【采矿课件】14柱式采煤、展望、水力采煤

【采矿 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 】14柱式采煤、展望、水力采煤【采矿课件】14柱式采煤、展望、水力采煤【采矿课件】14柱式采煤、展望、水力采煤第十四章柱式体系采煤法柱式，分为房式和房柱式一、柱式采煤法回采工艺无论是房式，还是柱式，都需要有先进的采煤设备（相当于煤巷掘进设备）。先开煤房，宽度一般为5～7m，横竖交叉，留下的煤柱宽度，可能是数米至二十米不等。1、连续采煤机——梭车工艺系统图9-1，此种系统用于中厚煤层或1m以上的薄煤层。连续采煤机有横滚筒和纵螺旋两类，目前我国的煤巷联合掘进机就属于横滚筒。另外，还有梭车、锚杆机、皮带、转载裂开机。采煤机滚筒宽～，机长9～10m，梭车容量7～16吨。车高～m，长m左右，宽2.7～3.3m，自重11～18吨。采煤与打锚杆轮番。2、连续采煤机——输送机工艺系统此系统克服了梭车间断运输的缺点。工艺系统如图9-2。主要用于薄煤层，在中厚煤层中的使用有上升趋势。图9-3为鸡西小衡山煤矿的MK—22型采煤机割煤，两个滚筒，一上一下，左右摇摆，摇头晃脑进道。主要运输设备：三台万向接长机、一台桥式转载机、一台特低型胶带运输机。用锚杆支护，一台采煤机配二台顶板锚杆机。二、采煤方法的特点1、房式采煤：只采煤房，不回收煤柱。图9-4，图9-5。图9-4为美国一个矿井，主巷道有5条，盘区巷道3条，盘区两侧布置煤房，形成区段。一翼前进，一翼后退，由6个房同时推动，房宽7m，煤柱尺寸8m，房长220m。图9-5为西曲矿区房式采煤方法。煤房宽5m，煤柱15m，为了爱护地面的高压输电线路。2、房柱式：先开房，后采柱。开房时，房宽5～6m，煤房中心距为20～30m。4～5个煤房一组同时掘进。图9-6。煤柱的回收方式因工艺不同，围岩条件不同，接受不同的方式。1）、切块式。切块式的煤柱回收有袋翼式、外进式两种。（1）、袋翼式：适用于煤柱大时。图9-7，在一个煤柱里打两条到三条5～6m宽的巷道（袋），一个掘进，一个打锚杆，掘一段，停，打锚杆，同时到另一地方掘，掘出后收袋，为回收煤柱作通路，然后，再回两侧煤柱，叫翼。（2）、外进式：煤柱小时用，一般宽度为10～12m。图9-8。可以直接在房内两侧煤柱进刀。2）、“汪格维里式”。这是在澳大利亚一个煤层里试验而命名的。有点长壁式的方式。图9-9。长条形房柱宽15m，长约65～95m，条形房内先采房，房宽6m，到边界后，后退回出9m宽的煤柱。盘区可一侧回采，也可两侧回采。三、适用条件及评价美、澳、加、印、南非广泛应用，美在井工开采中占60～70%，澳占80%。1、优点：1）、设备投资少，为综采的1/4～1/5；2）、采掘合一，建井期短；3）、设备少，机敏，易搬运；4）、巷道压力小，支护简洁；5）、利于环境（无矸时），地面下沉量少。6）、全员效率高。2、缺点：1）、回采率低，50～60%，房柱式70～75%。2）、通风条件差。适用条件1）、开采深度浅，不宜超过300～500m2）、顶板较稳定的薄及中厚煤层；3）、倾角在10º以下，煤层稳定；4）底板平整，顶板无水；5）、低瓦斯，不易发火。第十五章采煤方法的选择及其进展一、选择的原则生产平安（平安为天）1）、巷道布置合理，维护易，通风畅，运输、行人、防火、尘、水等灾难的系统良好。2）、回采工艺应防止冒顶、片帮、支架倾倒、机电事故等；3）、认真编制作业规程，制定合理的平安技术措施。经济合理1）、单产高、稳产、高产。2）、劳动效率高；3）、材料消耗少（回收节省）。4）、煤炭质量好。5）、成本低。回采率高二、影响因素地质因素：1）、倾角：影响落煤、支护、工艺，影响巷道布置、运输、通风、采煤方法等。2）、厚度：影响落煤、支护、工艺，影响巷道布置、运输、通风、采煤方法等。3）、煤层及围岩特征（顶底板）4）、地质构造（断层）。5）、煤层含水、自燃、瓦斯。技术装备管理水平三、采煤方法工艺技术的进展方向1、采煤技术及我国高产高效矿井建设状况上世纪50年月初，综合机械化采煤技术问世，实现了长臂开采技术中的采煤、运输和支护等工序的全部机械化，开创了煤炭开采技术的新纪元，从今，现代化煤矿开头诞生。1）、我国综合机械化采煤技术的进展我国在1974年引进了综合机械化采煤技术，开头了引进、消化、研制、试验工作，经过多年的进展和争辩，有了自己的综合机械化采煤技术，国产设备已经达到了肯定的水平。1996年，国有重点煤矿的全员效率为1.923吨/工，采煤工作面平均单产为21879吨/月，机械化程度为71.96%，综合机械化采煤为47.18%，普采为23.35%，综掘11.56%，百万吨死亡率1.168。全国建成高产高效矿井70处，百万吨综采队72个，有11个达到二百万吨，兖州南屯矿350万吨，淮南新集矿放顶煤288万吨，邢台东庞矿大采高220万吨，峰峰万年矿，普采80万吨，新汶华丰矿在大倾角、冲击地压危急条件下，炮采达到50万吨。我国的综采水平与发达国家相比还有很大的差距，平均每套年产约70余万吨，开采达不到高产高效的水平。如矿井不能达到高产高效水平，就不能称之为现代化矿井。因此，改进装备及技术，研制新型装备和技术，提高单产，是当务之急。