1、 1 西安科技大学 毕业论文 题 目 综采工作面大采高采煤方法的应用 姓 名 谢锋 教育层次 专 科 学 号 09040801232 学校 西安科技大学 专 业 煤矿开采技术 指导教师 沈哲 时 间 2012 年 4月 9日 2 指导教师： 沈哲 摘 要 煤 炭 我国重要的基础能源和重要原料，煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重 仍居前列 近年来，随着综采设备制造技术的飞速发展，综采设备走向重型化、强力化和自动化，使设备的可靠性得到保证，有力的推动了大采高综采技术的发展，带来了新一轮采煤技术的革命，目前在神东、晋城等矿区已率先在 f=1.5-5的厚煤
2、层中使用大采高综采设备，实现了国内工效最高，吨煤成本最低的成果，极大地提高了煤炭市场的 竞争能力。 本文主要观点有： 在 煤炭企业生产中地质条件和煤炭赋存条件允许的情况下应该优先考虑使用大采高采煤方法。 关键词： 大采高； 综采技术； 目 录 摘要 . 2 3 1.绪论 . 4 1.1 研究的目的和意义 . 4 1.1.1 研究目的 . 4 1.2.2 研究意义 . 4 1.2 本文的框架结构 . 5 2 煤炭工业发展现状及面临的主要挑战 .6 2.1煤炭工业发展现状 .6 2.1.1改革开放以来煤炭工业取得显著成绩 .6 2.1.2行业主要特点 .6 2.2、煤炭工业面临的主要挑战 .6 2
3、.2.1资源保障问题 .6 2.2.2煤矿生产能力与技术结构问题 .8 2.2.3行业结构与企业发展问题 .8 2.2.4煤矿安全与矿区环境治理问题 .10 2.2.5煤炭 运输与燃煤污染问题 .10 3.大采高技术发展现状 .11 3.1我国大采高技术的应用 .11 3.2高效综采的快速发展 .12 4.综采工作面大采高采煤方法在潞安王庄矿的应用 .14 4.1 王庄煤矿概况 .14 4 4.2 工作面巷道布置及生产系统 .16 4.2.1工作面位置选择分析 .16 4.2.2工作面巷道布置 .17 4.2.3 生产系统 .20 4.3工作面设备选择 .21 4.3.1 工作面设备选择 .2
4、6 4.4 采煤方法及回采工艺 .27 4.4.1采煤方法 .27 4.4.2回采工艺 .27 4.4.3工艺说明 .27 4.5大采高自动化综放工作面取得的成就 .28 4.5.1、工作面单产、工效再创新高 .28 4.5.2、提高了采高，优化了采放比，提高了资源回收率 29 5.研究结论 建议 .29 参考文献 .30 5 1. 绪 论 1.1 研究的 目的和意义 1.1.1研究目的 为了研究大采高综采技术的可行性 与必要性 ， 详细地分析王庄矿的煤层赋存和现有生产技术状况，并对神东上湾、晋城寺河及赵庄等矿进行了现场考察，收集了各矿使用大采高综采设备开采的有关技术资料，经过分析对比认为，目
5、前大采高综采工作面采用大功率，高可靠性设备，具有较强地适应能力，在王庄矿使用是可行的，必将进一步加快王庄矿以减队减面，增产增效为主要内容的集约化发展步伐，推动王庄乃至 潞 安的采煤技术发展，促进安全高效矿井的建设。 1.1.2研究意义 经过 详细地分析王庄矿的煤层赋存和现有生产技术状 况，并对神东上湾、晋城寺河及赵庄等矿进行了现场考察，收集了各矿使用大采高综采设备开采的有关技术资料， 认为 目前大采高综采工作面采用大功率，高可靠性设备，具有较强地适应能力，必将进一步加快王庄矿以减队减面，增产增效为主要内容的集约化发展步伐，推动王庄乃至潞安的采煤技术发展，促进安全高效矿井的建设。 在采煤机械化程
6、度日益提高的今天，选用先进的采煤技术已成为保障煤矿企业安全高效生产的必由之路。 6 1.2 本文的框架结构 本文一共分为五章，第一章是绪论，对全文内容进行提纲性的概括，起到总领的作用。第二章是 概述 煤炭工业发展 现状及面临的主要挑战 。 第三章是大采高技术发展现状。第四章是 综采工作面大采高采煤方法在 潞 安王庄 矿 的应用 。 第五章是研究结论与建议。 2 煤炭工业发展现状及面临的主要挑战 2.1煤炭工业发展现状 煤炭是我国重要的基础能源和重要原料，煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。 煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重仍将占主体地位 2.1.1 改革开放以来煤炭工业取得显著成绩
