第一篇：采礦工程畢業(yè)論文

陜西廣播電視大學(xué)專科畢業(yè)論文

1.緒 論

1.1 研究的目的和意義

1.1.1研究目的

為了研究大采高綜采技術(shù)的可行性與必要性，詳細地分析各煤礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東大柳塔煤礦、神木楊伙盤煤礦及神木龍華煤礦等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，在擁有較好地質(zhì)條件的煤礦使用是可行的，必將進一步加快煤礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動煤礦的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。1.1.2研究意義

為了研究大采高綜采技術(shù)在煤礦現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的可行性，本人詳細地分析各大型煤礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東大柳塔煤礦、神木楊伙盤煤礦及神木龍華煤礦等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，在資源條件較好的煤礦使用是可行的，必將進一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動煤礦的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。在采煤機械化程度日益提高的今天，選用先進的采煤技術(shù)已成為保障煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的必由之路。[1]1.2 本文的框架結(jié)構(gòu)

本文一共分為五章，第一章是緒論，對全文內(nèi)容進行提綱性的概括，起到總領(lǐng)的作用。第二章是概述煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)。第三章是大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。第四章是綜采工作面大采高采煤方法在煤礦的應(yīng)用。第五章是研究結(jié)論與建議。

第二篇：采礦工程畢業(yè)論文

繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

設(shè)計（論文）

題

目：

綜采工作面大采高采煤方法的應(yīng)用

姓名：姜 烘 亮

學(xué) 號：C93550109090037

專業(yè)：采礦工程

學(xué)習中心：潞安奧鵬

住址：山西省長治潞安集團王莊礦

電話：***

Email: jianghongliang0909@open.com.cn

日期：2011年9月16日

指導(dǎo)教師：姜元勇 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

摘 要

煤炭我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。在20世紀50年代和60年代，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重分別占90％和80％以上，2004年煤炭所占的比例分別為75.6%和67.7%。

近年來，隨著綜采設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展，綜采設(shè)備走向重型化、強力化和自動化，使設(shè)備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術(shù)的革命，目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在f=1.5-5的厚煤層中使用大采高綜采設(shè)備，實現(xiàn)了國內(nèi)工效最高，噸煤成本最低的成果，極大地提高了煤炭市場的競爭能力。

本文主要觀點有：在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中地質(zhì)條件和煤炭賦存條件允許的情況下應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大采高采煤方法。

關(guān)鍵詞：大采高；綜采技術(shù)； 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

目 錄

摘要.................................................2 1.緒論...............................................5 1.1 研究的目的和意義...............................5 1.1.1研究目的...................................5 1.2.2研究意義...................................5 1.2 本文的框架結(jié)構(gòu).................................6 2煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn).........................7 2.1煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ……...............................7 2.1.1改革開放以來煤炭工業(yè)取得顯著成績...............7 2.1.2行業(yè)主要特點..................................8 2.2、煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)............................8 2.2.1資源保障問題...................................8 2.2.2煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問題....................9 2.2.3行業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)發(fā)展問題........................10 2.2.4煤礦安全與礦區(qū)環(huán)境治理問題...................11 2.2.5煤炭運輸與燃煤污染問題.......................12 3.大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀…….................................13 3.1我國大采高技術(shù)的應(yīng)用……..........................13 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

3.2高效綜采的快速發(fā)展……............................14 4.綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用…….........16 4.1 王莊煤礦概況.....................................16 4.2 工作面巷道布臵及生產(chǎn)系統(tǒng).........................18 4.2.1工作面位臵選擇分析............................18 4.2.2工作面巷道布臵................................19 4.2.3 生產(chǎn)系統(tǒng)....................................22 4.3工作面設(shè)備選擇....................................23 4.3.1 工作面設(shè)備選擇..............................28 4.4 采煤方法及回采工藝...............................29 4.4.1采煤方法......................................30 4.4.2回采工藝......................................30 4.4.3工藝說明......................................30 4.5大采高自動化綜放工作面取得的成就……...............31 4.5.1、工作面單產(chǎn)、工效再創(chuàng)新高…..................31 4.5.2、提高了采高，優(yōu)化了采放比，提高了資源回收率…31 5.研究結(jié)論及建議.........................................33 參考文獻……………………………………………………………………………………...34 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

1.緒 論

1.1 研究的目的和意義 1.1.1研究目的

為了研究大采高綜采技術(shù)的可行性與必要性，詳細地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。1.1.2研究意義

為了研究大采高綜采技術(shù)在王莊礦現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的可行性，王莊礦于2007年11月成立了由機電、生產(chǎn)、地質(zhì)、通風、運輸、自動化、計劃及綜采安裝等科室、隊組人員組成的調(diào)研小組，詳細地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。在采煤機械化程度日益提高的今天，選用先進的采煤技術(shù)已成為保障煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的必由之路。1.2 本文的框架結(jié)構(gòu)

本文一共分為五章，第一章是緒論，對全文內(nèi)容進行提綱性的概括，起到總領(lǐng)的作用。第二章是概述煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)。第三章是大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。第四章是綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用。第五章是研究結(jié)論與建議。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

2．煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)

2.1煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。在20世紀50年代和60年代，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重分別占90％和80％以上，2004年煤炭所占的比例分別為75.6%和67.7%。2.1.1改革開放以來煤炭工業(yè)取得顯著成績

（1）．煤炭產(chǎn)量持續(xù)增長

全國原煤產(chǎn)量由改革開放初期的6億噸左右提高到2004年產(chǎn)量19.56億噸，增長2倍多，處于歷史最高水平，為我國國民經(jīng)濟發(fā)展提供了能源保障。

（2）．生產(chǎn)水平大幅度提高

大中型煤礦機械化水平、單產(chǎn)、單進、原煤工效，都逐年增高。建成了一批國際領(lǐng)先、高產(chǎn)高效礦井，初步建全了技術(shù)、設(shè)計、制造、培訓(xùn)比較完整的技術(shù)保障體系。(3)．產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進展

政企分開邁出重大步伐，大多數(shù)國有大中型煤炭企業(yè)開始建立現(xiàn)代企業(yè)制度。一些企業(yè)開始了跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，一批劣勢企業(yè)退出市場。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

(4)．行業(yè)整體效益不斷增加

在經(jīng)歷三年嚴重的經(jīng)濟困難后，2001年煤炭行業(yè)開始走出低谷，呈現(xiàn)恢復(fù)性增長。2002年后步入快速增長周期，經(jīng)濟運行質(zhì)量不斷提高。2004年全國規(guī)模以上煤炭企業(yè)補貼后實現(xiàn)利潤達418億元。2.1.2行業(yè)主要特點(1)．煤炭是資源性行業(yè)

煤炭是不可再生的資源。煤礦的壽命取決于其所擁有的煤炭儲量。我國大多數(shù)煤礦遠離城市和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、社會負擔重，經(jīng)濟基礎(chǔ)差。地區(qū)條件不一，煤炭企業(yè)發(fā)展不平衡性在行業(yè)中十分突出。(2)．煤炭是高危行業(yè)

因煤礦生產(chǎn)條件所限，從歷史上看，在各國工業(yè)部門中，煤礦的事故死亡率是最高的。我國煤礦95%生產(chǎn)能力是井工開采。高瓦斯和雙突礦井占全國煤礦礦井總量的1/3，90％礦井有煤塵爆炸危險性。隨著開采深度增加，影響安全生產(chǎn)因素愈來愈多，條件愈來愈復(fù)雜。(3)．煤炭是投資高風險行業(yè)

煤礦開采環(huán)節(jié)復(fù)雜，礦井建設(shè)投資大，周期長，見效慢，煤炭市場不確定因素多。因此，從建井到生產(chǎn)，經(jīng)營風險大，多數(shù)煤炭企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的問題影響了企業(yè)市場適應(yīng)能力和抗災(zāi)能力。(4)．煤炭是為國民經(jīng)濟發(fā)展做貢獻的行業(yè)

煤炭屬于初級產(chǎn)品，煤礦的效益向后續(xù)加工工業(yè)傳遞和輻射。單一繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，企業(yè)經(jīng)濟效益難以提高，我國煤炭開采的價值和效益體現(xiàn)在后續(xù)產(chǎn)業(yè)和對國民經(jīng)濟發(fā)展的支撐作用。2.2、煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn) 2.2.1資源保障問題

我國煤炭品種齊全、資源比較豐富，但資源勘探程度低，經(jīng)濟可采儲量和人均占有量較少，資源破壞和浪費嚴重，生態(tài)環(huán)境和水資源嚴重制約煤炭資源的開發(fā)。

我國煤炭資源區(qū)域分布不均衡。秦嶺、大別山以北，煤炭儲量占全國總儲量的90.7%，其中晉、陜、蒙三?。▍^(qū)）占全國的65%。

資源保證程度低。截止2000年末，我國尚未利用的精查儲量約為600億噸，目前可供大中型礦井利用的精查儲量僅300億噸左右。據(jù)估算，到2020年，煤炭精查儲量需增加約1250億噸。

當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30%～35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源回收率只有10%～15%。我國適合建設(shè)大型煤炭基地的整裝煤田，隨意被分割肢解現(xiàn)象嚴重。2.2.2煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問題(1)．煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低

全國采煤機械化程度僅為42％，除部分國有大礦之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差，效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

機械化開采。

2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量仍占我國煤炭總產(chǎn)量的39％，在資源消耗和人員傷亡上，已付出了很大的代價。(2)．部分煤礦超能力生產(chǎn)

據(jù)調(diào)查分析，2003年國有煤礦的11.2億噸產(chǎn)量中，屬于超能力和無能力礦井生產(chǎn)的煤炭約為1.42億噸，占國有煤礦產(chǎn)量的13%。煤礦超強度超能力生產(chǎn)滿足了國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭的需求，但其造成的負面影響，一是縮短煤礦開采年限，二是威脅煤礦安全生產(chǎn)。(3)．大中型煤礦煤炭供給能力不足

據(jù)預(yù)測，我國現(xiàn)有生產(chǎn)煤礦和在建煤礦的合計生產(chǎn)能力到2010年和2020年分別為17.7億噸和14.7億噸。要實現(xiàn)煤炭產(chǎn)需平衡，需要再建設(shè)一批新井和擴大現(xiàn)有煤礦的生產(chǎn)能力，預(yù)計到2010年和2020年分別需要再增加生產(chǎn)能力4.5億噸和11.1億噸。2.2.3行業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)發(fā)展問題(1)．煤炭產(chǎn)業(yè)集中度低

2004年我國前8家煤炭企業(yè)市場集中度為20.68%，遠低于世界其它主要產(chǎn)煤國家。(2)．煤炭企業(yè)負擔過重

煤礦企業(yè)稅負比1994年稅制改革前提高了6個百分點；2003年，煤炭行業(yè)支出鐵路建設(shè)基金約100多億元；國有重點煤礦企業(yè)辦社會繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

問題突出，地方政府接收困難，原國有重點煤礦辦社會年凈支出60億元。

2004年末，原國有重點煤礦在職人員257萬人，由于所在地區(qū)社會承受能力弱，難以減人提效。

部分煤礦資源枯竭，生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)成本上升，富余人員、工傷撫恤人員多，轉(zhuǎn)產(chǎn)困難。

(3)．煤礦企業(yè)效益差、職工收入低

2004年原中央財政煤炭企業(yè)補貼前虧損面仍高達48%，補貼后仍有6%的企業(yè)虧損。2004年原國有重點煤礦在崗職工平均收入16812元，低于全國平均水平。

2.2.4煤礦安全與礦區(qū)環(huán)境治理問題(1)．煤炭安全形勢嚴峻

2004年煤礦共死亡6027人，百萬噸死亡率為3.08，顯著高于世界其它主要國家。如美國為0.03，波蘭0.09；

大多數(shù)煤礦生產(chǎn)和安全技術(shù)裝備落后，防災(zāi)抗災(zāi)能力差，重大、特大事故頻繁發(fā)生。2004年共發(fā)生死亡10人以上特大和特別重大事故42起，死亡1008人。(2)．礦區(qū)環(huán)境治理問題

礦井生產(chǎn)中排放的煤矸石約占原煤產(chǎn)量的8～10%，現(xiàn)已累計堆存煤矸石30多億噸，占地超過15萬畝。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

