大倾角综采工作面安全高效开采技术研究.ppt

大倾角综采工作面安全高效开采技术研究 —— 赵光明 一、引言 二、大倾角煤层的概念 三、大倾角煤层开采技术 四、大倾角煤层综采工作面矿压显现规律 五、大倾角煤层综采工作面围岩破断特点 六、大倾角煤层走向长壁开采支护系统 七、大倾角煤层综采面安全高效开采的一些建议 2009年我国探明煤炭资源近1500亿吨 ，其中倾角小于35°的储量大约为1289.25亿吨，倾角在35~45 °的储量约为135.75亿吨，倾角大于45 °的储量约为75亿吨。 2009年全国煤矿产煤29.648亿吨，其中倾角大于35°的煤矿产煤2.381亿吨。 从有关文献来看，大倾角煤层的产量呈逐年上升趋势，这说明对大倾角煤层的开采在我国越来越受到重视。 我国在20世纪80年代开始出现大倾角煤层开采这一新名词，当时受设备和技术限制，在25°以上倾角的煤层中使用综合机械化采煤时就称其为大倾角综采。 随着综采技术水平和回来设备的不断发展，综合机械化开采的应用范围不断扩大，大倾角煤层概念的界定下限由25°增至30°和32°。 七五期间国家将35 °以上煤层综采技术列为重点攻关项目，当时正式称为大倾角煤层综采技术。 平寿康教授等认为大倾角煤层是指35°~55°的煤层。 石平五教授指出，“大倾角煤层的倾角在35°~ 60°之间”。 伍永平教授等认为大倾角煤层主要是指倾角大于35°的煤层，上限是55°或60°。 煤炭科学研究总院上海分院的陈梦资高级工程师认为大倾斜煤层煤层倾角为35°~55°，急倾斜煤层55°~90°。 三、大倾角煤层开采发展史 3.1 大倾角煤层开采方法 50年代初期，大倾角煤层主要是发展倒台阶采煤法。 60年代末到70年代初，伪斜柔性掩护支架采煤法取得了成功（淮南局大通矿），目前仍是我国开采急倾斜煤层的主要采煤方法。 70年代中后期，在2m厚的煤层中成功试验了正（斜）台阶采煤法和俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法。 三、大倾角煤层开采技术 80年代中，四川省鉴于大倾角煤层在煤炭生产中所占比例很大，一些矿区开始了以俯伪斜体系为代表的采煤方法改革。如四川广旺矿务局旺苍矿及芙蓉矿务局杉木树矿的伪俯斜走向长壁分段密集采煤法，芙蓉矿务局巡场矿的伪俯斜走向分段密集支柱采煤法及广旺矿务局唐家河矿伪斜小巷多短壁采煤法等。 三、大倾角煤层开采技术 自80年代开始，我国在大倾角薄及中厚煤层中进行了走向长壁综合机械化采煤的工业性试验。具有代表性的有: 河北金牛能源公司葛泉矿急倾斜煤层走向长壁综采工作面（煤层倾角最大56°） 四川华蓥山广能集团有限责任公司绿水洞矿5634综采工作面（煤层倾角37°~43° ） 开滦集团唐山矿业分公司（煤层倾角15°~45°） 三、大倾角煤层开采技术 大量的现场生产实践与试验研究表明，不论是国产的大倾角煤层综采设备还是从国外引进的大倾角煤层综采成套装备在理论与技术基础上存在问题，尽管科研与生产单位做了许多针对性的工作，但均没有获得满意的效果，开采大倾角煤层的矿井除工作面产量与效率低下外，几乎都发生过工作面支护系统大范围失稳引发的重大人员伤亡事故。 三、大倾角煤层开采技术 3.2 大倾角煤层开采岩层控制研究 在大倾角煤层开采方法研究的同时，在岩层控制领域也进行了探索。 平寿康教授是我国研究大倾角煤层开采围岩灾害的奠基者，首次比较系统和全面地研究了大倾角煤层开采的矿压显现和防治技术。 吴绍倩教授、石平五教授等完成的首批煤炭科学基金项目“急斜煤层矿压显现规律研究”，采用现场实测、实验室实验和理论分析的方法较系统地研究了急倾斜煤层围岩运动和破坏规律。 三、大倾角煤层开采技术 石平五教授等提出了大倾角煤层“顶板-支架-底板”相互作用模型，较系统地研究了大倾角煤层底板破坏滑移力学过程、围岩灾变机理及其防治措施，并给出了相应的评价指标与体系。 大倾角煤层开采岩层控制研究虽然解决了一些局、矿大倾角煤层的生产问题，并在特定的地质及生产技术条件下获得了成功，但是主要的研究与试验工作集中在非机械化开采领域，而对于大倾角煤层综合机械化工作面围岩控制理论的研究还没有成为体系。 四、大倾角煤层综采工作面矿压显现规律 四川华蓥山矿务局绿水洞煤矿，大倾角煤层综采试验的第一个工作面为6134工作面，平均倾角36°，第二个试验工作面为5634工作面，倾角为37°~43。到2004年已采完12个工作面，生产商品煤206万（原煤239万)，工作面平均倾角最小32°，最