在目前的条件下，由于我们在开机率、单产量、平均产量方面，与发达国家有很大的差距，所以，有很多要争辩的内容，有很大的进展空间。2）、高产高效的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 国情不同，条件不同，不能用单产单独做指标。下表是我国的部级标准。各个层次高产高效矿井的部级标准矿井年产量（万吨）采煤工艺工作面个数矿井原煤生产人员效率（吨/工）大于300综采2个或3个8200～300综采1个或2个7～8100～200综采或普采1个或2个5～740～100普采1个或2个4～520～40炮采1个或2个2～43）、国外的一般状况上世纪80年月，美国、澳大利亚应用壁式采煤技术，接受一个矿井一个综采工作面的原则，年产量达到300万吨，矿井全员效率达到70～100吨/工，达到了世界领先的地位。美国全国矿井的平均全员效率达到25吨/工。2、长壁综采的高产高效工艺技术世界上以长壁开采为主国家综采程度达到了80%以上，有的为100%。1）、缓倾斜中厚煤层单一长壁综采（1）、美国日产万吨以上的高产高效综采1994年，美国高产高效综采面平均长度237m，最大的为333m。工作面连续推动长度，平均2470m，最大4418m。接受大功率、高牢靠性配套设备，可连续采煤700万吨不用大修。采煤机的功率最大达到1492kW，接受电牵引、无链牵引，牵引速度达到23mm。有接受智能机械设备，采煤机可以预先设置顶煤厚度，自动调整滚筒高度，自动调整牵引速度。下表是几个采煤机的介绍型号产地（国家）功率（kW）牵引速度（m/min）Electra—1000英国10000～22JOY3LS美国6140～JOY4LS美国7370～20JOY6LS美国11170～JOY6LS美国15000～15MCLE600—DR9898日本4600～18MCLE600—DR101101日本5740～15MCLE600—DR102102日本6800～15采煤机的截深达到了800～1200mm，有的牵引速度达到了12～28m/min。配套的设备均是大功率的设备。①、运输机的功率最大为1790kW，运输力量达到1500～3000吨/小时，最大为3500吨/小时，闭封式溜槽，槽宽度大多数800～900mm，最宽为1200mmmm，最大为42mm。接受由电子把握的自动紧链装置，可以准时调整链条张力，监控链环的状况。②、液压支架接受高工作阻力整体顶梁两柱掩护式，工作阻力达到6000kN以上，最高达到9800kN，初撑力为工作阻力的70%～m、m、m、m。③、工作面供电电压为2300V、3300V，部分矿井达到4160V。④、工作面的上下顺槽接受多巷道掘进，3～4条，巷宽5～6m，用连续采煤机配套设备和锚杆支护。下顺槽皮带的运输力量2000～3500t/h，最高达到4000t/h，铺设长度大于2000m，最大达到4500m。⑤、高牢靠性。一般地，采煤机的大修时间间隔为采煤炭量达到600万t以上，运输机运煤量达到700万以上，液压支架达到8～10年以上。⑥、高科技。接受微电子技术，计算机、传感器、自动把握（机电一体化）的综采设备，会连续向大功率、重型化、智能化、高牢靠性化方向进展，日产达到2～3万吨，有的甚至更高。⑦、巷道布置和采煤方法。对于采区内不能布置长壁工作面的条件，用柱式方法开采，壁式与柱式相结合。⑧、高产高效。接受减人提效的方法。美国，在1987年至1997年10年时间，产量增加了20%，工人削减了50%，工作面最高月产量66万吨，最高工效1336吨/工；（2）、引进设备装备日产万吨以上的高效综采兖州南屯矿引进日本的MCLE600—DR102102型采煤机（功率680kW，截深，牵引速度10m/分钟），电牵引双滚筒，用英国产的AFC375kW刮板运输机（力量2000t/h），配套国产SZY560——6型液压支架（移架时间最快为8～10秒/架～3.3m，倾角2°～6°，工作面长度219m，工作面的装备总功率3197kW，电压3300V。神华大柳塔矿，2000年，接受引进国外设备，工作面年产煤炭803万吨/年，成为世界第一；掘进出煤117.5万吨/年，总产量为920.5万吨/年，最高日产量42846吨，月产量为979981吨，当年掘进进尺38853m，最高月进尺达到m，日进尺达到m效率吨/工，工作面效率543.68吨/工，人均产值159.76万元。。（3）、国产装备日产7000吨高产高效综采结合我国国情，在综采工作面电压不升级的条件下，已经研制出了日产7000吨的配套设备。MG2400—W型采煤机，功率2400kW，是国内功率最大的采煤机，液压双调速，销轨齿轮无牵引，割煤速度6～8m/min，调机速度12～15m/min，截深630mm、800mm、1000mm。刮板运输机为SGZ880/（2—3）400，功率800～1200kW，双速电机，封底式溜槽，880mm宽度，调机速度力量1500t/h，铺设长度250m，中部槽过煤量300万吨/年。ZZ4400/17/35支撑掩护式支架，移架时间10～12s/架（移架速度5～6架/min），满足采煤机8m/min的牵引速度。2、缓倾斜薄煤层单一长壁综采77个重点矿区765个薄煤层（1996年数据），占可采储量18.4%。