礦區(qū)地面塌陷、煤田自燃火災(zāi)、部分煤矸石自燃、煤礦瓦斯排放對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重影響。

煤礦開采每年排出地下水約22億立方米，我國西北部主要煤炭產(chǎn)區(qū)，煤炭開采加劇了水資源的匱乏，對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成影響。

井下煤層氣年抽出量約100億立方米，90％直接排放到大氣中。2.2.5煤炭運輸與燃煤污染問題(1)．煤炭運輸制約

我國煤炭資源主要分布在西北部，而煤炭消費重心在東南部，形成了“北煤南運、西煤東調(diào)”的格局，運輸距離長，運輸費用高，影響煤炭供應(yīng)能力和市場競爭力：鐵路運力不足的問題將長期存在；港口吞吐能力滿足不了需要；公路長距離運輸成本過高。(2)．煤炭消費與環(huán)境保護問題

煤炭在利用過程中將產(chǎn)生大量的污染物和溫室氣體。特別是煤炭的不合理利用，排放了大量煙塵和有害氣體，嚴重污染環(huán)境。隨著煤炭消費量的增加，環(huán)境保護壓力將越來越大。

我國酸雨覆蓋區(qū)已擴大到約占國土總面積的30%，SO2排放的75%以上來源于燃煤。2003年SO2排放總量增加至2158萬噸，酸雨污染加重。2003年燃煤總量增加，煙塵排放總量增加至1047萬噸。我國CO2排放量目前居世界第二位，CO2的排放約80%來自煤炭燃燒。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3.大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1我國大采高技術(shù)的應(yīng)用

我國國有重點煤礦厚煤層儲量占44％，而厚煤層產(chǎn)量占45％以上，絕大多數(shù)高產(chǎn)高效礦井是在以厚煤層開采為主的生產(chǎn)條件下實現(xiàn)的。目前，我國重點煤礦厚煤層開采方法主要有綜采放頂煤開采和大采高綜采兩種。放頂煤開采雖然已經(jīng)在我國發(fā)展成為一種厚煤層高產(chǎn)高效采煤方法，廣泛應(yīng)用于5～15m厚煤層一次采全高，但仍有許多難以解決技術(shù)難題。對于4～6m的穩(wěn)定厚煤層，大采高綜采具有更好的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，近十年來，以神東礦區(qū)為代表的現(xiàn)代化礦井建設(shè)，依靠得天獨厚的厚煤層覆存條件和先進的管理模式，采用國際一流裝備，進行4～6m一次采全高，不斷刷新工作面高產(chǎn)高效紀錄，工作面年產(chǎn)超過1000萬t。晉城寺河煤礦采用國產(chǎn)大采高液壓支架，成功實現(xiàn)6元6.5m一次采全高，月產(chǎn)突破80萬t，創(chuàng)造了世界最大采高高產(chǎn)高效紀錄 國外主要產(chǎn)煤國家厚煤層開采主要采用一次采全高長壁開采，美國、澳大利亞等發(fā)達國家家的煤礦普遍采用高效集約化生產(chǎn)，最大采高4．5m；南非和捷克最大采高達到6m液壓支架向高工作阻力的兩柱掩護式支架發(fā)展，支護工作阻力達6 000～12 000kN，支護高度3一6m，支架立柱缸徑320～440mm，支架中心距1．75m和2．om，支架控制方式為環(huán)形供液及電液控制，支架的降、移、升循環(huán)時間小于10s，支架的壽命試驗高達50 000次以上.繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

3.2高效綜采的快速發(fā)展

世紀之交的十多年間，以長壁高效綜采為代表的煤炭井工開采技術(shù)取得前所未有的新進展。高效綜采發(fā)展主要體現(xiàn)在以下三方面：一是綜采工作面生產(chǎn)能力大幅度提高，采區(qū)范圍不斷擴大，出現(xiàn)了“一礦一面”年產(chǎn)數(shù)百萬噸煤炭的高產(chǎn)高效和集約化生產(chǎn)模式；二是高效綜采裝備和開采工藝不斷完善，推廣使用范圍不斷擴大，中厚煤層開采、厚煤層一次采全高開采和薄煤層全自動化生產(chǎn)等技術(shù)和工藝取得巨大成功；三是高效綜采裝備的研制開發(fā)取得新的技術(shù)突破，年生產(chǎn)能力已經(jīng)達到10 Mt，并實現(xiàn)了綜采工作面生產(chǎn)過程自動化，大型綜采礦井技術(shù)經(jīng)濟指標已經(jīng)達到大型先進露天礦水平。鑒于我國煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)和當前煤炭需求快速增長，高效綜采也將成為能源開發(fā)技術(shù)重要的競爭領(lǐng)域一次采全高工作面的循環(huán)進度主要考慮采煤機的截深，放頂煤開采工作面的循環(huán)進度.考慮采煤機截深和放煤步距。截深的確定首先是根據(jù)工作面整體生產(chǎn)能力進行考慮，綜合機械化開采初期，工作面截深均選用o．6m標準截深，隨著技術(shù)的進步，工作面裝備能力的加大提供了采煤機足夠的截割功率和輸送機足夠的輸送能力，巷道支護技術(shù)的提高保證了大斷面巷道的掘進和維護, 給工作面加大截深提供了有力的技術(shù)支持，近年來，高產(chǎn)高效礦井能夠普遍采用0．8m和 1．om截深，有力保證了礦井生產(chǎn)能力的提高。

實際生產(chǎn)中，截深的確定首先考慮煤層地質(zhì)條件的影響，其考慮因繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

素包括：工作面頂板的破碎程度、工作面煤質(zhì)(硬度、節(jié)理層理發(fā)育程度)、煤層的瓦斯含量等。其次要考慮工作面設(shè)備能力；截深的加大是伴隨著采煤機截割功率的增加而實現(xiàn)的，同時對采煤機截齒、截割部受力、整體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，采煤機的能力增加一方面體現(xiàn)在截割功率的增加，另一方面體現(xiàn)在牽引速度的增加；同時截深的選取還應(yīng)考慮支架的支護強度和 防護能力以及輸送機的運輸能力。采煤機截深不但要考慮傳統(tǒng)的截割功率大小，而且對于綜采放頂煤工作面還要考慮與放煤步距的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。放頂煤工作面實踐證明合理的放煤步距為1 m左右。即采煤機截深為0．6 m時采用兩刀一放，采煤機截深為0．8m和1．0m時采用一刀一放。合理的放煤步距是提高回采率、降低含矸率的重要因素。放煤步距應(yīng)該滿足兩個條件，一是與支架放煤口的縱向尺寸的水平投影一致，二是與采煤機截深成整數(shù)倍關(guān)系。

三、工作面生產(chǎn)能力工作面的生產(chǎn)能力與采煤機截深、牽引速度及設(shè)備開機率有關(guān)。國產(chǎn)綜采工作面裝備經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，技術(shù)水平及可靠性得到了很大的提高，采煤機的牽引速度可以達到6～8m／min，綜采工作面的開機率已經(jīng)由50％左右提高到70％以上。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

4.綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用

王莊煤礦自1988年探索綜放開采技術(shù)以來，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，這種對厚煤層的采煤技術(shù)日趨成熟,目前已經(jīng)成為我國厚煤層的主要開采方法之一。但近年來，隨著綜采設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展，綜采設(shè)備走向重型化、強力化和自動化，使設(shè)備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術(shù)的革命，目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在f=1.5-5的厚煤層中使用大采高綜采設(shè)備，實現(xiàn)了國內(nèi)工效最高，噸煤成本最低的成果，極大地提高了煤炭市場的競爭能力。

為了研究大采高綜采技術(shù)在王莊礦現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的可行性，王莊礦于2007年11月成立了由機電、生產(chǎn)、地質(zhì)、通風、運輸、自動化、計劃及綜采安裝等科室、隊組人員組成的調(diào)研小組，詳細地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。4.1 王莊煤礦概況

王莊煤礦于1966年12月建成投產(chǎn)，原設(shè)計能力為90萬噸/年，先后經(jīng)過兩次改擴建和多次系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，礦井集約化程度、綜合生繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

產(chǎn)能力和可持續(xù)發(fā)展能力大幅度提高，目前礦井安全生產(chǎn)許可能力達710萬噸/年。王莊礦井田面積79.68Km2（包括后備區(qū)28Km2），開采深度由+880米至+350米標高.礦井開拓:礦井開拓方式為立、斜井綜合開拓，現(xiàn)有+740和+630兩個生產(chǎn)水平，上下水平通過暗斜井溝通。目前，正在準備+540水平的開拓延深。現(xiàn)有43、52、61、62四個生產(chǎn)盤區(qū)。

主提升運輸系統(tǒng):王莊礦有兩套主提升運輸系統(tǒng)，+740水平為立井箕斗(7.5t/斗)提升，+630水平為斜井膠帶提升。主斜井膠帶年提升能力為537萬噸，主立井箕斗年提升能力為175萬噸，通過主提升運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，溝通了兩水平的主運輸提升系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩水平提升能力互補，礦井綜合提升能力超過710萬噸/年。

輔助運輸系統(tǒng): 輔助運輸為軌道運輸,軌道軌距為900mm。斜井軌道提升方式為斜井串車提升。水平大巷均采用架線電機車牽引材料列車運送生產(chǎn)材料、設(shè)備等。采區(qū)車場及采區(qū)軌道，采用無極繩絞車與小絞車接力運輸方式運送材料。工作面風、運巷軌道采用無極繩絞車與小絞車牽引運輸方式。

地質(zhì)概況：王莊煤礦現(xiàn)開采的3號煤層賦存于二疊系下統(tǒng)山西組地層的中下部，煤層厚度3.16～7.87m，平均厚度6.62m，硬度f=1-3,62、43采區(qū)稍硬，f=2-3，結(jié)構(gòu)一般較簡單，該煤層厚度變異系數(shù)Ｙ＝10.59％。其可采指數(shù)Ｋm＝１，屬穩(wěn)定煤層。3號煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖，厚0～ 10.75m。老頂為中繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

粒砂巖、細粒砂巖，厚1.10～13.60m。裂隙發(fā)育，呈張開狀，無充填物充填。煤層上覆巖性,從直接頂?shù)嚼享敒檐浫酢珗杂残?，堅硬～堅硬型。上部覆巖為軟弱～堅硬相間平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。巖層傾角為3～11°。直接底板為炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，厚度0～5.33m。其下部為細粒砂巖和中粒砂巖。

現(xiàn)有儲量：截止2007年12月末，王莊煤礦現(xiàn)開采的3號煤層儲量/資源量為39584.4萬噸，其中現(xiàn)生產(chǎn)水平+740及+630水平16237.1萬噸，+540水平23347.3萬噸?，F(xiàn)生產(chǎn)水平工作面圈定儲量為3121.5萬噸，工作面可采儲量為2809.4萬噸。+540水平除去村莊及高速路壓煤，河下壓煤外，可供開采設(shè)計的儲量為7404.6萬噸。

綜上所述，王莊礦在生產(chǎn)規(guī)模、地質(zhì)條件和煤層儲量等方面上具備應(yīng)用大采高綜采設(shè)備的能力和條件。4.2 工作面巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 4.2.1工作面位置選擇分析

根據(jù)本次對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦大采高工作面現(xiàn)場調(diào)研情況，綜合分析王莊礦各采區(qū)煤層賦存、礦壓特征和生產(chǎn)條件，認為將大采高工作面布臵在6207較為合理： 1、6207所在的62采區(qū)為2006年新投入運行的采區(qū)，儲量豐富，安排銜接容易；另一方面62采區(qū)進風6450m3/min，6207工作面回采時，風量也容易滿足。2、6207工作面埋藏深度為260米左右，煤質(zhì)為f=2-3，構(gòu)造簡單，繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

與晉城寺河礦相似，同時根據(jù)相鄰6205已采工作面的礦壓資料分析，62采區(qū)的礦壓顯現(xiàn)不明顯。3、6207工作面為下山回采，可以適當緩解大采高開采帶來的煤墻片幫現(xiàn)象，有利于煤墻和頂板管理。4.2.2工作面巷道布置

