简答题

简述综采放顶煤技术的主要优缺点及适应条件?

正确答案

综采放顶煤的优点:
(1)单产高。工作面内具有多个出煤点,而且在工作面内可实行分段平行作业,即在不同地段采煤和放煤同时进行,因而易于实现高产。
(2)效率高。由于放顶煤工作面的一次采出厚度大,生产集中,放煤工艺劳动量小以及出煤点增多等原因,其生产效率和经济效益大幅度提高。
(3)成本低。放顶煤采煤法比分层开采减少了分层数目和铺网工序,由此节省了铺网费用。此外,其他材料、电力消耗、工资费用等也都相应减少。
(4)巷道掘进量小。掘进率和巷道维护费用减少,便于采掘接替。
(5)减少了搬家倒面次数,节省了采煤工作面的安装和搬迁费用。
(6)对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。
综采放顶煤的缺点:
(1)煤损多。在目前的技术水平条件下,放顶煤开采的工作面煤炭采出率一般比分层开采低10%左右,即使采用了无煤柱护巷技术,初采和末采损失和工艺损失仍将存在,故煤损较多。
(2)易发火。由于煤损较多,在回采期间采空区就可能发生自燃。
(3)煤尘大。在放顶煤工作面,采煤机割煤、支架操作时的架间漏煤及放煤均为粉尘的来源。高位放煤时放煤工序产生的粉尘较大,顶煤破碎严重时架间漏煤产生的粉尘也对工作面产生严重影响,但在低位放煤时,工作面粉尘,尤其是呼吸性粉尘的主要来源仍然是采煤机割煤。
(4)瓦斯易积聚。
适用条件:
(1)煤层厚度。一般认为一次采出的煤层厚度以6~10m为佳。顶煤厚度过小易发生超前冒顶,增大含矸率;煤层太厚破坏不充分,会降低采出率。预采顶分层综放开采时,最小厚度为7~8m。
(2)煤层硬度。顶煤破碎主要依靠顶板岩层的压力,其次是支架的反复支撑作用。因此,放顶煤开采时,煤的坚固性系数一般应小于3。若煤层层理、节理发育,可适当增大,但—次开采的厚度也不宜过大。
(3)煤层倾角。缓斜煤层采用放顶煤开采时,煤层倾角不宜过大,否则支架的倒滑问题会给开采造成困难。
(4)煤层结构。煤层中含有坚硬夹矸会影响顶煤的放落;或者因放落大块夹煤口。因此,每一夹矸层厚度不宜超过0.5m,其坚固性系数也应小于3。顶煤中夹矸厚度占煤层厚度的比例也不宜超过10%~15%。
(5)顶板条件。直接顶应具有随顶煤下落的特性,其冒落高度不宜小于煤层厚度的1.0~1.2倍,老顶悬露面积不宜过大,以免受冲击。
(6)地质构造。地质破坏较严重、构造复杂、断层较多和使用分层长壁综采较困难地段、上下山煤柱等,使用放顶煤开采比使用其他方法能取得较好的效益。
(7)自然发火、瓦斯及水文地质条件。对于自然发火期短、瓦斯量大,以及水文地质件复杂的煤层,先要调查清楚,并有相应措施后才能采用放顶煤开采。

答案解析

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