进展大功率高牢靠性薄煤层采煤机、刨煤机是进展方向。国外的薄煤层采煤机功率达到了500kW，刨煤机装机总功率达到2400kW。工作面长度达到了250m，有的为300m。3、缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采m左右，晋城古书院矿在第一分层制造180万吨/年的产量。并且试验用德国EDW—450/1000I采煤机、EKF1000—H280运输机，配套国产ZZP4400—17/35液压支架。煤层倾角小于10°m，电压1140V和3300V两个等级，最高日产量12729t，最高月产量21.39万t。4、缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采～6.3m）,苏联、德国、波兰等国进展较早，掩护式支架高度已达到7m。引进的德国产液压支架为GB320—23/45型、国产BY—32.—23/45、BY—360—25/50在矿井取得了良好的效果。～m，倾角13º，用BYA—32.—23/45型支架～～～1.2倍。1995年，最高月产量24万吨，1996年，产量为220万吨。5、缓倾斜厚煤层放顶煤综采最早在法国、南斯拉夫、罗马尼亚、苏联、匈牙利、西班牙等国，上世纪80年月初，我国才开头试验，引进支架，到90年月末，有了很大的进展。1996年，有66个放顶煤综采工作面投产，年产原煤4823万吨，占地下开采量的12.29%。1996年72个百万吨综采队里，近1/3为放顶煤综采，而11个200万吨的综采队，大多数为放顶煤综采。兖州东滩矿，年产量410万吨，最高月产量37万吨，最高日产量1.7万吨。兖州、潞安、阳泉等煤炭公司，都以放顶煤综采开采为主。6、各类综采面高产高效综采设备保障系统1）、依靠大功率、高牢靠性的设备，提高设备的使用年限，效果好，但初期投资大，有些矿业集团没有力量。2）、用国产设备，但牢靠性小一些，可以接受地质保障系统，如井下超前探测、瑞丽波探测仪、地质雷达等仪器设备；3）、综采设备保障系统监控“支架——围岩”系统及采运设备、工作面机械润滑和传动系统跟踪及失效预报、综采面顶板和机械设备监测技术。4）、提高综采面的牢靠性的途径有：（1）、通过电液把握阀操纵支架和改善“支架——围岩”系统，把握，完善支架信息、支架位态、顶板状态信息的自动采集系统；（2）、乳化液泵站及液压系统的健康诊断；（3）、行走设备在线与离线相结合的“油——磨屑”监测和温度、电信号的监测；（4）、胶带输送机的平安监控和全面状态监控。四、采煤方法的进展方向1、缓倾斜、倾斜煤层进展机械化，综采赶超世界先进水平。高档普采向大功率方向进展。2、大力推广在倾角小于12°时的煤层接受倾斜长壁开采，要解决帮助运输设备问题。3、厚煤层分层开采，分层的合理厚度，铺网的技术争辩、假顶材料的改进等；大采高一次采全高需改进、完善、推广。4、无煤柱护巷的争辩。5、急倾斜柔性掩护式支架应改进，接受机实行代炮采，改进支架，水平分层放顶煤应进一步争辩，放煤规律、分段高度、平安措施完善等。6、三下开采、风力充填。由于呆滞煤量增多，问题越紧迫。7、水采应改善通风条件，提高回采率，改进设备等。8、房柱式是一条新路。五、无人工作面采煤方法1、含义：工人不在采煤工作面内采煤，而是在回采巷道或其他平安地点操纵和把握工作面机械设备，完成采煤、装运煤和顶板管理等工作。2、特点：是世界煤炭科学技术开发争辩的主要方向之一，具有平安好、效率高等显著效果。各个国家都重视。国内，由于条件限制，照旧处于试验阶段。3、主要方法按是否转变煤的聚集状态分为化学方法和机械方法。1）、机械方法（1）、矿井的遥控采煤：在矿井的遥控采煤工作面设备，实现无人采煤，并进行顶板管理；（2）、在巷道中遥控：在巷道中直接把握工作面采煤设备、动力装置，人不进入工作面。如水力采煤、螺旋钻机采煤、刮刨机采煤、刨煤机采煤、螺旋钻机——刮刨机联合采煤、钻孔水力采煤。2）、化学方法（1）、煤炭的地下气化技术（书上26章）（2）、煤炭的地下液化技术（3）、油母页岩的地下分馏技术4、重要意义m以下的极薄煤层，由于地质构造变动及起伏较大的煤层的平安、高效供应了一个新的途径。随着生产技术的不断进展和综合国力的增长，以及其他行业高新技术的进展，无人采煤技术必将进一步完善与进展。六、现代化高产高效煤矿的开采技术条件1、地质条件～m；接受放顶煤技术8～12m；2）、煤层倾角；3）、无构造，煤层结构简洁；4）、顶底板稳定；5）、瓦斯小，自然发火期长；2、地质保障系统有好的保障系统，如前所述，“支架——围岩”系统，支架信息、支架位态、顶板状态信息的自动采集系统、乳化液泵站及液压系统的健康诊断系统、行走设备在线与离线相结合的“油——磨屑”监测和温度系统、电信号的监测把握系统、胶带输送机的平安监控和全面状态监控系统（并非全部）。3、现代化设备，大功率、高牢靠性；4、个人的技术水平高绝大部分为大专和高校毕业以及正规院校毕业。在美国，一个工作面仅有10～13人；如13人的：采煤机司机4人，支架工2人，机电 检修 外浮顶储罐检修方案皮带检修培训教材1变电设备检修规程sf6断路器检修维护检修规程柴油发电机 工2人，杂工1人，顺槽4人（装载机1人，胶带机机头1人，工长1人，杂工1人）；或11人（采煤机司机2人，支架工1人，杂工1人，顺槽7人，包括工长）。