（1）、工作面巷道布臵

6207工作面沿煤層傾斜方向布臵，俯斜開采。工作面切眼長度230m ,沿推進方向風、運巷長970m。6207工作面巷道布臵見圖2—1。

6205采空區(qū)6207風巷風巷皮帶/3#630用回6207運巷62下山62專專回

圖2—1 6207工作面巷道布臵圖

(2).巷道斷面與支護形式

630軌道6207工作面巷繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

巷道斷面、支護形式及用途

6207工作面風、運兩巷及開切眼均采用錨網(wǎng)支護，運巷主要用于運煤、進風及列電、皮帶、轉(zhuǎn)載機等設(shè)備布臵。風巷主要用于運料、回風。巷道斷面確定 巷道寬度的確定 運巷

按我礦設(shè)備列車與帶式輸送機中間部分并列布臵，人行道與設(shè)備檢修道合并考慮，所需的巷道凈寬L應(yīng)滿足： L≥L1+K1+K2+K3+L2 L—巷道凈寬；

L1—列電設(shè)備的最大寬度，m；取1.85m K1—列電至煤墻間隙，m；取0.3m K2—人行道及檢修空間寬度，m；取0.7m即可滿足要求 K3—皮帶架至煤墻間隙，m；取0.5m L2—皮帶架寬度，m；取1.95m 因此，L≥1.85+0.3+0.7+0.5+1.95=5.3m 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

運巷寬度確定為5.3m。

風巷

風巷為安裝和回采期間運輸巷道，為滿足運輸要求，對照寺河礦巷道設(shè)計選取風巷寬度為5.0m。

開切眼寬度的確定

按支架安裝要求，開切眼寬度應(yīng)滿足： B≥（L2+w2）1/2+S+K B—切眼寬度，m L—支架的運輸長度，m；取7.0m w—支架寬度，m；取2.0m S—安全間隙，m；取0.7m K—輔助支護的支柱所需空間，m；取0.4m 因此，B≥（72+22）1/2+0.7+0.4=8.38 m 綜上所述，開切眼寬度可以取8.5m。巷道高度

大采高工作面端頭架的支撐高度為3.0－5.5m，采煤機滾筒直徑3.5 m，綜合考慮，各巷的高度選為4.0m，開切眼選為3.8m。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

目前王莊礦使用的150掘進機可掘最大斷面為5.5×4.8 m，可滿足其要求，不需增加掘進設(shè)備。4.2.3 生產(chǎn)系統(tǒng)(1)、運煤系統(tǒng)

采煤機落煤 → 工作面刮板運輸機→轉(zhuǎn)載機→6207運巷皮帶→630/3#皮帶→630/2#皮帶→630/1#皮帶→61煤倉→630強皮→51煤倉→51強皮→主皮帶煤倉→主皮帶→地面。

運煤系統(tǒng)的瓶頸為630/3#皮帶，帶速4m/s,能力3000t/h，不重載起動是可行的，要上大采高設(shè)備對630/3#皮帶進行擴容即可。(2)、輔助運輸系統(tǒng) 運料：

材料副斜井→暗斜井→630大巷→62材料車場→630南軌→6207風運車場→ 6207工作面 運人：

副立井→暗斜井→630大巷→火藥庫通道→630/3#皮帶→6207運巷→6207工作面(3)、通風系統(tǒng) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

西進風井---630大巷?火藥庫通道630/1#皮帶?630/2#皮帶 —630/3#皮帶---6207運巷---6207工作面---6207工作面風巷---62專用回風巷---62風井---地面

(4)、供電系統(tǒng)：6207工作面由62/1#變電所供電，62/1#變?yōu)殡p回路供電電源分別來自62總變I、II回路，地面電源為62風井35KV變電所，互為備用。(5)、通訊系統(tǒng)

在6207運巷機頭和工作面轉(zhuǎn)載機機頭分別安設(shè)一部程控電話，用于井下及井下與井上的通話聯(lián)系。

在6207工作面安設(shè)一套工作面通訊控制系統(tǒng)，用于工作面的通訊控制。

(6)、排水系統(tǒng)：6207風運巷低洼處通過水泵排至630/3#皮帶2#水倉—62水倉——地面(7)、照明系統(tǒng)

運巷皮帶機頭、三岔口安裝

127V隔爆日光燈，工作面每隔5架安裝一盞隔爆燈。4.3工作面設(shè)備選擇

4.3.1 工作面設(shè)備選擇 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

根據(jù)對神東集團上灣煤礦、晉城煤業(yè)寺河煤礦和趙莊煤礦使用大采高支架及其配套設(shè)備情況，結(jié)合我礦煤層賦存特點、工作面礦壓資料和運輸條件，滿足高產(chǎn)高效、經(jīng)濟、安全的要求的前提下，盡量考慮設(shè)備的可拆卸性，而且要達到采煤工藝簡化、原煤回收率大幅提高、設(shè)備運行可靠之目的，王莊煤礦大采高工作面設(shè)備配套選型如下：

(1)、液壓支架（鄭煤集團 估價150萬/架）

我礦煤層厚度平均為6.65米，如果考慮一次采全高，就我國目前支架生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，沒有最適合我礦煤層厚度的架型，針對這一問題，我們與鄭煤集團進行了深入交流，通過聯(lián)合開發(fā)，可以設(shè)計出適合我礦地質(zhì)條件的采高在6.8米的液壓支架，設(shè)計制造周期估計在8-10個月，估價150萬/架。

大采高液壓支架主要技術(shù)特征 架 型 兩柱掩護式 底座寬度 約1880mm 支護高度 3.0-6.8m 最低支護強度：大于1.1MPa平均對地比壓：2.48-2.74Mpa 工作阻力 約15000kN 推移步距 1000mm(2)、采煤機（西安煤機廠，1200萬/臺）繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

目前情況下，德國艾可夫生產(chǎn)的采煤機最大采高為6.3米，美國久益公司生產(chǎn)的采煤機最大采高為6.5米，均不適應(yīng)我礦煤層條件，根據(jù)我礦多年使用西安煤機廠生產(chǎn)的采煤機經(jīng)驗，對此廠生產(chǎn)的采煤機質(zhì)量和使用情況均比較滿意，因此我們選西安煤機廠生產(chǎn)的MG900/2210-GWD型采煤機。

MG900/2210-GWD型采煤機主要技術(shù)特征 采高：3.5-6.8m 生產(chǎn)能力：5500t/h 滾筒直徑：3500mm 截深：1000mm 截割功率：2×900KW 牽引功率：2×110KW 最大牽引力：1000KN 最大牽引速度：23m/min 破碎機功率：150KW 泵電機：40KW 裝機總功率：2210KW MG900/2210-GWD型采煤機主要結(jié)構(gòu)特點

MG900/2210-GWD型交流電牽引采煤機是一種多電機驅(qū)動，電機橫向布臵，交流變頻調(diào)速無鏈雙驅(qū)動重型超大功率電牽引采煤機?？傃b機功率2210KW，并配有破碎裝臵，機面高度2710mm，適合用于采高3.525 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

米—6.8米，煤層傾角≤15°，可以截割堅硬煤層并可以強行通過矸石斷層。

(3)、刮板輸送機（山西煤礦機械制造有限公司，1600萬/部）為與MG900/2210-GWD型采煤機配套，我們選用SGZ1200/2×700型刮板輸送機

SGZ1200/2×700型刮板輸送機主要技術(shù)特征 輸送能力：2200t/h 鏈 速：1.31m/s 功 率：2×700/3.3KV 聯(lián)軸節(jié)形式：限矩摩擦離合器 溜槽內(nèi)寬：1200mm 鏈條規(guī)格：φ42×146mm SGZ1200/2×700型刮板輸送機主要結(jié)構(gòu)特點

1）采用高強度合金鋼制造，并經(jīng)淬火處理的鍛造刮板。2）緊湊型行星齒輪傳動減速器，可滿足任何工作面配套設(shè)計要求。

3）具有伸縮功能的輸送機機尾，可保證刮板鏈在適度張緊的狀態(tài)下工作。

4）輸送機配臵液壓馬達低速傳動裝臵，可用于刮板鏈的緊鏈操作。

(4)、順槽其他配套設(shè)備 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

轉(zhuǎn)載機（山西煤礦機械制造有限公司，260萬/部）選用SZZ1200/400型中雙鏈轉(zhuǎn)載機，其技術(shù)參數(shù)如下： 設(shè)計長度：60m 輸送能力：2500t/h 鏈 速：1.56m/s 驅(qū)動功率：400KW/3.3KV 溜槽內(nèi)寬：1200mm 鏈條直徑：φ38×137mm 破碎機（山西煤礦機械制造有限公司，40萬/臺）選用PCM315型破碎機，其技術(shù)參數(shù)如下： 破碎能力：2500t/h 驅(qū)動功率：315KW/3.3KV 入料粒度：1200×800mm 出料粒度：不大于300mm 聯(lián)軸節(jié)形式：液力偶合器

自移裝臵（山西煤礦機械制造有限公司，75萬/套）

選用ZY2700皮帶機自移機尾，如果我礦運輸條件不能滿足皮帶機自移機尾的運輸，我礦將不采用皮帶機自移機尾，其技術(shù)參數(shù)如下：

自移最大推力：2×910KN 行程：2700mm 適應(yīng)皮帶機寬度：1400mm 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

主要結(jié)構(gòu)特點：配臵ZY2700皮帶機自移機尾可實現(xiàn)工作面回采期間皮帶機機尾的前移和皮帶運行姿態(tài)的調(diào)整，可實現(xiàn)工作面不間斷連續(xù)生產(chǎn)，機尾滾筒采用螺旋滾筒，可以實現(xiàn)自行清煤。

皮帶機（西北二廠，1500萬/部）

考慮到我礦現(xiàn)主運輸運輸能力，選用SSJ140/3×400型順槽皮帶機，其技術(shù)參數(shù)如下：

運輸能力：Q＝2500-3000t/h 帶寬：B=1400mm 額定帶速：V=3.5-4m/s 膠帶型號：PVC阻燃整芯帶，帶強1800S 電機功率：3×400KW 減速裝臵：CST 乳化液泵站（無錫煤礦機械廠，45萬/套）選用BRW—400/31.5型乳化液泵站，配臵4泵2箱。4.3.2供電設(shè)計

(1)、工作面總的裝機容量為：

采煤機2210KW、刮板輸送機1400KW、轉(zhuǎn)載機400KW、破碎機315KW、乳化液泵站4*250KW、噴霧泵2*45KW，皮帶機3*400KW，風運巷低壓34KW，漲緊裝臵55KW，卷帶裝臵45KW。

(2)、根據(jù)工作面的設(shè)備配臵情況：（1268萬）繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

配臵三臺4000KVA負荷中心，兩用一備，負荷中心出線為：3.3KV電壓五路出線，1.14KV電壓五路出線，127V電壓出線兩路。2#負荷中心出線為：3.3KV電壓出線五路出線，1.14KV電壓出線四路出線，0.69KV電壓兩路出線，127V電壓兩路出線。

皮帶機配備一臺1600KVA移變,風運巷低壓配500KVA移變一臺 報價：4000KVA負荷中心3臺1185萬，1600KVA移變1臺65萬，500KVA移變1臺18萬，總計1268萬。

(3)、電纜截面的選用：

負荷中心電源電纜用150MM2/6KV高壓橡套電纜，采煤機電纜用150MM2/3.3KV，破碳器電纜用50MM2/3.3KV，轉(zhuǎn)載機電纜用50MM2/3.3KV，輸送機電纜用70MM2/3.3KV，乳化液泵電纜用50MM2/1.14KV，噴霧泵電纜用25MM2/0.69KV。低壓電纜用70MM2。

(4)、所需電纜及接線盒：（1140.87萬）

6KV接線盒40個13萬，3.3KV進口快速插頭10個30萬，1.14KV接線盒10個0.62萬，0.69KV接線盒30個0.6萬?？傆?4.22萬。

6KV高壓/150MM2電纜6500米442萬，3.3KV/50MM2電纜1500米48.75萬，3.3KV/70MM2電纜1000米43.5萬，1.14KV/50MM2電纜1000米21萬，0.69KV/70MM2電纜4500米127.8萬，機組電纜3.3KV/150MM2電纜1000米360.6萬，1.14KV/120MM2電纜1000米53萬，總計1096.65萬。

