作面回采率：薄煤层,中厚煤层中厚煤层%，厚煤层。厚煤层。2121第三节倾斜长壁采煤法 一、倾斜长壁开采的巷道布置：教材72页。根据图48说明 仰斜开采与俯斜开采2222 二、倾斜长壁采煤法的优点:（）巷道布置简单（）工作面尺寸稳定，利于综采工作面尺寸稳定，利于综采（）煤炭损失少、资源回收率高（）可以成对组织生产、产量大（）巷道较少，利于通风（）运输系统简单，环节少（）对地质条件适应性强2323 第四节急倾斜煤层采煤法 一、急倾斜煤层开采的特色：（一）一般特点：（74页）（二）开采技术特点：（75页）开采水平高度一般为开采水平高度一般为mm，采区走向长度一般为米，采区走向长度一般为米，双翼采区走向长度为米。双翼采区走向长度为米。2424二、急倾斜煤层采煤方法 、倒台阶采煤法巷道布置 、伪斜正台阶采煤法、俯伪斜走向长壁分段密集采煤法、伪倾斜柔性掩护支架采煤法、分层采煤法2525262627272828292930303131补充：采煤工艺发展与煤炭综合利用一、水力采煤二、煤的地下气化三、露天采煤四、煤炭综合利用3232 一、水力采煤一、水力采煤 水力采煤是利用高压水射流破落煤体，借助水力水力采煤是利用高压水射流破落煤体，借助水力运输，水力提升将煤炭转运到地面后进行脱水的一运输，水力提升将煤炭转运到地面后进行脱水的一种采煤技术。种采煤技术。优点：产量大，效率高，成本低，工序简单。优点：产量大，效率高，成本低，工序简单。缺点：回采率低缺点：回采率低606074%74%，电耗大，设备问题，电耗大，设备问题没有安全解决。没有安全解决。水采矿井的生产系统如图水采矿井的生产系统如图22221 1所示。所示。3333 1、高压供水系统，工作压力：1020mpa，流量160m3/H。采用无缝钢管供水，干管直径为250300mm，进入采掘工作面的管径为100150mm。2、水力运输系统 溜槽水力运输无压力运输，一直流到井底车场 管道水力运输用煤水泵通过管道运输343435353、水力提升系统煤水提升，采用煤水泵，将煤水从井底车场提至地面洗选厂。4、地面脱水系统地面脱水就是把煤水分开，使煤中的水份达到用水规定的要求，或直接在洗煤厂生产精煤。3636二、煤的地下气化 煤的地下气化是将埋藏在地下的煤炭直接变为煤气，通过管道输送给工厂用作燃料或原料。3737 1、基本原理：如图241所示从地表沿着煤层开掘两条倾斜巷道，在下边用一条水平巷道将两条倾斜巷道连接起来，被巷道包围起来的一整套煤柱，就是将要气化的区域，最初在水平巷道中用天燃物质将煤引燃，形成燃烧工作面。然后从一条巷道封入空气，通过燃烧工作面，煤气就从第二条倾斜巷道排出地面。3838烧煤区、还原区、干馏区、干燥区。烧煤区、还原区、干馏区、干燥区。燃烧区：燃烧区：C CO2CO2O2CO2，2H22H2O22H2OO22H2O，产生大量热量，产生大量热量10001000。还原区：还原区：CO2CO2C2CO2C2CO2，H2OH2OCCOCCOH2H2，叫高散热量，叫高散热量700700400 400。干馏区：干馏区：COCO，H2H2，CH2CH2，CnHmCnHm，CO2CO2，N2N2，H2OH2O，O2O2，H2SH2S等等。等等。最后将可燃气体CO、H2、CH4、CnHm等分离出来，作为燃料（煤气），其他作为付产品硫和硫代硫酸钠。3939404041412 2、适合条件、适合条件厚煤层、多孔的松软煤层等。厚煤层、多孔的松软煤层等。