5、巷道支护及其帮助环节配套力量接受锚杆支护和锚网、钢带、锚喷、锚索等联合支护，大断面，一般16～，这对于工作面搬家、设备安装、通风、行人均便利，有条件的，接受无轨胶轮帮助运输。6、技术参数1）、工作面长度：一般大于180，在180～300，多数为240左右；接受放顶煤技术时，180～200；2）、推动长度：一般大于1500，多数为2000左右；中国最高为6000（2000年，大柳塔矿）；3）、割煤方式：单向割煤七、我国煤层赋存条件及产量比重99年，国有重点煤矿，薄、中厚、厚煤层的可采储量比重为18.4%、33.9%、47.7%，薄煤层比重最高的是四川省，占40.2%，贵州省委32.83%，中厚煤层四川省为57.32%，安徽省51.15%，厚煤层，甘肃省93.71%，新疆70.14%，宁夏65.06%；99年，国有重点煤矿，缓倾斜、倾斜、极倾斜的比重为86.3%、10.1%、3.6%，缓倾斜最高的是山西省，100%，绝大部分为近水平，陕西省，98.71%；倾斜煤层为四川省最高，29.45%，急倾斜，新疆最高，83.80%，北京35.92%。八、中国高产高效煤矿生产的展望中国西部的煤炭资源多，全国有5.6万亿吨储量，西部占大部分，有一些条件格外好，可以建成很多高产高效矿井。目前，在神华集团神东公司，有很多矿井，达到了一矿一井一面，年产量达到1000万吨，制造了36天建成一个矿井的世界纪录。阅历：大胆地引进世界高水平的采煤设备、技术和管理模式，重视人才，合理使用，有肯定的人才储备，并且，高校毕业的同学，就是井下的“技术工人”，充分发挥他们的才能，让他们经受艰苦的磨练，在第一线完成各种技术难题。第十六章水力采煤技术（选讲）水力采煤：是指利用水力来完成矿井生产的采煤、运输、提升等生产环节的全部或部分工作的开采技术。一、进展历史自20世纪30年月，在苏联首次试验成功。50年月中期，中国、波兰、德国、日本、英国、印度、美国和加拿大等国相继进行争辩、试验。而达到肯定规模的有苏联、中国、日本、德国和加拿大。90年月，年产量在8～10.0Mt左右的有中国、俄罗斯。中国：1956～1957在开滦、萍乡试用成功，然后在峰峰、淮南、北票、鹤壁、肥城、枣庄、南票、通化和鹤岗十余个矿区推广使用。水采是我国开采煤层条件较差地区实现机械化开采的重要技术途径之一。图1全部水力采、运、提的水力化矿井生产系统示意图清水池；2—高压供水泵；3—高压供水管路；4—回采工作面水枪；5—溜槽；6—脱水筛；7—胶带运输机；8—裂开机；9—采区煤水仓；10—煤水泵；11—煤水管路；12—井底煤水仓；13—选煤厂；14—铁路煤仓；15—补给循环水；16—掘进供水泵；17—掘进供水管路；18—掘进水枪；二、水力采煤的生产系统1、全部水力化矿井1）、全部水力采、运、提的水力化矿井如图1所示，井下的运输提升过程均接受水力完成。帮助运输用旱采方式。2）、分级运提的全部水力化矿井如图2所示。图2分级运提的全部水力化矿井生产系统示意图1—清水池；2—高压供水泵；3—高压供水管路；4—回采工作面水枪；5—溜槽；6—脱水筛；7—煤水仓；8—煤水泵；9—煤水管路；；10—斗子捞坑；11—运输机；12—采区煤仓；13—矿车；；14—箕斗煤仓；15—提升箕斗；16—胶带运输机；17—选煤厂；18—铁路煤仓；19—掘进供水泵；20—掘进供水管路；21—掘进水枪；与全部水力采、运、提的水力化矿井的主要区分为：运输、提升接受水旱分级方式。即：从采区到地面，粒度小用水力，大的用旱提、旱运方式。2、水旱结合的部分水力矿井1）、水旱两套生产系统的矿井因井田内煤层赋存条件相差太大，有适于旱采的，有适于水采的，用两套系统。2）、用水力完成部分生产环节的矿井水旱结合如用水力落煤和运煤，用旱提方式提煤或用机采炮采落煤，用水运、水提等。三、水采生产系统由三部分组成：即高压供水系统、煤水运提系统、脱水系统。高压供水系统由供水源、高压供水泵、高压供水管路、水枪组成。1）、供水源：要充分适用（固体颗粒杂质少，酸度低、取用便利）。有开式供水、闭式供水（循环处理供水）两种供水方式，目前闭式供水是值得推广的一种方式。2）、高压供水泵：系统的核心，有往复泵、离心泵，我国水采井（区）均接受分段式多级离心泵。常见的高压供水泵及其技术参数见表1。表1几种高压供水泵及其技术参数型号级数扬程(m)流量(m3/h)效率(%)电机功率(kW)转数(r/min)注200D—656～10369～61028068680～8501480不能串联DQ280—100DZ280—1008～12800～1200280701000～16002950DQ—前段泵，DZ—后段泵，串联运转时最高出口压力20MPa150D—1707～91138～1462162651000～12502980不能串联GZ270—1505～9750～1350270701000～16002980可串联运转，最大允许高出口压力20MPaDZW300—603～12180～72030070300～10501480可串联运转，最大允许高出口压力12MPaD300—65DZ300—653～10195～65030076300～8501480D、DZ前后段泵串联运转时最高出口压力19D300—80DZ300—806～12480～96030072680～12501480串联运转时最高出口压力19MPa图3L—W水枪水枪喷嘴；2—枪筒；3—垂直回转接头；4—操作把手；5—水平回转接头；6—底座供水压为12～20Mpa，当煤较硬时，需高压，可多泵串联，一泵一枪，泵设在地面或井下，一泵安装多枪，可轮番使用。