4.4 采煤方法及回采工藝 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

4.4.1采煤方法：

本工作面采用走向長壁大采高自然冒落后退式綜合機械化采煤方法。4.4.2回采工藝

1、進刀方式

本工作面采用端部割三角煤斜切進刀。

2、推溜、移架方式

本工作面推溜、移架全部為鄰架（或成組）電液控操作。4.4.3工藝說明 ①割煤、裝煤、運煤

本工作面采用電牽引雙滾筒采煤機。采高6.5-6.6米,截深1米，正常割煤時，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。采煤機滾筒旋轉(zhuǎn)時，煤被滾筒上的截齒破碎下來，并由螺旋葉片裝入大溜，少量煤在推大溜時被鏟煤板裝入大溜內(nèi)，極少量散落在支架與大溜間的浮煤，由人工裝入大溜內(nèi)。②移架

本工作面采用電液控制支架，可實現(xiàn)三種移架方式：（1）雙向鄰架自動順序移架；（2）成組順序移架；（3）手動移架； ③推溜

本工作面所用支架可實現(xiàn)三種推溜方式： 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

（1）雙向鄰架推溜；（2）雙向成組推溜；（3）手動推溜；

推溜滯后采煤機后滾筒15m進行。④運煤

工作面機組割下的煤由大溜運至端頭卸載，經(jīng)轉(zhuǎn)載機、由皮帶運出。4.5大采高自動化綜放工作面取得的成就 4.5.1、工作面單產(chǎn)、工效再創(chuàng)新高

6207工作面創(chuàng)造日產(chǎn)33186噸、工作面工效最高502噸/工的新記錄，大大提高了勞動生產(chǎn)效率。工作面作業(yè)人員由36人減至21人，大大減少了作業(yè)人數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。

4.5.2、提高了采高，優(yōu)化了采放比，提高了資源回收率

工作面采高由3m提高到了3.8m，將采放比由1：1.2調(diào)整為1：0.80，并將綜放工作面通風斷面增大到16m2，從而可有效的稀釋了工作面瓦斯?jié)舛?，工作面回收率達92.1％，大大提高了資源回收率。4.5.3、支架采用電液控制系統(tǒng)，優(yōu)化了生產(chǎn)作業(yè)程序，減輕了勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境

通過支架控制器按鍵可以進行臨架單動作操作，如臨架收縮護幫板、升降前后柱等動作；也可實現(xiàn)臨架單架自動控制和成組操作，如臨架自動移架、臨架自動放煤等動作，臨架成組自動移架、成組收護

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幫板、成組推前溜、成組拉后溜等成組動作。作業(yè)人員站在進風側(cè)用控制器按鍵操作支架，移架下落的煤塵不會落在操作區(qū)域，降低了勞動強度并改善了作業(yè)環(huán)境。

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5.研究結(jié)論及建議

本文在大量檢索并閱讀有關(guān)參考文獻的基礎(chǔ)上，對綜采工作面大采高采煤方法在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了深入的分析和研究，取得了一些有益的研究結(jié)果結(jié)論。

中國煤炭工業(yè)發(fā)展爽飛猛進，高產(chǎn)取得了舉世矚目的依靠科技進步，實現(xiàn)高效集約化開采是高產(chǎn)高效礦井建設(shè)高效礦井的普遍模式． 綜采工作面大采高采煤方法在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用會越來越成熟，越來越重要。

總之，在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中,煤層厚度3～8m穩(wěn)定煤層,結(jié)構(gòu)一般較簡單,允許的情況下應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大采高采煤方法。

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參考文獻

[1] 張榮立 何國維 《采礦工程設(shè)計手冊》 煤炭工業(yè)出版社 2003年5月

[2]煤炭工業(yè)部.煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范.北京:中國設(shè)計出版社.1999

[3]徐永昕.煤礦開采學(xué).徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2001 [4]吳志羲.煤礦礦井開采設(shè)計手冊.北京:煤炭工業(yè)出版社.2003

第三篇：采礦工程畢業(yè)論文

采礦工程本科畢業(yè)論文

題 目: ___________________

專 業(yè): ___________________

姓 名: ___________________

日期：

摘要

隨著社會不斷的發(fā)展和進步，我們?nèi)祟惪缛?1世紀之后，信息技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了多個領(lǐng)域之中，以高科技為科學(xué)發(fā)展觀已經(jīng)成為了社會發(fā)展的重要方向，以此同時，資源和環(huán)境問題已經(jīng)成為了世界性所有面臨和解決的問題，煤礦開采行業(yè)，是非常傳統(tǒng)的重工業(yè)，為了能夠適應(yīng)社會發(fā)展，實現(xiàn)新世紀的發(fā)展目標和要求，這些就成為了我們煤礦工作者需要關(guān)注和重視的問題了，在煤礦開采中，其最重要的核心技術(shù)就是煤礦開采技術(shù)，為此，為了能夠提高其開采的效率和開采過程中的安全性，我們必須對其煤礦開采技術(shù)進行不斷的完善和創(chuàng)新，本文就通過從煤礦開采技術(shù)的發(fā)展以及在煤礦開采過程中存在的問題，進行了簡單的闡述和分析，希望能夠在論述過程中，對煤礦開采技術(shù)的發(fā)展以及解決存在的問題提供可行性思路。分析了當前煤礦開采中開采技術(shù)的重要性，探討礦井開采的關(guān)鍵技術(shù)問題以及對礦井開采技術(shù)的發(fā)展方向進行了展望。

關(guān)鍵詞: 煤礦開采技術(shù)；發(fā)展方向；存在問題；分析應(yīng)用

ABSTRACT

With the continuous development and progress of society , then we humans enter the 21st century, information technology has been applied to many areas being in the high-tech scientific concept of development has become an important direction of social development , thus the same time, resources and has become a worldwide environmental problem facing all the problems and solutions , the coal mining industry is very traditional heavy industry , in order to be able to adapt to social development , to achieve a new century of development objectives and requirements , which became mine workers we need to focus on and the importance of the problem, in the coal mining , its most important core technology is coal mining technology , therefore , in order to improve the efficiency of its mining and extraction processes of security, we must keep to its coal mining technology improvement and innovation , this article through from coal mining technology and development issues in the coal mining process exists for a simple exposition and analysis, hopes to discuss the process of the development of coal mining technology and problem-solving existing offer the feasibility of the idea.Analyzes the importance of

coal mining in the current mining technology to explore underground mining of key technical issues and the direction of development of underground mining techniques were discussed.Keywords:Coal Development direction；Problems；

mining technologyAnalysis ；

目錄

1.前言.....................................................................2.我國煤

礦

開

采

技

術(shù)

發(fā)

展

現(xiàn)狀...................................................2.1 煤炭工業(yè)呈現(xiàn)多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu).....................................2.2 煤礦

開

采

技

術(shù)

取

得

重

大

進展.............................................2.2.1綜采放頂煤技術(shù).................................................2.2.2引進大功率綜采設(shè)備日產(chǎn)萬噸以上.................................2.2.3大采高綜采技術(shù).................................................2.3 煤礦井工開采技術(shù)面臨的主要問題.......................................2.3.1深井開采技術(shù)...................................................2.3.2“三下”采煤....................................................2.3.3困難條件下綜采放頂煤技術(shù).......................................2.3.4緩傾斜薄煤層單一長壁綜采技術(shù)...................................2.3.5鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采技術(shù)水平低

.........................................3.開采技術(shù)發(fā)展的方向.........................................................3.1 采煤方法和工藝.......................................................3.2深礦井開采技術(shù)...................................................3.3優(yōu)化巷道布里，減少矸石排放的開采技術(shù).................................3.5 礦山壓力控制.........................................................3.6煤炭地下氣化技術(shù).....................................................3.7小煤礦技術(shù)改造和機械化開采技術(shù).......................................4.結(jié)論.....................................................................致

謝......................................................................參考文獻....................................................................1.前言

煤礦開采方法及技術(shù)對煤礦的安全生產(chǎn)、采煤設(shè)備能力的發(fā)揮、生產(chǎn)成本、經(jīng)濟效益具有十分重要的作用。一個煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，除了自然地質(zhì)條件和管理水平外，主要取決于開采方法的先進性和適應(yīng)性。我國從炮采-普通機械化采煤-高檔普采-綜合機械化采煤-綜采放頂煤-強力綜采技術(shù)的發(fā)展，使采煤工作面的年單產(chǎn)由幾萬噸、幾十萬噸、幾百萬噸到上千萬噸。事實充分證明了煤礦開采技術(shù)的發(fā)展對煤礦產(chǎn)量、經(jīng)濟效益的重要作用。同時，煤礦開采是一個傳統(tǒng)的工業(yè)，高新技術(shù)的含量較低，如何適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在競爭中求生存與發(fā)展，煤礦的開采技術(shù)正是其核心問題。

因此，從戰(zhàn)略上確定好開采技術(shù)的創(chuàng)新方向，從戰(zhàn)術(shù)上搞好開采技術(shù)創(chuàng)新，對煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

2.我國煤礦開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 煤炭工業(yè)呈現(xiàn)多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)

我國煤礦按所有制分為國有重點煤礦、地方國有煤礦和

鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。這3類煤礦分別處于機械化、半機械化和基本為手工勞動的生產(chǎn)技術(shù)水平。在2001年全國煤炭產(chǎn)量中，5916%來自原國有重點煤礦，21%來自地方國有煤礦，1914%來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦。2000年國有重點煤礦采煤機械化和綜合機械化程度分別達到74143%和56173%，掘進裝載機械化和綜掘程度分別達到73129%和12181%。

我國煤礦的開采方法既有世界先進水平的綜合機械化高產(chǎn)高效礦井，又有原始落后的人工開采方法。如神華集團大柳塔煤礦在2000年實現(xiàn)“一井一面”生產(chǎn)原煤920158萬噸的基礎(chǔ)上，2001年計劃生產(chǎn)原煤1000萬噸，3月份月產(chǎn)創(chuàng)100158萬噸，綜采工作面月產(chǎn)90107萬噸的好成績。而我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體小煤礦井型規(guī)模小，平均年產(chǎn)量不到1萬噸，資源回收率一般只有10%~15%；傷亡事故多，1988~1997年10年間，小煤礦死亡人數(shù)占全國煤礦死亡總?cè)藬?shù)的7312%，死亡率高達1017人/Mt；開采方法落后，生產(chǎn)效率低。

多層次的煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)決定了煤炭工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的多層次化，而且這種多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)將會持續(xù)相當?shù)臅r間。保障安全生產(chǎn)、減少手工作業(yè)和笨重體力勞動是數(shù)萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦急需解決的問題，集約化成為大型企業(yè)的發(fā)展方向。

2.2 煤礦開采技術(shù)取得重大進展

經(jīng)過“七五”、“八五”、“九五”科技攻關(guān)，我國在綜合機械化放頂煤、堅硬頂板條件下的長壁綜采、大 采高綜采技術(shù)及工藝方面均取得重大進展。

2.2.1綜采放頂煤技術(shù)

20世紀80年代初我國開始試驗，90年代以來，有了很大發(fā)展，出現(xiàn)了兗州、潞安、陽泉等以放頂煤開采為主的大型高產(chǎn)高效礦區(qū)。對較好條件下的綜放成套裝備進行了完善提高，采用900kW電牽引采煤機，設(shè)計了低位大插板新型支架，開發(fā)應(yīng)用快速移架系統(tǒng)，并采取加大采煤機截深、加大后部輸送機溜槽寬度等措施，取得了很大成功。綜放隊創(chuàng)年產(chǎn)510萬t的好成績，達到世界先進水平。

我國研制出近20種放頂煤液壓支架，并對放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂煤破碎規(guī)律、頂煤冒放性、支架-圍巖關(guān)系進行了深入的研究，對安全、高效生產(chǎn)起到了重要指導(dǎo)作用。我國在放頂煤支架架型、結(jié)構(gòu)功能、參數(shù)、理論研究及使用效果方面居國際領(lǐng)先水平。綜放生產(chǎn)工藝技術(shù)研究取得了實質(zhì)進展，初步解決了有夾矸、頂煤硬等特殊情況下的綜放技術(shù)難題，進一步提高了回收率。

1996~2000年兗州集團公司與煤炭科學(xué)研究總院開采所等科研機構(gòu)和廠家合作完成的煤炭行業(yè)“九五”重點科技攻關(guān)項目“緩傾斜特厚煤層高產(chǎn)高效綜放開采成套技術(shù)與