优点：投资省，可避免伤亡事故，改善了劳动条优点：投资省，可避免伤亡事故，改善了劳动条件，对地表破坏小，有利防止大气污染。件，对地表破坏小，有利防止大气污染。缺点：地表下沉，煤气泄漏，地下水污染等严重缺点：地表下沉，煤气泄漏，地下水污染等严重,特别是燃烧很难控制。特别是燃烧很难控制。苏联从苏联从19331933年开始实验，上世纪年开始实验，上世纪5050年代建立了五年代建立了五厂工业区应用供气站，年产气量厂工业区应用供气站，年产气量2525亿亿mm3 3。美国、加拿大、比利时、德国、波兰、捷克等都美国、加拿大、比利时、德国、波兰、捷克等都进行了实验。进行了实验。19581958年，我国在大同、鹤岗、抚顺、枣庄、汶年，我国在大同、鹤岗、抚顺、枣庄、汶等矿区进行了实验。等矿区进行了实验。4242 三、露天采煤：露天开采是指用人工或机械将覆盖在煤层上面露天开采是指用人工或机械将覆盖在煤层上面的表土层和岩石剥离后，使煤炭露出来，然后进行的表土层和岩石剥离后，使煤炭露出来，然后进行大规模的煤炭直接挖取工作。大规模的煤炭直接挖取工作。主要的露天矿：主要的露天矿：霍林河、伊敏河、准格尔、元宝山、平塑等。霍林河、伊敏河、准格尔、元宝山、平塑等。平塑矿区设计原煤产量平塑矿区设计原煤产量50005000万吨年，安太堡万吨年，安太堡矿：矿：15351535万吨年。万吨年。部分设备部分设备:20M20M3 3液压铲台，液压铲台，33M33M3 3电铲电铲1010台，台，154T154T的后卸载重卡车的后卸载重卡车107107台），员工台），员工17201720人。人。哈默博士与邓小平签订的项目。哈默博士与邓小平签订的项目。4343四、煤炭综合利用 中国煤炭转化利用技术比较落后，大量煤炭直接燃烧，利用效率低，城市污染严重，加快发展煤炭转化利用技术，把煤炭转化为洁净的二次能源和化工原料，实现煤炭的有效、经济和合理利用，具有重大战略意义。4444、煤的化学成份、煤的化学成份C CHHOONNS S煤分析数据煤分析数据 煤的分子模型煤的分子模型、煤的综合利用、煤的综合利用煤的综合利用传统方法：焦化（焦炭）、气化、煤的综合利用传统方法：焦化（焦炭）、气化、液化。液化。(1)(1)液化：把煤炭液化就象石油一样来用，可在天液化：把煤炭液化就象石油一样来用，可在天然气和石油柘竭时填补其空白。然气和石油柘竭时填补其空白。(2)(2)煤炭气化：把煤中可燃物完全转化成气体，它煤炭气化：把煤中可燃物完全转化成气体，它可作为燃料气，合成化学产品的原料气，生产不同的可作为燃料气，合成化学产品的原料气，生产不同的产品和其他原料，供工业使用。产品和其他原料，供工业使用。4545464647474848 (3)(3)煤炭焦化干馏煤炭焦化干馏煤焦化干馏可获得固体焦炭、液体焦油和煤气气。煤焦化干馏可获得固体焦炭、液体焦油和煤气气。焦炭是二治镏金工业的重要原料和燃料。焦炭是二治镏金工业的重要原料和燃料。焦油是多环芳烃的来源用途广泛。焦油是多环芳烃的来源用途广泛。干馏煤气热值较高是优质燃料。干馏煤气热值较高是优质燃料。煤炭综合利用生产能生产出多种有用产品，满足煤炭综合利用生产能生产出多种有用产品，满足人类生存需要，将产生巨大的经济效益。人类生存需要，将产生巨大的经济效益。煤的转化利用，避免直接燃烧，可减少环境污染，煤的转化利用，避免直接燃烧，可减少环境污染，促进技术和人类文明的发展，将产生巨大的社会效益。促进技术和人类文明的发展，将产生巨大的社会效益。49495050