而掘进面一般用炮掘、水运，低压（～2Mpa），需要单独设供水系统。可分为以下几种：（1）、污水泵供水（利用煤水仓之水）（2）、排水泵供水（井下向地面排水）（3）、地面静压清水3）、高压供水管路分为主干管、支干管、支管几种管路。主干管为主要管路，铺设在井筒、井底车场、运输大巷和石门中，使用期限长，要用较大直径，内径250～300mm，壁厚10～15mm；支干管铺设在上山、区段运输巷、分段上山中，服务时间较长，管的内径为150～200mm，壁厚7～10mm；支管设在回采眼、回采巷中，要经常拆移，用小的管路，一般内径125～150mm，壁厚7mm。4）、水枪水枪型号工作水压(MPa）外形尺寸（长宽高mm）重量(kg)干管直径（mm）操作力矩(N•m)5～15m间射流传输效率上下左右L—W161526×686×85383806567%～75%吕—4161620×590×818115724410043%～44QSSQ-200201520×600×82914596235137～27564%～75上海—14121480×620×8151209014711052%～56%YSS—2201561×676×9611759611814754%～57%见图3，是水采的最主要采掘设备；可分为手动水枪、液控水枪、自移液控水枪。手动水枪：结构简洁，维护便利，造价低，操作人员可直接监视破煤状况；但劳动强度大，冲采时易发生返煤伤人状况。液控：机械化程度高，动力单一，破煤效果好，可离枪操作。自移液控水枪：在争辩中。可以远距离操作，平安、高效。几种水枪的技术参数如表2所示。表2水枪的技术参数2、煤水运提系统，可分为明槽自流水力运输系统、管道运输系统两种。1）、明槽自流水力运输：溜槽或巷道底板。有坡度，2～3m/S以上的速度。采区内部多用此方式。自溜运输方式。2）、管道运输：煤水泵供应动力，是水采矿井广泛接受的运输方式，不受坡道限制，允许线路曲折变化，表3供应了几种煤水泵的技术参数。表3几个煤水泵的技术参数煤水泵型号流量(m3/h)扬程(m)允许排煤粒度(mm)电动机功率(kw)12M×6×2A800300501250M450—150/2004504501502005050500650M750—250/300750750250300505010501250DM300—60×3—13300180～780240～6003240～1050320～800DM360—75×3—12360225～900240～6003360～1600320～800DMB—200/8或10300630、79031000、1250管道运输最大的问题是泵、管的磨损问题。3、脱水系统将煤、水分别的系统。可以与选煤厂相结合，直接进行煤的洗选。若无洗煤厂，则需要设地面专用脱水车间，或设简易脱水系统；四、与旱采矿井相比水采矿井的开拓特点井田划分上：要大一些，使储量多一些，其缘由是：生产力量高，增产潜力大，采出率相对偏低；水平划分：加大垂高（因掘进率高，还应考虑煤水泵扬程、排量因素，适当）大巷布置：运输方式上的坡度。若用溜槽自溜运输，则需要5～7%的以上坡度。井巷断面：比旱采要小，这要看与通风的关系，风量的大小，没有设备运输的要求。水力落煤与水力采煤方法五、射流的破煤作用与破煤力量水枪射流：分为低、中、高压和超高压射流。当前基本用3～8Mpa（中），8～20Mpa（高）两种。射流破煤：分二步1）、掏槽：在煤体中切割出具有肯定面积和深度的裂隙或空间；2）、落煤：破落洞隙四周的煤体；破煤力量：射流在单位时间内的破煤量称破煤力量；影响破煤力量的因素：1）、煤的力学特性：煤体的强度、裂隙性、抗压、抗剪、抗拉、扭。2）、射流的力学性能：射流的工作压力、射程、流量。他们成正比，即射流的工作压力大，则射程和流量也大；但射流的工作压力太大，经济上就不合理，应有一个合适的匹配。3）、射程：在射流的工作压力为肯定值时，射程越大，破煤的力量就越小，存在一个有效射程，一般为15～20m；4）、流量：一般状况下，流量越大，力量越大，即射流的工作压力大，但太大，就不合理，当射流的工作压力为肯定值时，可能会消灭水量供应也不足现象。六、水力采煤方法1、常用方法：短壁无支护水力采煤法1）、倾斜短壁式（漏斗式），见图4所示。2）、走向短壁式，见图6所示。2、特点：1）、水射流实现落煤和运输两个主要生产环节成单一连续式；2）、回采空间不支护，人员不进入工作面。3）、短壁式布置，机动性、机敏性强。3、巷道布置1）、漏斗式（水枪位置）（图4）（1）、参数：力量：一套的力量。采区斜长：阶段斜长。采区走向长：不宜过大（过大则三角煤多，因有水力坡度问题）；也不宜过小（太小，则服务年限短，造成采区接替紧急），一般，缓倾斜煤层为：单翼采区为500～800m。