裝備研究”，圍繞綜放開采成套裝備與工藝、綜合降塵技術(shù)、綜合防滅火技術(shù)和提高回采率相關(guān)技術(shù)等4個專題15個子專題，聯(lián)合攻關(guān)，項目總體技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平，初步形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綜采放頂煤核心技術(shù)，并逐步實現(xiàn)了主要綜采設(shè)備的國產(chǎn)化，極大地提高了礦井的集中生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益，基本實現(xiàn)了“一礦一面”或“一礦兩面”的高產(chǎn)高效生產(chǎn)格局。2000年，兗礦綜采隊全部達到300萬噸以上水平，其中2個綜采隊單產(chǎn)突破500萬噸，最高達到512161萬噸；原煤生產(chǎn)效率達到141787t/工，是1990年的8185倍。目前，兗礦又與開采所等單位合作，開展了國家技術(shù)創(chuàng)新項目/年產(chǎn)600萬t綜放工作面設(shè)備配套與技術(shù)研究0及/高效集約化綜放開采技術(shù)及關(guān)鍵裝備0的研究與實施工作，項目完成后可基本實現(xiàn)集采煤、放煤、運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、自動化，對主要生產(chǎn)設(shè)備工況進行實時在線監(jiān)測，工作面單產(chǎn)水平已達600萬t以上，可在全國率先實現(xiàn)準無人綜放采煤工作面。

2.2.2引進大功率綜采設(shè)備日產(chǎn)萬噸以上

我國神華集團神東公司在全國煤炭行業(yè)率先全套引進國外先進技術(shù)和裝備，實現(xiàn)了采掘工作面生產(chǎn)集中化，主要運輸系統(tǒng)膠帶化，輔助運輸無軌膠輪化的機械化作業(yè)方式。神東礦區(qū)一般都采用條帶式開采，工作面長度為

225~245m，推進長度為2500~5000m，裝備美國JOY公司生產(chǎn)的6LS-5型直流電牽引雙滾筒采煤機，總裝機功率為1600kW，采高212~510m，牽引速度為0~15m/s，生產(chǎn)能力在2000~2800t/h；液壓支架選用美國JOY公司和德國DBT公司生產(chǎn)的JOY8670-214/510和DBT7640-212/415液壓支架；三泵一箱乳化液泵站每臺供液流量達到270L/min；大功率的JOY和DBT刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機和破碎機采用集中控制聯(lián)動操作，總功率達2030kW，過煤能力為21500t/h；順槽膠帶機選用美國公司和澳大利亞公司的B1400-3*375-410型膠帶輸送機，帶速為4m/s；采區(qū)供電采用采區(qū)鉆孔，移動箱式變電所，10kV電壓通過鉆孔直接供到工作面順槽移動變電所。除膠帶輸送機以外綜采工作面其它設(shè)備的總重量約6000t，總裝機功率4500kW。這些先進的大功率重型機械化設(shè)備，為實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井建設(shè)提供了可靠保障。

綜采設(shè)備自動化控制的實現(xiàn)，為減人增效提供了廣闊空間。一個生產(chǎn)班的員工數(shù)由上百人、幾十人減 到6~8名，班產(chǎn)原煤在1萬t左右，日開機時間一般在83%左右，日產(chǎn)原煤在213萬t以上，創(chuàng)出全國第一、世界一流水平。

國產(chǎn)裝備日產(chǎn)7000t高產(chǎn)高效綜采在綜采工作面電壓不升級(1140V)的情況下，我國已研制出日產(chǎn)7000t綜采成套設(shè)備，并在鐵法礦務(wù)局曉南礦成功應(yīng)用，最高日產(chǎn)達9206

萬t。實際生產(chǎn)表明，若全礦運輸系統(tǒng)配套完善后，具有日產(chǎn)萬噸的潛力。

2.2.3大采高綜采技術(shù)

以邢臺礦業(yè)集團東龐礦415~5m厚煤層一次采全高綜采設(shè)備及工藝項目的成功為標志，我國引進德國和采用國產(chǎn)液壓支架，分別在開灤范各莊礦、林南蒼礦和邢臺東龐礦取得了明顯成效。邢臺礦業(yè)集團東龐礦一次采全厚長壁綜采，單產(chǎn)與工效比同一煤層條件下的分層綜采分別高出1118~2162和0158~112倍，1995年最高月產(chǎn)24萬t/月，1996年產(chǎn)量達220萬噸。

2.2.4“兩硬”條件下綜采和綜放技術(shù)

1979年，由北京開采所等單位與大同礦務(wù)局協(xié)同開展的堅硬頂板條件下的綜合機械化采煤課題，通過對頂板進行高壓注水軟化壓裂、強制放頂、強力支架相結(jié)合的綜合頂板控制技術(shù)，有效地軟化了頂板，減少了來壓強度，實現(xiàn)了厚層砂巖堅硬頂板條件下的高產(chǎn)高效礦井綜合機械化采煤，解決了頂板的安全隱患，解放了下部煤層，提高了生產(chǎn)效率和資源回收率。

“八五”期間，通過引進關(guān)鍵設(shè)備結(jié)合自主開發(fā)，開展了“大同兩硬條件萬噸級雙高工作面研究”和“大同兩

硬條件115m厚煤層七千噸級雙高工作面研究”，引進日本MCLE600-DR102102型和美國4LS大功率電牽引采煤機，英國LX(2A)2000-100型和LX(3B)1500-830型工作面輸送機；與煤炭科學(xué)研究總院太原分院合作研制的ZZS6000/17/37和ZZ5200/11/18型液壓支架，與上海分院合作研制的SSJ1200/3@200M和SSJ1200/3@250型膠帶機，在兩個試驗工作面日產(chǎn)分別達到12537t和7000t。“九五”攻關(guān)項目“兩硬厚煤層綜放開采關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究”，通過對頂煤弱化、頂板控制、特種低位放頂煤支架與總體配套，以及放煤工藝等方面的攻關(guān)，在忻州窯礦11-12合并煤層的8909、8911兩個工作面試驗成功，工作面平均煤厚7106m，采高218m，放煤厚412m，頂煤回收率76%，工作面回采率8216%，最高月產(chǎn)121 368t，提高單產(chǎn)近2倍，成本降低5.5元/t。

2.3 煤礦井工開采技術(shù)面臨的主要問題

2.3.1深井開采技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計，國有重點煤礦平均采深年增加9m，采深大于700m的礦井有50多處，最深礦井已超過1000m；最終采深超過800m的礦井有171處，總設(shè)計能力16221萬t/a，預(yù)計煤炭資源總量的53%埋深大于1000m。由于深井開采采掘工作面的圍巖應(yīng)力場、溫度場等與淺部開采有很大變化，淺部開采理論已不完全適用。

2.3.2“三下”采煤

“三下”壓煤是制約我國許多煤礦發(fā)展的重要問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國僅統(tǒng)配煤礦“三下”壓煤量就達13719億噸，其中建筑物下壓煤量占60%左右。在人口密集、工業(yè)發(fā)達的8個省建筑物下壓煤達6417億噸，占全國“三下”壓煤量的近一半。如大屯煤電公司截止2000年年底，可采儲量合計6163818萬t，“三下”壓煤及其它非經(jīng)濟可采儲量為4286118萬噸，占可采儲量的69%。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對煤炭需求的增加，解決/三下0壓煤呆滯儲量的開采技術(shù)已成為亟待解決的問題。

2.3.3困難條件下綜采放頂煤技術(shù)

隨著綜采放頂煤開采技術(shù)的發(fā)展，以平朔礦區(qū)、陜西礦區(qū)、靈武礦區(qū)等埋藏較淺(H<200m)，煤層厚(h>7m)，煤質(zhì)硬(f>310)，頂板硬(f>10)的一類煤層的綜放開采問題日益突出，這類地質(zhì)條件下的煤層綜放開采存在如下技術(shù)難題：

(1)埋藏淺(H<200m)，地壓小，使頂煤變形破壞的支承壓力小，煤質(zhì)硬，頂煤冒放性差。

(2)頂板厚、強度大，難以隨工作面的推進及時冒落，影響頂煤回收率，同時，如果頂板控制不好，頂板突然垮落將對支架產(chǎn)生沖擊，威脅工作面的安全。

(3)煤層厚，煤質(zhì)硬，煤層破斷角小且滯后垮落，冒落的煤塊大，難以放出，對頂煤回收率影響很大。

2.3.4緩傾斜薄煤層單一長壁綜采技術(shù)

我國77個重點礦務(wù)局的424個礦井賦存765個薄煤層，占可采總儲量的19%。但從薄煤層中采出的煤量逐年下降，1996年僅占7132%，并有進一步下降的趨勢。薄煤層開采機械化程度低，采高小，工作條件差，設(shè)備移動維修困難；存在投入多，產(chǎn)出少的問題。

2.3.5鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采技術(shù)水平低

鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采工藝落后，安全生產(chǎn)條件差，資源回收率低，也是需要解決的問題。

3.開采技術(shù)發(fā)展的方向

在當今科技經(jīng)濟發(fā)展的新形勢下，煤炭開采技術(shù)的研究必須面向國內(nèi)國外兩個市場、面向經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場，立足于煤炭開采技術(shù)的前沿，立足于中國煤炭發(fā)展戰(zhàn)略所必要的技術(shù)儲備，立足于煤炭工業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略所必須的關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，立足于煤炭工業(yè)工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發(fā)和技術(shù)儲備，跟蹤產(chǎn)業(yè)科技前沿，開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，占領(lǐng)技術(shù)制高點。

3.1 采煤方法和工藝

采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學(xué)科發(fā)展的主題和中心。采煤工藝的發(fā)展將帶動煤礦開采各環(huán)節(jié)的變革，現(xiàn)代采煤工藝正在向高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性方向發(fā)展，基本途徑是使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合。研制和使用強力、高效、可靠、耐用及智能化的采煤設(shè)備及監(jiān)控系統(tǒng)，改進和完善采煤工藝在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時，繼續(xù)發(fā)展，改進多層次、多樣化的采煤工藝，通過科學(xué)總結(jié)實踐經(jīng)驗，建立我國系統(tǒng)的采煤工藝理論。

3.2深礦井開采技術(shù)

隨著社會對煤炭需求量的日益增加，開采能力不斷提高，開采深度不斷增加是煤礦開采技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。我國采礦工作者一般把采深等于及大于800m的礦井稱深井。深部礦井開采是我國煤礦開采面臨的重大技術(shù)課題之一。深礦井開采的關(guān)鍵技術(shù)是：煤層開采的礦壓控制、沖擊礦壓防

治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等。

3.3優(yōu)化巷道布里，減少矸石排放的開采技術(shù)

改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置，以實現(xiàn)開采效益最大化為目標，研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系，實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。重點研究高產(chǎn)高效礦井開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，簡化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，集中準備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低巖巷掘進率； 多開煤巷，減少出矸率； 研究矸石在井下直接處理，作為充填材料的技術(shù)。

3.4三下采煤技術(shù)

提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等技術(shù)的水平,深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。

3.5 礦山壓力控制

尋求礦山壓力控制實際問題的完好解決與科學(xué)解答仍是采礦學(xué)科的基本任務(wù)。對于性質(zhì)不同、類型繁多的礦山壓力顯現(xiàn)與控制問題，通過研制和改進測試儀器、完善監(jiān)測手段、掌握不同條件下的礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律，并據(jù)此研究、改進控制的手段和方法，采取恰當?shù)募夹g(shù)與安全措施，實現(xiàn)礦山壓力的適時有效控制。因此我們需要繼續(xù)研究的問題有:(1)進一步完善來場圍巖控制理論；

(2)研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層拉制技術(shù)；

(3)放頂煤開采巖層和支架—圍巖相互作用機理；(4)支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測技術(shù)；(5)沖擊礦壓的預(yù)測和防治；(6)研究開發(fā)新型的支護設(shè)備。

3.6煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化是實現(xiàn)高效安全開采的一項新工藝，屬于一種特殊的采煤方法，它集建井、采煤、氣化。種工藝為一體，取消了龐大笨重的井下采煤設(shè)備和地面氣化設(shè)備，變傳統(tǒng)的物理采煤為化學(xué)采煤，是多學(xué)科開發(fā)潔凈能源和化 工原料的高新技術(shù)。它克服了現(xiàn)有井工采煤的安全問題等弊