7、 （ 1） 煤炭产量持续增长 全国原煤产量由改革开放初期的 6 亿吨左右提高到 2011 年产量35.2亿吨，增长 将近 6倍 ，为我国国民经济发 展提供了能源保障。 （ 2） 生产水平大幅度提高 大中型煤矿机械化水平、单产、单进、原煤工效，都逐年增高。建成了一批国际领先、高产高效矿井，初步建全了技术、设计、制造、培训比较完整的技术保障体系。 (3)产业结构调整取得重大进展 7 政企分开迈出重大步伐，大多数国有大中型煤炭企业建立 了现代企业制度。 企业开始了跨地区、跨行业的产业联合，煤、电、化、路、港、航产业链开始形成，一批劣势企业退出市场。 (4)行业整体效益不断增加 在经历三年严重的经济困
8、难后， 2001 年煤炭行业开始 走出低谷，呈现恢复性增长。 2002 年后步入快速增长周期，经济运行质量不断提高。 2011 年，全国规模以上工业企业实现利润 54544 亿元 。 2.1.2 行业主要特点 (1)煤炭是资源性行业 煤炭是不可再生的资源。煤矿的寿命取决于其所拥有的煤炭储量。我国大多数煤矿远离城市和经济发达地区、社会负担重，经济基础差。地区条件不一，煤炭企业发展不平衡性在行业中十分突出。 (2)煤炭是高危行业 因煤矿生产条件所限，从历史上看，在各国工业部门中，煤矿的事故死亡率是最高的。我国煤矿 95%生产能力 是井 工开采 。高瓦斯和双突矿井 在 全国煤矿矿井 比重高， 90矿
9、井有煤尘爆炸危险性。随着开采深度增加，影响安全生产因素愈来愈多，条件愈来愈复杂。 (3)煤炭是投资高风险行业 煤矿开采环节复杂，矿井建设投资大，周期长，见效慢，煤炭市场8 不确定因素多。因此，从建井到生产，经营风险大，多数煤炭企业产业结构上的问题影响了企业市场适应能力和抗灾能力。 ( 4)煤炭是为国民经济发展做贡献的行业 煤炭属于初级产品，煤矿的效益向后续加工工业传递和辐射。单一的产品结构，企业经济效益难以提高，我国煤炭开采的价值和 效益体现在后续产业和对国民经济发展的支撑作用。 2.2、煤炭工业面临的主要挑战 2.2.1 资源保障问 题 我国煤炭品种齐全、资源比较丰富，但资源勘探程度低，经济
10、可采储量和人均占有量较少，资源破坏和浪费严重，生态环境和水资源严重制约煤炭资源的开发。 我国煤炭资源区域分布不均衡。秦岭、大别山以北，煤炭储量占全国总储量的 90.7%，其中晋、陕、蒙三省（区）占全国的 65%。 资源保证程度低。截止 2000 年末，我国尚未利用的精查储量约为600 亿吨，目前可供大中型矿井利用的精查储量仅 300亿吨左右。 据估算，到 2020 年，煤炭精查储量需增加约 1250 亿吨。 当前我国资源破坏和浪费严重。部分煤炭企业存在着 “采厚弃薄 “、“吃肥丢瘦 “等浪费资源现象，全国煤矿平均资源回收率为 30% 35%左右，资源富集地区的小型矿井资源回收率只有 10% 1
11、5%。我国适合建设大型煤炭基地的整装煤田，随意被分割肢解现象严重。 9 2.2.2 煤矿生产能力与技术结构问题 (1)煤矿生产技术水平低 全国采煤机械化程度仅为 42，除部分国有大矿之外，大多数煤矿生产技术水平低，装备差，效率低。特别是乡镇煤矿，基本上是非机械化 开采。 (2)部分煤矿超能力生产 国有煤矿产量中，属于超能力和无能力矿井生产的煤炭 占 国有煤矿产量 比例较大 。煤矿超强度超能力生产满足了国民经济发展对煤炭的需求，但其造成的负面影响，一是缩短煤矿开采年限，二是威胁煤矿安全生产。 (3)大中型煤矿煤炭供给能力不足 据预测，我国现有生产煤矿和在建煤矿的合计生产能力到 2010 年和 2
12、020年分别为 17.7亿吨和 14.7 亿吨。要实现煤炭产需平衡，需要再建设一批新井和扩大现有煤矿的生产能力 。 2.2.3 行业结构与企业发展问题 (1)煤炭产业 集中度低 我国 煤炭企业市场集中度偏低， 远低于世界其它主要产煤国家。 ( 2)煤炭企业负担过重 煤矿企业税负比 1994 年税制改革前提高了 6个百分点；煤炭行业10 支出铁路建设基金 较多；国有重点煤矿企业办社会问题突出。 国有重点煤矿在职人员 较多 ，由于所在地区社会承受能力弱，难以减人提效。 部分煤矿资源枯竭，生产能力下降，生产成本上升，富余人员、工伤抚恤人员多，转产困难。 2.2.4 煤矿安全与矿区环境治理问题 (1)煤炭安全形势严峻 2004 年煤矿共死亡 6027人，百万吨死亡率为 3.08，显著高于世界其它主要国家。如美国为 0.03，波兰 0.09； 2011 年仍然在 2000 人左右。 大多数煤矿生产和安全技术装备落后，防灾抗灾能力差，重大、特大事故 仍存在。 2)矿区环境治理问题 矿井生产中排放的煤矸石约占原煤产量的 8 10%，现已累计堆存煤矸石 30多亿吨，占地超过 15万亩。 矿区地面塌陷、煤田自燃火灾、部分煤矸石自燃、煤矿瓦斯排放对生态环境构成严重影响。 煤矿开采每年排出地下水约 22 亿立方米，我国西北部主要煤炭产区，煤炭开采加剧了水资源的匮乏，对矿区生态环境造成 影响。