急倾斜：200～500m；目前，设备好，长度可适当增加，缓倾斜煤层达到1000m以上，即使是急倾斜煤层也达到600m以上；④区段斜长，一般为120～150m；（2）、生产系统运煤；图4漏斗式采煤法采准巷道布置煤水上山；2—轨道上山；3—上山联络巷；4—区段运输巷；5—回采眼；6—回采眼联络巷；7—区段回风巷；8—煤水硐室；9—局扇高压供水；运料（单轨吊、简易吊挂），通风（3）、采煤工艺：水力落煤、拆移水枪、管道及溜槽、支设护枪、支架重新安装水枪。图5漏斗式采煤法落垛挨次示意图a—开式；b—闭式；c—半闭式；1～6—垛内冲采挨次落煤时，接受的方式有两种：开式和闭式。如图5所示。2）、走向短壁式图6缓倾斜煤层走向小阶段式采煤法采准巷道布置1—煤水上山；2—轨道上山；3—上山联络巷；4—区段运输巷；5—分段上山；6—回采眼；7—区段回风巷；8—煤水硐室；如图6所示（1）、参数：采区斜长：阶段斜长。采区走向长：不宜过大（过大则三角煤多，因有水力坡度问题）；也不宜过小（太小，则服务年限短，造成采区接替紧急），一般，缓倾斜煤层为：单翼采区为500～800m。急倾斜：200～500m；目前，设备好，长度可适当增加，缓倾斜煤层达到1000m以上，即使是急倾斜煤层也达到600m以上；区段斜长，一般为120～150m；（2）、生产系统①运煤；②高压供水；③运料（单轨吊、简易吊挂），④通风（3）、采煤工艺：水力落煤、拆移水枪、管道及溜槽、支设护枪、支架重新安装水枪。落煤时，接受的方式有两种：开式和闭式。如图7所示。图7走向小阶段式采煤法落垛挨次示意图a—开式；b—闭式；c—半闭式；1～6—垛内冲采挨次3）、两者比较（1）、漏斗式：两侧冲采，掘进率低，拆移量小，效率高；当倾角大时，矸石易窜入工作面；用于倾角较小的煤层条件，一般用于煤层倾角为7～15°的条件；（2）、走向短壁式：不受倾角影响，对地质条件适应性较强；但冲采范围小，掘进率高，当>12°～15°均可；七、与旱采比较对水力采煤的评价1、优点1）、生产力量较高，增产潜力大，一套水采，年生产力量可达60～80万t，条件好的，100万t；如表4。表4一套水采生产系统在不同煤层条件下的生产力量煤层条件生产力量（万吨/年）备注缓倾斜中厚煤层，顶板较好缓倾斜厚及特厚煤层，顶板较好急倾斜中厚煤层倾斜、急倾斜厚及特厚煤层地质条件简单煤层水力复采、残采30～4570～8021～3030～4515～3015～21顶板条件较差时12～30万吨/年，各方面条件均好时，可以达到100万吨/年2）、工艺简洁，效率高，工作面无人；3）、设备简洁，材料消耗少，成本低；4）、平安条件好；5）、对地质条件适应性强；如(1)断层切割较多，长壁面拉不开推不远，顶板稳定或中等稳定的倾斜、缓倾斜厚及特厚煤层。(2)顶板稳定或中等稳定，倾角在30°以上的倾斜、急倾斜煤层。(3)顶板稳定或中等稳定，倾角大于7°,产状不规章，煤层厚度变化大或地质破坏较多，稳定性较差的中厚以上的煤层。这些条件的煤层，一般旱采不会取得好的经济效益的。而水采却可以接受，并能达到好的生产水平及取得好的经济效益。有待改进的问题及途径1）、采出率较低：冲采过程中，垛内顶板提前垮落或窜矸，拦住水枪冲采，使冲采提前结束；解决的方法：（1）、提高水枪供水压力和流量，加快冲采速度；（2）、合理确定煤垛参数，冲采挨次（开式、闭式、半闭式）（3）、提高巷道支护质量，如U型钢，可缩支架；可削减煤垛的破坏；2）、巷道掘进率高进展掘进机械化，推广接受快速、高效的破煤水运掘进机，我国已有EMS1—30型，开吕—1型，EMS—75型。3）、通风系统不够完善采空区窜风，局部风机通风，风阻大，风量小，不稳定。改进巷道布置，完善现有方法，高瓦斯煤层先预抽放，建立监测预警系统。4）、电耗较大高压水，水力运提。一般吨煤炭40kw·，应改进现有水采设备的效率，研制新型高效水采设备加强用电管理等。八、水力采煤的适用条件煤层倾角：不小于7°，对于倾斜、急倾斜煤层，与旱采相比，水采更具优势；顶板：<35°时，顶板比较稳定时效果较好；底板：遇水泥化，底鼓的不适用水采；厚度：>1.5m较好；硬度：中硬以下，裂隙较发育；瓦斯；低瓦斯最好，高瓦斯则需实行适当措施。九、我国水采进展趋势在不稳定、倾斜、急倾斜煤层中，利用水采开采，优势明显；其进展目标是紧密结合生产需要，提高单产，单进，实现高产、高效、节能、低耗；开发新工艺，研制新设备，使技术进一步进展。十、新世纪我国水采技术进展趋势及今后攻关重点1、我国现有水采技术的进展趋势当前水采技术所体现的一切优点都是与工作面短壁无支护、大射流冲采和水力运输亲密相关的。它具有系统装备简洁、机械化程度高、生产连续性强、回采工序单一、体力劳动轻、易于操作和对地质条件适应性强等优点。因此，在当前及今后相当长的一段时间内，猜测我国水采进展趋势主要是：(1)乐观优先进展高产高效型水采。在条件适合或基本适合无支护大射流水采工艺要求的厚及特厚、储量丰富的煤层推行水采，确定能取得好的效益，这类煤层基本条件是：①煤层厚度在5m以上；②煤层赋存稳定或比较稳定；③顶板中等稳定；④沼气含量小；⑤煤质中硬以下；⑥煤层倾角在10°～30°左右。山东省枣庄矿务局八一高庄矿,煤层厚度4～6m,2000年单枪力量达到90万t/a以上。