端，也趁免了傳統(tǒng)采煤和地面氣化過程中的廢氣、廢水、廢渣等的污染，其關(guān)鍵技術(shù)是實現(xiàn)氣化生產(chǎn)的連續(xù)、穩(wěn)定(煤氣量、煤氣成份、煤氣熱值的穩(wěn)定)和充分就地監(jiān)測、控制。

3.7小煤礦技術(shù)改造和機械化開采技術(shù)

實施國家關(guān)閉小煤礦,淘汰落后生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,提高平均單井規(guī)模的技術(shù)政策,開發(fā)小型機械化、半機械化開采技術(shù)和裝備,改進小煤礦的采煤方法和開采工藝,提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效;提高小煤礦的頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)水平,最大限度地減少頂?shù)装迨鹿事省?/p>

4.結(jié) 論

綜上所述，從上述過程中，筆者認為當今煤礦開采技術(shù)的發(fā)展主要方向應(yīng)該是圍繞高科技技術(shù)應(yīng)用和保護環(huán)境兩個方面，一定要堅持可持續(xù)發(fā)展的路線，來進行的煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用，在這一過程中，主要還是需要我們相關(guān)的煤礦工作者在實踐工作中不斷的完善和創(chuàng)新方法，為煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新多提寶貴意見，為煤礦事業(yè)發(fā)展做出貢獻，在淺談煤礦開采技術(shù)的發(fā)展和存在的問題過程中，可能還存在很多不足的地方，希望可以得到廣大煤礦開采工作者的廣泛意見，通過相關(guān)的建議，虛心接受和思考，來不斷完善自身不足之處，爭取為煤礦開采技術(shù)的發(fā)展做出更多貢獻。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論新方法與高新技術(shù)，研究解決采礦問題，探求采礦規(guī)律； 采礦科學(xué)與其它科學(xué)(計算機科學(xué)、材料科學(xué)等)的相互結(jié)合，豐富和擴展了煤礦開采技術(shù)，是當今煤礦開采技術(shù)的發(fā)展方向。

致 謝

本論文在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師的大量心血，在寫論文的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心的指導(dǎo)下，問題都得以順利解決，在此，我向我的導(dǎo)師表達我由衷的敬意，謝謝導(dǎo)師在這段時間給我無微不至的關(guān)心和愛護。在畢業(yè)論文設(shè)計這段時間里，導(dǎo)師的淵 博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，而且平易近人的人格魅力對本人都產(chǎn)生了深遠的影響，而且，在這期間對于基本研究方向的把握，資料的搜集，期刊論文的學(xué)習等方面都對我有很大的幫助，對我今后的學(xué)習和工作都產(chǎn)生了深遠的影響，為我今后前進指明了方向，在此我再次感謝導(dǎo)師在這段時間對我的幫助。

參考文獻

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國高新技術(shù)企業(yè)，2011(4).

第四篇：采礦工程畢業(yè)論文選題參考題目

? 采礦工程畢業(yè)論文題目

? 地下鐵礦床灰?guī)r頂板突水機理及注漿堵水效果實驗與模擬研究 ? 急傾斜中厚煤層軟底綜采采場礦壓規(guī)律及其控制研究 ? 地下鐵礦開采三維SURPAC建模與采礦過程穩(wěn)定性數(shù)值分析 ? 煤礦塌陷區(qū)耕地生產(chǎn)力損害組件式GIS可視化評價系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

? 露天轉(zhuǎn)地下開采過程三維可視化仿真模型及穩(wěn)定性分析 ? 風化型土質(zhì)金礦尾礦植被恢復(fù)研究 ? 自控變頻式同步電動機鎖相并網(wǎng)技術(shù)研究 ? 降雨入滲條件下新邱區(qū)中南公路邊坡穩(wěn)定性分析

? 露天采礦的生態(tài)影響綜合評價與生態(tài)環(huán)境保護及修復(fù)對策研究 ? 大采深條件下采煤活動引起的覆巖移動變形及破壞規(guī)律研究 ? 基于ADRC的水面船舶動力定位控制技術(shù)及仿真研究 ? 超長工作面綜采放頂煤開采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的研究 ? 井筒受采空區(qū)塌落影響的破壞機理及治理研究 ? 黃金行業(yè)分析報告

? 鉸接式自卸汽車懸架縱向傳力機構(gòu)的有限元分析 ? 3DGIS構(gòu)模與FLAC-3D建模網(wǎng)格數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究 ? 井筒保護煤柱開采設(shè)計與變形監(jiān)測及數(shù)據(jù)處理 ? 深井巷道失穩(wěn)分析及錨桿支護參數(shù)優(yōu)化

? 基于Surpac的鎢礦床三維建模及儲量可視化計算 ? 深部礦巖工程條件與開挖穩(wěn)定性分析 ? 全尾砂膠結(jié)充填自流輸送管路改造及優(yōu)化 ? 深部礦柱失穩(wěn)三維探查及數(shù)值分析 ? 硬巖層狀頂板失穩(wěn)規(guī)律與支護技術(shù)研究

? 緩傾斜中厚磷礦床地下開采采場礦壓顯現(xiàn)及上覆巖層變形破壞規(guī)律

? 抗滑樁支護效果分析與工程應(yīng)用

? 基于離散單元法的節(jié)理巖體邊坡穩(wěn)定性分析 ? 南水北調(diào)工程芳芝段開挖渠道邊坡穩(wěn)定敏感性分析 ? 土地復(fù)墾方案實施存在的問題及對策研究 ? 軟煤層大采高綜采圍巖控制技術(shù)研究

? 長壁工作面采場頂板壓力三維動態(tài)分布規(guī)律研究 ? 大采高超長工作面頂板災(zāi)害預(yù)警研究 ? 石屑混凝土的性能及環(huán)境效益

? 基于GIS的煤礦采掘生產(chǎn)狀態(tài)可視化管理系統(tǒng)研究 ? 山寨煤礦開采地質(zhì)環(huán)境評價 ? 礦產(chǎn)資源概述

? 采礦系統(tǒng)工程的現(xiàn)狀與發(fā)展 ? 邊坡及其它類工程地質(zhì)問題研究 ? 預(yù)裝藥爆破技術(shù)在德興銅礦的應(yīng)用

? 試根據(jù)礦山壓力的特點，確定圍巖大巷的合理位置 ? 論述回采工作面或采區(qū)巷道中采用下行風有無危險？ ? 選擇與布置采區(qū)車場時，要解決哪些關(guān)鍵問題？ ? 論述為什么有些大型礦井采用立、斜井綜合開拓 ? 小煤礦頂板管理的探索與思考 ? 提高煤炭產(chǎn)量之改造實踐 ? 煤柱應(yīng)力分布規(guī)律的數(shù)值模擬分析 ? 變傾斜煤層中過斷層巷道支護的優(yōu)化研究 ? 微差爆破提高塊煤率的技術(shù)研究

? 深部三軟煤層沿空掘巷錨梁網(wǎng)支護監(jiān)測技術(shù) ? 變傾斜煤層中過斷層巷道支護的優(yōu)化研究 ? 提高巖巷掘進爆破速度和質(zhì)量的若干技術(shù)問題

? “三軟”煤層、復(fù)合頂板下沿空掘巷錨索網(wǎng)支護技術(shù)應(yīng)用 ? 主要產(chǎn)煤國煤礦錨桿支護技術(shù)分析 ? 大斷面綜采切眼支護技術(shù)

? 提高巖巷掘進爆破速度和質(zhì)量的若干技術(shù)問題 ? 在窄小煤柱中掘進巷道的頂板管理 ? ＰＬＣ在煤礦提升機電控系統(tǒng)中的應(yīng)用 ? 低壓配電系統(tǒng)接地與漏電保護裝置的應(yīng)用

? 超級電容器在礦山提升機變頻器中的應(yīng)用

? 變頻器在礦井提升系統(tǒng)改造設(shè)計中的應(yīng)用

? 選煤廠集中控制系統(tǒng)電源的改進 ? 采煤工作面機電事故四例分衍 ? 煤礦電機溫升自動測試報警裝置 ? 直流轉(zhuǎn)轍機閉環(huán)控制技術(shù)在煤礦得到應(yīng)用 ? 煤礦井下用垂直提升的帶式輸送機 ? 煤礦井下漏電保護裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

第五篇：防治水論文(采礦工程畢業(yè)論文)

淺談礦井水害防治工作的管理

尼山東官蘇氏

摘 要：通過王家?guī)X煤礦透水事故，分析了礦井水災(zāi)事故的主要類型與治理方法以及礦井水災(zāi)事故原因分析及防治措施，通過對水災(zāi) 事故的誘發(fā)原因、透水征兆以及發(fā)生機理的研究分析，提出一套地面和井下防治水措施，為煤礦持續(xù)、安全生產(chǎn)提供理論依據(jù)。針對大雁礦業(yè)集團公司的實際情況提出了具體思路。

關(guān)鍵詞：礦井；防治水；管理；安全生產(chǎn)。0 1 0年 3月，兩起重大透水事故相繼發(fā)生：3 月1日駱駝山煤礦透水事故、3月2 8日王家?guī)X煤 礦透水事故。從這兩起事故，人們不禁發(fā)出疑問，煤礦防治水工作究竟有沒有行之有效的辦法、隱患 能否預(yù)先探測、事故能否及時避免、《 煤礦防治水規(guī)定》如何更好的落實等。國務(wù)院、安監(jiān)局、各級地方政府十分重視礦井防治水工作，已將其列為安全生產(chǎn)工作的重中之重，層層召開專題會議，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，研究防治措施，部署防范工作。在此 對煤礦防治水管理工作談幾點看法。礦井水害事故的類型

礦井水害多年來一直是制約我國采礦工程建設(shè)的主要因素之一。各種類型的水害會給煤礦安全生產(chǎn)帶來重大影響。依據(jù)礦井水的來源，可以把礦井水害分為六種類型：.1 地表水水害

由河流、湖泊、沼澤、水庫等地表水體，通過 巖石裂隙、采動塌陷裂隙、斷層破碎帶、巖溶孔 洞、老窯、井巷等通道進入礦井，導(dǎo)致礦井充水，嚴重威脅礦井的生產(chǎn)安全。例如大雁三礦北二采區(qū)對應(yīng)地面有勝利溝及紅旗溝，均為季節(jié)性小溪，由于與下部第四系含水層 之間無較好的隔水層，因此滲漏嚴重，致使第四系砂礫含水層內(nèi)大量含水。三礦北二采區(qū)淺部煤層開采后，砂礫石含水層水將可能沿著采動塌陷裂隙進人采空區(qū)，進而影響到礦井的安全生產(chǎn)。特別是2 0 0 9 年春季桃花水期，兩溝水流以 1 萬 m，／ h的流量漫過防洪壩，迅速進入地表采空塌陷區(qū)，給礦井的安全生產(chǎn)帶來了極大的威脅。.2 含水層水水害

煤系地層含水，特別是煤層及煤層頂?shù)装搴?水，當井巷開拓或開采后，使煤層及圍巖含水層中的地下水進人礦井，造成礦井充水，從而影響礦井的生產(chǎn)和安全。例如大雁二礦一采區(qū)F 斷層外淺部煤系地層內(nèi)大量含水，并有較好的補給水源。含水層水通過煤巖層裂隙、孔隙、斷層進入礦井采空區(qū)，使礦井涌水量增大，給礦井的安全生產(chǎn)帶來了較大的影響

和危害。為此，在二礦F斷層外施工了一口疏干井，常年疏干截留淺部煤系地層水，對礦井涌水量起到了很好地控制作用。

1.3斷層水水害

斷層破碎帶的裂隙、孔洞連通含水層、含水溶洞、老空積水、地表水等水體，當井巷施工進入斷層破碎帶時使礦井充水，進而影響礦井的生產(chǎn)和安全。例如大雁二礦三采區(qū)上方第四系層內(nèi)發(fā)育有粗砂含水層，含水系數(shù)高，并且有充足的補給水源。在二礦三采區(qū)東部發(fā)育有 F o、F，、F o 9 斷層，均為導(dǎo)水斷層，因此，第四系粗砂含水層的水通過斷層

導(dǎo)水進入煤系地層，致使三采區(qū)煤系地層大量含水。采掘巷道送人三采區(qū)后均遇到了較大量的淋水，采區(qū)涌水量近3 0 0

m／ h，并長期不降，采掘工程被迫停止。

1.4老空區(qū)積水水害

礦井已廢棄的井巷及采空區(qū)俗稱老塘，常有大量積水，稱為老空水。當采掘巷道、工作面接近老塘時常引起礦井充水，影響礦井的生產(chǎn)和安全。老空水是礦井水災(zāi)事故的主要原因。

例如大雁二礦 5 0階段 3 0

煤層綜采放頂煤工作面在回采過6線石門時，在工作面與運輸巷交叉點因工作面冒頂，采動裂隙導(dǎo)通了上部采空區(qū)老塘積水，涌水量最大達 1 4 9

m ／ h，使工作面停產(chǎn)數(shù)日，6線石門多部機電設(shè)備被淹，給礦井生產(chǎn)帶來了很大損失。

1.5封閉不良的鉆孔水水害

地質(zhì)勘探鉆孔可能穿越含水層、含水溶洞，如果鉆孑 L 終孔時未予封孔或封閉不良，當井巷或工作面揭穿鉆孔時水流順孔而出導(dǎo)致礦井充水，影響礦井生產(chǎn)和安全。例如大雁三礦北一采區(qū)在施工 5 0 0石門下山的過程中，掘進巷道揭露了7 7 — 2 9 2號鉆孔，因該鉆

孔封閉不良，導(dǎo)通了第四系層中的砂礫含水層，鉆孔突水量達 4 2 0

m

／ h，給礦井采掘生產(chǎn)造成了很大的損失。

1.6巖溶水水害

易溶性石灰石巖層或其它可溶性巖層溶蝕后會產(chǎn)生溶隙、溶道或溶洞，并為地下水所填，當井巷或工作面揭穿時則導(dǎo)致礦井充水，從而影響礦井的生產(chǎn)和安全。

2礦井水害防治工作的開展

從水文地質(zhì)條件分析，前面所提的兩個透水礦井與國內(nèi)大水礦區(qū)相比并不算復(fù)雜，但事故傷亡人數(shù)之多令人震驚。從管理層面上講，嚴格執(zhí)行規(guī)程、規(guī)定，做實、做細、做好 日常防治水基礎(chǔ)工作，大多數(shù)水患事故是可以避免的。因此，首先要充分認識做好煤礦水害防治工作的重要性和緊迫性，提高認識，加強領(lǐng)導(dǎo)，將水害防治監(jiān)察管理工作擺在重要議事日程，有效遏制礦重特大水害事故的發(fā)生其次，要嚴格執(zhí)行關(guān)于礦井配備水文地質(zhì)技術(shù)員的數(shù)量要求，或者建立專業(yè)性強的礦山地質(zhì)測量機構(gòu)。長期以來，礦山勘察有勘察資質(zhì)、地面測繪有測繪資質(zhì)，唯有礦山地測工作沒有資質(zhì)認定。因此，從事礦山服務(wù)的礦山地質(zhì)測量機構(gòu)資質(zhì)有待認證，規(guī)范工作范圍與工作內(nèi)容。應(yīng)切實加強對礦山地質(zhì)測量機構(gòu)的管理，一是要做好礦山地質(zhì)測量隊伍的建設(shè)。各礦井均配有礦井地測機構(gòu)，但因目前地質(zhì)及水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員奇缺，各礦井不可能按照要求配備足夠數(shù)量的地質(zhì)及水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員。因此，集中利用有限的專業(yè)技術(shù)人員建立區(qū)域性的地測機構(gòu)，有效利用人員、技術(shù)、設(shè)備等社會資源，達到人力資源共享、技術(shù)設(shè)備優(yōu)勢互補，達到效能最大化，將成為最佳的運行模式。因此，要按照礦山數(shù)量，合理部署社會地質(zhì)測量機構(gòu)，既要防止機構(gòu)過少，難以完成工作任務(wù)，又要防止地質(zhì)測量機構(gòu)過多，導(dǎo)致惡性競爭。二是要嚴格對地質(zhì)測量機構(gòu)及其從業(yè)人員的管理，使地測機構(gòu)樹立服務(wù)意識、公正意識、誠信意識、危機意識。要通過地質(zhì)測量工作，為礦山企業(yè)的礦井水害防治帶來實實在在的效果。三是要加強礦山地質(zhì)測量從業(yè)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。要采取多種培訓(xùn)措施，提高礦山地 質(zhì)測量從業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平，再次，還要建立核查機制和專家審查制度，通過建立可操作性強的實地核查和專家審查機制，來加強礦山水文地質(zhì)工作的自檢與互檢，以確保礦山水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作的可靠性，從而有效杜絕礦井水

害事故的發(fā)生。近期通過學(xué)習修編的 《 煤礦安全規(guī)程》 和 《 煤礦防治水規(guī)定》，認為礦井水害防治工作的開展應(yīng)做到 ：

2.1認真做好地表防治水工作

礦井井口標高、地面建筑物的標高要高于歷年最高洪水水位。礦區(qū)受山洪威脅時，在山坡上修挖防洪溝堵截山洪。對礦區(qū)地表塌陷區(qū)要堵塞、填平、壓實。對漏水的溝渠、季節(jié)性河流要整鋪河底 或改道。

2.2加強并下防治水工作

2.2.1查明礦井充水來源

做好礦井水文地質(zhì)觀測工作，查明礦井充水來源，對礦井和附近小窯采空區(qū)認真進行調(diào)查，掌握涌水通道。

(1)建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，對地下水進行動態(tài)觀測和水情水害分析。查清井巷主要補給水源、補給方式和途徑。

(2)搞好礦井水 “ 防、堵、疏、排、截”綜合治理工作。防是要合理留設(shè)各類防隔水煤柱并修建防隔水閘墻；堵是注漿封堵具有突水威脅的含水層或?qū)ǖ?；疏是探放老空水和對承壓含水層進行疏水降壓；排是完善礦井排水系統(tǒng)，排水管路、水泵、水倉和供電系統(tǒng)等必須配套；截是加強地表水的截流治理。

2.2.2 保護好防隔水煤(巖)柱

保護好防隔水煤(巖)柱，嚴禁在防隔水煤(巖)柱中進行采掘作業(yè)。防隔水煤(巖)柱的尺寸應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開采方法等因素，在礦井設(shè)計中予以規(guī)定。

2.2.3加強斷層水、底板承壓水的超前治理

巷道過導(dǎo)水斷層、裂隙(帶)等構(gòu)造地帶時，必須超前探水前進。如果含水豐富，應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固。井筒工程穿過強含水層時，必須進行預(yù)注漿封堵加固。受底板承壓水威脅的礦井，要進行疏水降壓，保證安全開采；無法保證安全開采時，必須進行底板加固注漿。

2.3 建立完善的井下排水系統(tǒng)

礦井排水系統(tǒng)應(yīng)按照 《 煤礦防治水規(guī)定 》的要求，配備與礦井涌水量相匹配的水倉、水泵、排水管路、配電設(shè)備等設(shè)施，確保礦井正常排水，并滿足特殊情況下的排水需要。涌水量大的礦井或水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，井底車場及井下中央泵房應(yīng)設(shè)置防水閘門等防水工程。

2.4 加強礦井的雨季 “ 三防”工作

認真編制雨季 “ 三防”工作計劃和實施方案，成立雨季 “ 三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，組織搶險隊伍，儲備足夠數(shù)量的搶險物資；雨季前，要對礦井排水設(shè)備和供電設(shè)施進行一次全面檢修，清挖水倉、水溝和沉淀池。煤礦位于地表河流、山洪等附近，井口，工業(yè)廣場要修筑堤壩、開挖溝渠，防止地表水倒灌礦井。地表水體、采空塌陷區(qū)等部位有漏水現(xiàn)象時，要對漏水的水體基底進行防漏加固處理。

2.5做好老空水的探放工作

老空水是煤礦的主要水害之一，必須高度重視老空水的探放工作。在探水前，分析查明老空水的空間位置、積水量和水壓；探放水時，要撤出可能受水害威脅區(qū)域的所有人員；探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)測放水全過程，直到老空水放完為止。． 6 搞好防治礦井水害的培訓(xùn)教育工作

確保全體井下作業(yè)人員有較高的防治水安全意 識、掌握一定的常識，并具備必要的應(yīng)對能力。． 7 加強水害應(yīng)急救援工作

整合人力資源，在一個礦區(qū)配備齊全的探放水設(shè)備和專業(yè)隊伍，完善水害應(yīng)急預(yù)案，在各礦與物流中心儲備足夠數(shù)量的搶險物資和設(shè)備，確保搶險救災(zāi)時能夠及時到位，并發(fā)揮最

大作用。

3礦井水災(zāi)事故原因分析及防治措施

3.1造成礦井水災(zāi)的原 因

造成礦井水災(zāi)的主要原因有以下幾個方面：

(1)地面防洪措施不詳(2)井筒位置設(shè)計不當(3)資料不清盲目施工(4)低劣施工質(zhì)量；(5)亂采亂掘破壞煤柱(6)技術(shù)差錯造成事故(7)麻痹大意強行違章；(8)水泵排水能力不足，不能及時排出突發(fā)涌水。

3.2礦井水災(zāi)的征兆

在煤礦建設(shè)和開采過程中，常會受到水的危害。煤層或巖層透水之前，一般都有以下一些征兆：

(1)煤層發(fā)潮、無光彩、發(fā)暗。煤層本來是干燥而光亮的。有水滲透就會發(fā)潮變暗。

(2)煤壁“ 掛汗”。積水透過微孔裂隙凝聚在煤壁表面而呈現(xiàn)水珠，象人流汗一樣，稱“ 掛汗”。

(3)煤層溫度變冷。有了積水的煤層，人撫摸時會感到發(fā)冷，時間越長越冷。

(4)工作面發(fā)涼。因為散發(fā)在空氣中的熱，都被有水的煤層漸漸地吸收和傳導(dǎo)出去了，所以人們進入工作面時，就感封發(fā)涼，時間越長越?jīng)觥?/p>

(5)煤層里有“ 吱吱” 的水叫聲。因為大的水壓能把水從裂縫中擠壓出來，所以發(fā)出水叫聲，人只要靠近煤壁一聽，就可以聽出這種聲音。如果聽到較大的水叫聲、水吼聲或空洞泄水聲，這是積水流動時引起的，臨近有透水危險的征兆。

(6)水的氣味和顏色發(fā)生變化。如果水的酸性比較大，有澀味或臭雞蛋味，呈紅色，把水珠放在手指間摩擦有發(fā)滑的感覺，這是老空區(qū)透水的預(yù)兆。如果有甜味，是流沙層水和斷層水。石灰?guī)r溶洞透出的水往往呈黃、灰色，并有臭味。另外，巷道發(fā)生透水前，巖石裂縫中往往夾有淤泥，頂板出現(xiàn)淋水，壓力明顯增加，底板出現(xiàn)涌水。如果在掘進或采煤過程中突然出現(xiàn)了透水征兆，有透水危險，要采取果斷措施，撤離人員，躲避到安全地點，并及時向有關(guān)部門匯報。防治水災(zāi)措施

礦井水災(zāi)的防治，必須從地面和井下兩個方面采取措施。.1 地面防治水

為了防止或減少大氣降水和地表水涌人工業(yè)場地，通過滲漏區(qū)或井口進人井下，必須認真做好防治水工作。地面防治水是預(yù)防礦井水災(zāi)的第一道防線，對于以大氣降水和地表水為主要涌水水源的礦井來說尤為重要。要做好地面防治水工作，首先要掌握地表水的性質(zhì)、特點及變化規(guī)律，其次要掌握本礦區(qū)的地形地貌及當?shù)貧夂驐l件，要研究確定防治水措施及防排水工程。地面防治水有以下六種措施：

(1)排泄山洪、排放積水；

(2)疏干或遷移地表水源；

(3)加固河床堵滲漏，灌注漿液堵通道；

(4)充填、平整注地；

(5)在井口和工業(yè)場地上游的有利地形建筑水庫，雨季前把水放到最低水位，以爭取最大蓄洪量，減少降雨對礦井的威脅；

、(6)加強地面防水工程的檢查。在雨季到來之前，對地面防水工程應(yīng)做全面檢查，發(fā)現(xiàn)