国外水采的进展阅历也证明白这一点。(2)进展经济型或区域化水采，在难以推行旱采机械化、或旱采机械化效益差的倾斜、急倾斜和不稳定煤层接受经济型或区域化水采工艺，能够取得优于旱采的技术经济指标。2、乐观开展技术创新工程随着生产进展的需要，水采在技术上也将要有一个新的进展和突破。综合分析国内外水采技术进展的动向和趋势及不同学科间相互交叉、渗透和融合，会消灭一系列新的技术创新项目，归纳起来主要有以下几个方面：(1)不断探究水采工艺的新形式和新工艺，以期构成一个完整的水力机械化体系。“无支护大射流”水采工艺是现阶段水采领域的主要工艺形式，但绝非唯一的工艺形式。面对井下各种各样的煤层条件，必需寻求和探究水采工艺的新方法和新途径。当前的进展趋势是走水旱结合的路子，充分发挥水采和旱采的优点，克服相互之间的缺点，开展争辩有支护水采工艺的新方法、新装备。(2)深化开展争辩高瓦斯含量煤层水采工作面通风新方式，制造完整牢靠的回风通路。由于采区作业点多，加之工作面上回风顺槽随采随废，因此回采工作面多靠老塘串风或局扇供风，故导致通风不畅，特殊是在高沼气煤层矿井，很简洁造成工作面瓦斯超限，影响正常生产，甚至会造成事故，危及人身平安。因此，深化争辩用新型水力钻机打通风孔，以改善工作面通风条件是格外必要的，技术上也是切实可行的，应加强该项目的开发力度。该项目如获得成功，将彻底转变水采工作面靠老塘窜风的通风条件。(3)改革工艺流程，简化生产系统，以适应中小型矿井的进展需要。在这方面，应首先乐观开展对高压供水、落煤技术及装备的争辩，争辩的核心是如何把供水流量和装机功率降下来。目前我国水采矿井装机功率均在2000～2500kW，与其配套的供水管道、供水设备相应增大，这就增加了基建投资和生产成本，目前当务之急是争辩开发小流量供水设备。其次是开展煤水硐室的小型化、多功能化的争辩，实现一机多能、一室多用的使用效果，达到简化系统，削减投资的目的，以满足生产力量不大的中小型矿井的需要。实际上我国和有关国家已先后开展了这方面的工作，并在某些环节上收到了一些成效。在这方面新西兰做的比较突出。(4)走与水选结合的路子，不断提高水采煤炭质量。随着市场竞争的加剧和环境要求的日趋严格，用户对煤炭质量和品种的要求也不断提高，因此提高水采煤炭质量已迫在眉睫。过去我们在水采和选煤厂结合方面做过一些工作，也取得了肯定的成效。单从水采和选煤工艺分析，将选煤的一些成熟设备改进后移植井下，在井下将水采煤水处理与选煤技术结合起来具有肯定优势和条件，特殊是重介分选工艺，如在井下与水采筛分系统结合，无论是投资上、工艺上、管理上,还是运转费用上都比较有利。这一点需要进一步开展争辩工作，在这方面取得的任何一点进展，对加强水采自我进展力量都具有格外重要的意义。3、加强技术装备争辩依据需要应在以下几个方面开展工作：(1)研制高效远距离落煤水枪,使其有效射程达25m左右。目前我国水枪有效射程在15～20m，这样就限制了回采顺槽间距的加大，不仅增加了采后掘进巷道，提高了生产成本，同时也导致采掘接续紧急。日本正在争辩远距离落煤水枪，采面漏斗布置可达30m左右。(2)争辩开发井下煤水固液分别设备，将硐室功能转变为设备功能，达到一机多用，重复使用之目的。这方面已有 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设想,假如试点落实可进行试验。(3)争辩新型水力钻机，为水采工作面打通风孔供应牢靠设备。(4)研制小流量高压供水泵,以满足中小型矿井的生产需要。(5)开展有支护水采专用设备的争辩，主要是近距离落煤水枪和液压支架。4、加大水采管理创新工作力度随着学问经济的进展和信息社会的进步，我们已经进入了一个物质财宝生产和精神财宝生产的社会。在这个社会里，无论是生产运营、科学争辩、制造创造和消遣体育活动都离不开科学管理。因此，在日趋激烈的市场竞争中，水采如何进一步提高管理水平，已经成为一项格外重要的工作。过去水采简洁的生产管理模式，已不适应生产进展的要求，甚至有一些管理方式可能会阻碍生产力的进展，所以在水采生产管理方面，要结合实际，勇于改革大胆创新，不断完善水采管理运行机制，提高水采生产现代化管理水平。5、加强水采理论争辩主要开展以下几个方面的工作：(1)水力破煤机理及最佳落煤参数的争辩；(2)固液两相流水力输送参数的争辩；(3)短壁无支护水采工作面矿压显现规律的争辩；(4)水采工作面采掘过程中沼气涌出规律的争辩。6、加强国际沟通,参与国际竞争。我国水力采煤技术自1956年开头，至今已经受了四十五年的生产实践，无论从生产规模上，还是从技术工艺及装备上，在世界上都具有肯定的影响，有些科研成果达到了世界先进水平，每年都有一些国外水采专家和企业家前来考察和沟通。但是我们所取得的成果，只能说明过去，不能说明将来。因此今后我们要充分发挥我国的水采技术优势，不断完善提高水采技术水平，就必需加强对外沟通合作，接受请进来，走出去的方法，有方案、有重点地加强同日本、俄罗斯、新西兰、澳大利亚等国技术沟通,取长补短，乐观参与国际竞争。复习思考题什么是水力采煤？与一般的开采方法有什么不同？有什么优缺点？水力采煤有哪几种？今后我国应当如何走进展水力采煤的路子？