問題及時處理。此外，在雨季期間還應(yīng)做好防洪宣傳組織工作，充分發(fā)動群眾，以便有領(lǐng)導(dǎo)、有組織、有計劃地同洪水做斗爭。

4.2 井下防治水

(1)查明水源和通道。為了查明水源和可能涌水的通道，應(yīng)掌握以下情況： ①沖擊層的組成及厚度，各分層的含水性及透水性； ②裂隙和斷層的位置、錯動距離、延伸長度、破碎帶范圍、含水情況和導(dǎo)水性能； ③含水層與隔水層的位置、數(shù)量、厚度，各含水的涌水量、透水情況及其與開采煤層的距離； ④老窯和現(xiàn)在正開采的小煤窯的位置分布、開采范圍、開采深度和積水情況，廢棄鉆孔和處理情況等； ⑤開采過程中，圍巖破壞及

地表塌陷情況，觀測巖層垮落帶、斷裂帶、沉降彎曲帶的高度及其對涌水的影響。

(2)做好水文觀測工作： ①收集當?shù)貧庀蟆⒔邓亢秃恿魉馁Y料； ②查明地表水體的分布、水量的補 給、排泄條件： ③通過探水鉆孔和水文觀測孔，觀測各種地下水源的水位、水壓和水量變化，分析水質(zhì)查明礦井水的來源及其補給關(guān)系； ④觀測礦井涌水量及其季節(jié)性變化規(guī)律等。

(3)井下探水。堅持” 有疑必探，先探后掘” 的探放水原則。

(4)疏放水。疏放水就是在探明礦井水源之后根據(jù)水源的類型采取不同的疏放水方法，有計劃、有準備地將威脅礦井安全的水源疏放干，它是防止礦井水災(zāi)最積極、最有效的措施。

(5)截水。在探到水源后，由于條件所限無法放水，或者雖能放水但不合理時，便利用防水墻、防水閘 門、防水煤柱或巖柱等設(shè)施，永久地或臨時性地截住水源，將采掘區(qū)與水隔開，使局部地點涌水不至于威脅其它區(qū)域。

(6)注漿堵水。將專門制備的漿液(堵水材料)通過鉆孔壓入地層的裂隙、溶洞或斷層碎帶，使?jié){液擴散、凝固、硬化，達到充填堵塞涌水通道、隔離水源之目的。注漿堵水方法簡便，效果較好，是防止礦井涌水行之有效的措施。煤礦水災(zāi)危害的嚴峻性

5.1 地表水和地下水的雙重威脅

從地表水看，我國的一些煤礦，是在近海、江河、庫區(qū)等水體下開采的，防治水技術(shù)要求很高。從地下水看，目前開采的華北石炭二疊紀煤田和南方晚二疊紀煤田，屬喀斯特水文地質(zhì)類型，溶洞突水隱患嚴重；黃淮平原的煤田則受到第四系沖積層的覆蓋，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，含水層和富水層較多，容易產(chǎn)生斷層突水。一些小煤礦亂采濫挖，既“捅漏”了原有的老空水，同時也制造了新的積水隱患，增添了防范突水事故的難度。

5.2 隨著煤礦開發(fā)時間的延長，礦井開采深度的延伸，水害越來越嚴重，治理成本也在增加

目前國有重點煤礦每生產(chǎn)1噸煤炭，要排水5－6噸。一些百年老礦如焦作煤業(yè)集團，其所屬礦井的經(jīng)常性涌水量已經(jīng)高達每小時2.4-3萬立方米，每采1噸煤就要排水50－60立方米，每年僅排水費用就高達6000余萬元，噸煤排水費達20～30元，占集團公司噸煤成本的20%左右；一些礦井噸煤排水費達57元，企業(yè)承受能力接近極限。眾所周知，煤炭市場是有周期的，在市場供大于求、煤礦經(jīng)濟運行困難的情況下，防治水工作面臨很大挑戰(zhàn)。

5.3 自然環(huán)境的惡化，增添了煤礦防治水工作的變數(shù)

近年來受工業(yè)活動和人為因素的影響，全球氣候急劇變化，洪澇、颶風、泥石流和干旱等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。一些產(chǎn)煤地區(qū)久旱之后突降大雨，容易引起突發(fā)性水災(zāi)事故，猝不及防。近年來，山西、陜西、內(nèi)蒙、甘肅一些煤礦發(fā)生水災(zāi)事故，就是因為平時干

旱少雨、缺乏防范水災(zāi)的意識和必要的措施，結(jié)果釀成災(zāi)害。

5.4 煤礦防治水人才奇缺

礦業(yè)高等教育萎縮，水位地質(zhì)專業(yè)人才培養(yǎng)數(shù)量本來就很少，而且畢業(yè)后也不愿意到煤礦，防治水工作 “無人管、不會管、管不好”的情況嚴重。一般來說，水災(zāi)事故發(fā)生之前均有異常預(yù)兆，由于煤礦井下人員多為農(nóng)民工、臨時工，加上教育培訓(xùn)滯后，目前煤礦現(xiàn)場作業(yè)人員中，能夠識辨這種預(yù)兆的越來越少。

6煤礦水害防治技術(shù)現(xiàn)狀

煤礦水害與其形成的條件有直接對應(yīng)關(guān)系。礦井充水三個條件即“礦井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水強度（涌水量）。

6.1 水文地質(zhì)探查技術(shù) 6.1.1水文地質(zhì)試驗技術(shù)

水文地質(zhì)試驗技術(shù)的基本方法是以水文地質(zhì)理論為基礎(chǔ)，以水文地質(zhì)鉆探、抽（放）水試驗、底板巖石力學(xué)試驗為主要手段，探查含水層及其富水性、主要含水層水文地質(zhì)邊界條件、各含水層之間的水力聯(lián)系等。

6.1.2地球物理勘探技術(shù)

（1）地震勘探：包括二維和三維地震勘探。主要應(yīng)用于以下幾個方面： 查明落差大于5米的斷層；

查明區(qū)內(nèi)幅度大于5米的褶曲和直徑大于20米的陷落柱； 探測采空區(qū)和巖漿浸入體。

（2）瞬變電磁探測技術(shù)：是地面探測含水層及其富水性、構(gòu)造及其含水情況，老窯及其積水多少的主要手段。

（3）高密度高分辨率電阻率法探測技術(shù)：是地面及其地下洞體的首選方法。

（4）直流電法探測技術(shù)：屬于全空間電流勘探，可在地面及井下使用。主要應(yīng)用于以下幾個方面：

巷道底板富水性探測；

底板隔水層厚度，原始導(dǎo)高探測；

掘進頭和側(cè)幫超前探測，導(dǎo)水構(gòu)造探測； 潛在突水點、老窯積水區(qū)、陷落柱探測。

（5）音頻電穿透探測技術(shù)：一般應(yīng)用于井下，主要探查：

采煤工作面內(nèi)的底板下100米內(nèi)的含水構(gòu)造及其富水區(qū)域平面分布范圍，并進行富水塊段深度探測；

工作面頂板老窯、陷落柱、松散層孔隙內(nèi)含水情況探測； 掘進巷道前方導(dǎo)水、含水構(gòu)造探測。

（6）瑞利波探測：主要探測斷層、陷落柱、巖漿巖侵入體等構(gòu)造和地質(zhì)異常區(qū)等，探測距離80-100米；

（7）鉆孔雷達探測技術(shù)：通過鉆孔探查巖體中的導(dǎo)水構(gòu)造、富水帶等；

（8）坑透：回采工作面形成后，使用坑透儀查明工作面內(nèi)的構(gòu)造發(fā)育情況。

6.1.3 地球化學(xué)勘探技術(shù)

主要通過水質(zhì)化驗、試驗等方法，利用不同時間、不同含水層的水質(zhì)差異，確定突水水源，評價含水層水文地質(zhì)條件，確定各含水層之間的水力聯(lián)系。

6.1.4 鉆探技術(shù)

地面鉆機、坑道鉆機主要用于地面、井下探放水，探測構(gòu)造及不良地質(zhì)體（陷落柱、巖溶塌洞），以及水文地質(zhì)勘察，注漿堵水成孔等。7 煤礦水害防治技術(shù)

礦井水害防治方法主要有以下幾種：

地面防治水、井下探放水、疏干降壓、注漿堵水、突水預(yù)測等，下面重點介紹地面防治水，井下探放水。

7.1 地面防治水

地面防治水是指在地面修建各種排水工程，防止和減少大氣降水（洪水）和地表水涌入煤礦井下的技術(shù)和方法。

7.1.1搞好地面防洪調(diào)查工作

A、查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況和疏水能力；

B、查清有關(guān)水利工程情況，熟悉當?shù)厮畮?、水電站大堤、河道大堤及河道中障礙物等；

C、查清當?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料； D、查清疏水、防水和排水系統(tǒng)情況；

7.1.2井口和工業(yè)場地的設(shè)計

A、煤礦井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程必須高于當?shù)貧v年最高洪水位；

B、在山區(qū)，煤礦井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物必須避開可能發(fā)生泥石流、滑坡的地段； C、煤礦井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物高程低于當?shù)貧v年最高洪水位時，必須修筑堤壩、溝渠或采取其它防排水措施； 7.1.3地表水體治理

在地表水體治理上采取“疏”、“截”、“擋”、“堵”、“渡”、“排”等綜合治理措施； A、疏—-是指用溝渠、管道等方法將地表水、大氣降水疏通引出礦區(qū)以外； B、截---是指用修筑堤壩的方法將河水截斷，使水流改道，從礦區(qū)外圍流走； C、擋---是指用構(gòu)筑建筑物的方法將洪水擋在煤礦井口和工業(yè)場地以外； D、堵---是指堵住漏水通道。

對地表的老窯、采空區(qū)的裂縫、塌陷坑等用砼等材料進行堵塞。

對使用中的鉆孔，要安裝孔口蓋。對報廢的鉆孔要及時封孔，防止地表水流入井下。E、渡---是指經(jīng)過積水區(qū)的水溝或水渠用流水渡槽或架空管道方法渡過；

F、排---是指將凹地形無法疏導(dǎo)的積水安裝水泵進行排放，防止積水滲入井下；

7.1.4 嚴禁開采防隔水煤柱

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，礦井防隔水煤柱一經(jīng)確定，不得隨意變動，嚴禁破壞或開采。

7.1.5 加強雨季“三防”（防洪、防排水、防雷電）工作

煤礦企業(yè)要建立健全預(yù)防暴雨洪水引發(fā)煤礦透水事故的組織機構(gòu)和工作機制。成立以礦長為組長的雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，編制雨季“三防”工作計劃，明確雨季“三防”任務(wù)和責任。按照《煤礦防治水規(guī)定》的要求進行雨季前的檢查。

結(jié)束語

受地質(zhì)條件和煤礦開采歷史等客觀因素的影響，我國煤礦水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，無論是受水威脅的面積、類型，還是水害威脅的嚴重程度，都是世界罕見的。地表水、老空水、沖積層水、底板水等各種類型的水害樣樣俱全。各區(qū)域礦井均存在不同類型水害的威脅，其中：華北地區(qū)以老空水、底板奧灰水害為主；華東地區(qū)以沖積層水、底板巖溶水害為主；華南地區(qū)以地表水、老空水、溶洞水害為主；其它地區(qū)以老空水害為主。據(jù)有關(guān)資料，在國有重點煤礦中，水文地質(zhì)條件屬于復(fù)雜的礦井占27％，屬于簡單的礦井占34％。國有地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中，水文地質(zhì)條件屬于復(fù)雜或極復(fù)雜的礦井占8.5％。在大中型煤礦中有500多個工作面受水害威脅。隨著煤礦采深的加大和大量小煤礦關(guān)閉后形成的積水，煤礦開采的水文地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，也使得水害治理難度越來越大。煤礦水害事故的頻繁發(fā)生，給人民生命和國家財產(chǎn)造成了嚴重損失，煤礦水害已成為影響安全生產(chǎn)的重大問題之一，嚴重影響著煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。通過對水災(zāi)

事故的誘發(fā)原因、透水征兆以及發(fā)生機理的研究分析，提 出一套地面和井下防治水措施，為煤礦持續(xù)、安全生產(chǎn)提供理論依據(jù)。防治礦井水災(zāi)不僅對于礦并本身安全及礦工的生命財產(chǎn)有重要的現(xiàn)實意義，而且對于國家資源的充分，開發(fā)、利用及礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護，國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著極其重要的意義。

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