谈一谈我国进展水力采煤的前景。第十七章矿井开采设计设计是建设的重要环节，要设计，必需进行可行性争辩。从需要和可能两方面。§17.1矿井开采设计的程序与内容一、矿井设计的依据1、设计任务书是生产管理部门向设计部门托付设计任务的一项指令性文件，具有权威性、法律性。规定了设计的内容、技术方向、阶段原则支配等。内容：1）、矿井建设的目的：在国民经济中的作用。2）、矿井建设规模：井型、简述确定的依据及技术经济合理性。3）、建设依据：地质资料、原材料设备、动力等供应以及运输条件、技术人员和劳动力来源、生活资料供应、开采方式、煤的销售。4）、机械化程度：机械装备水平。5）、主要生产协作条件，供应的协议，三废治理，建设方式等。6）、产品的产量和品种。7）工业与生活建筑、占用土地、福利。8）、防空、防治和防震等到要求。9）、投产标准及建设工期。10）、劳动定员、建设速度和投资估算，预期经济效果。2、精查地质报告供应牢靠的资源储量依据。高级储量占肯定比例。表21-1。3、国家总的建设方针、政策及有关规程、规范。4、经批准的上阶段设计的确定原则。二、矿井设计的程序既需要对开采部分在总体上进行设计，又需要对每一个局部进行具体的设计。其设计程序是：依据批准的矿区建设可行性争辩报告进行矿区总体设计，矿区总体设计批准后进行矿井可行性争辩，此报告批准后进行矿井初步设计，审批后进行矿井施工图设计。三、矿井初步设计内容（将来的毕业设计指导书）四、矿井设计工作的原则（自学）§矿井开采设计方法及评价 准则 租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载 一、确定矿井开采设计方案的方法矿井设计包括井田开拓、采区预备、采煤方法和巷道掘进、矿井提升、运输、通风、排水、供电、动力供应等各个生产环节，其中以开采为中心。矿井开采设计主要应解决井田开采的技术方案和确定各项开采参数。如开拓方式、采准巷道布置及生产系统、垂高、长度等。应当达到技术上优越、经济上合理。1、方案比较法对不同的方案进行技术经济分析和对比，从中选出相对最优越的一种方案。1）、比较的内容（1）、工程量（井巷、地面建筑、机电设备安装工程等）（2）、基本建设投资（3）、建设工期（4）、生产经营费用（5）、回收率2）、比较法的步骤（1）、技术比较，定性。（2）、经济比较，基本建设费用、生产经营费。（3）、综合3）、留意的问题（1）、不遗漏方案（2）、经济计算时，只考虑重要项目。（3）、相同费用项目不参与比较。（4）、生产经营以一个水平或全矿为准，单价精确     。（5）、大方案比较前，可进行局部比较。（6）、基本建设费用有初期和后期之分，经营费用也单独列出。（7）、工期很重要。（8）、费用相差10%以下，认为是相同的。2、统计分析法依据以往的数据，统计出某些参数的合理范围，此法可用于方案比较法中某参数的确定。3、标准定额法以规范、规程和规定的形式对设计中某技术条件或参数值作出具体规定，如水平高度、采区走向长度等。4、数学分析法通常以吨煤成本最低为准则求某一最优参数（微积分法）。5、经济——数学规划法（学完线性规划后再看）。目前在进展争辩中。二、矿井开采设计的最优化准则开采设计的方法最终是比较法。那么，比较的内容中哪一项是主要的、次要的，差别多大能比出凹凸，这需要一些准则。1、折算费用法（也称计算费用法）方案经济效果的好坏，体现在所得和所费之比之中，假如所得相同，则所费较小的为最好的。所费中，有基建投资和生产经营费。基建：一次性支出和非一次性消耗。经营费：经常性支出，一次性耗费。应把基建和经营费二者统一成同一类型，将基建投资折算成与经营费类似支出，与其相加成总支出。利用投资效果系数进行计算。：年折算费用（或吨煤年折算费用）：全部或计算项目的年度生产经营费用总和（或吨煤成本费）：标准投资效果系数，一般为～：全部或计算项目的基本建设投资费用总和（或吨煤投资费用）。2、投资回收法用节省的经费来回收追加投资的年限，以此评价方案的优劣。、：第一、二方案投资总额（或吨煤投资）。、：第一、二方案年成本总额（或吨煤费用），：回收期。即：多投资的部分需多少年能回收回来。：投资效果系数，越大越好。若或，则第一方案有利。：标准投资回收期。一般3、劳动生产率劳动者在单位时间内所能生产的产品数量。：矿井生产工人劳动生产率；：回采工作面日产量，：回采工作面昼夜出勤人数。高，则效果好。4、吨煤投资和吨煤成本。吨煤投资=，低，则效果好吨煤成本=5、多目标决策评价将很多目标，甚至是相互冲突的目标，将其评价指标转换成无量纲指标，进行计算而得到综合指标对方案进行评价。三、主要费用参数计算方案比较中重要的是各种数据的计算1、掘进费用：1）、巷道：：巷道掘进费用；：掘进的巷道长度，；：每米巷道掘进费用单价，元/；2）、井底车场：：井底车场掘进费用；：井底车场的掘进工程量，3；：每立方米巷道掘进费用单价，元/3；3、运输提升费用1）、运输费用：：运输费用，元；：运输的煤炭量，；：运输的距离，；：运输费用单价，元/；2）、提升费用：一组一个水平，：第水平提升单价，元/；：分别为第水平提上升度和提升量，、；3、巷道维护费用4、排水费用：分别为第水平的服务年限，排水距离，涌水量，排水单价。单位分别为：