1我國厚煤層開采現(xiàn)狀

1、1 我國厚煤層開采現(xiàn)狀1.1 能源的重要性1.2 我國能源現(xiàn)狀1.3 我國煤炭資源基本特征1.4 我國煤炭資源開采現(xiàn)狀1.5 我國厚煤層開采的主要方法1.1 能源的重要性一次能源可再生能源太陽能海洋能地?zé)崮茱L(fēng)能水能生物質(zhì)能非可再生能源石油煤炭核能化學(xué)能天然氣1.1 能源的重要性二次能源汽化燃料汽油電能31.1 能源的重要性能源是國家經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ) 人類賴以生存的五大要素之一（陽光、空氣、水、食物、能源），也是 21 世紀的熱門話題。社會的進步和發(fā)展離不開能源 過去的 200 多年，煤炭、石油、天然氣極大地推動了人類社會的發(fā)展；伴隨著資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，水資源遭到破壞等。進入 21 世紀

2、后，新能源研究 然而新的可再生能源系統(tǒng)的建立，是一個長期的過程，要想使其成為能源開發(fā)與消費的主體，至少需要數(shù)十年，甚至上百年的時間。目前世界范圍內(nèi)，仍然以化石能源為主 其在能源消費總量構(gòu)成中占 90以上。相當(dāng)長的時期內(nèi)，化石能源的開采與利用仍然是能源開發(fā)與消費的主體，并占有統(tǒng)治地位。1.1 能源的重要性我國是世界上能源開采與消費的大國 能源消費量占世界總消費量的10% 以上，僅次于美國，居世界第二。人均商品能源消費甚低 約為世界平均值的二分之一，美國的十分之一。我國以往經(jīng)濟增長主要是依靠投資和消耗大量能源 但投資對經(jīng)濟增長的貢獻已經(jīng)開始下降。我國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不夠合理 高能耗工業(yè)過多，能源的浪費嚴

3、重，能源效率低，能耗高。合理利用與開發(fā)能源 促進經(jīng)濟發(fā)展是我國今后能源戰(zhàn)略的主要內(nèi)容之一。降低能耗，充分發(fā)揮能源效率，走集約化發(fā)展的道路。1.2 我國能源現(xiàn)狀在當(dāng)今的世界能源結(jié)構(gòu)中，煤炭資源儲量豐富，而石油、天然氣相對貧乏。中國更是一個富煤貧油的國家。煤炭是我國最主要的能源。我國常規(guī)能源（包括煤、油、氣和水能，按使用 100 年計算）探明總資源量中： 煤炭占87.4%，石油占2.8%，天然氣占0.3%, 水能占9.5。1.2 我國能源現(xiàn)狀2013年能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)為：原煤占75.6%，原油占8.9%，天然氣占4.6%，水電、核電、風(fēng)電等占10.9%；能源消費結(jié)構(gòu)為：煤炭占66.0%，石油占18.4

4、%，天然氣占5.8%，水電、核電、風(fēng)電等占9.8%。1.2 我國能源現(xiàn)狀核能： 由于核電基本建設(shè)投資昂貴，因此在未來二三十年內(nèi)，在人口多、國土廣的我國，核能不可能在能源結(jié)構(gòu)中占較大比例，但在一次能源缺口較大而交通運輸又很緊張的地區(qū)發(fā)展核電站有其突出的優(yōu)勢。1.2 我國能源現(xiàn)狀水能資源： 預(yù)計全國蘊藏量達6.76億kw，可能開發(fā)達3.78億kW(年發(fā)電量19000億kWh)，占世界首位。但大部分集中于西南地區(qū)，占67.8%，其次中南為15.5%，而后為西北占9.9%，華東占3.6%，東北占2%，華北占1.2。目前，我國水資源開發(fā)利用僅7.8%，世界平均為20%，其中美國達39%，主要原因是水電建

5、設(shè)投資大，工期長（相對于火力發(fā)電）。1.2 我國能源現(xiàn)狀新能源與可再生能源： 國家經(jīng)貿(mào)委制訂的2000-2015年規(guī)劃，將達到4300萬t標(biāo)煤。1.2 我國能源現(xiàn)狀太陽能： 我國陸地每年接受太陽輻射能相當(dāng)于2.4萬億t標(biāo)煤，我國西部地區(qū)年均日照2000h，有人認為太陽能是未來能源的主流。1.2 我國能源現(xiàn)狀風(fēng)能： 我國風(fēng)能資源理論總儲量約32.26億kW，陸地上儲量為2.53億kW。我國風(fēng)能資源開發(fā)始于20世紀80年代初，至1999年底全國風(fēng)電裝機容量達26.79萬kW,“十五”期間新增風(fēng)電容量119.2萬kW。 其中有新疆、內(nèi)蒙、吉林、黑龍江、河北、江蘇、遼寧、廣東和上海。1.2 我國能源現(xiàn)

6、狀地?zé)崮埽?我國地?zé)豳Y源遠景儲量為 1353 . 5 億 t 標(biāo)煤，探明儲量相當(dāng)于31.6億t標(biāo)煤。我國地?zé)豳Y源以中低溫地?zé)釣橹鳌?主要分布在四川、華北、松遼、蘇北等地，可采資源量為 18億t標(biāo)準(zhǔn)煤。高溫地?zé)豳Y源主要分布在云南、西藏、川西和臺灣。1.2 我國能源現(xiàn)狀中國各種一次能源消費的百分率（%） 世界范圍的能源消費結(jié)構(gòu)以油氣優(yōu)質(zhì)燃料為主，占一次能源結(jié)構(gòu)的64。而我國以煤為主，占一次能源結(jié)構(gòu)的65以上（我國的煤炭在生產(chǎn)一次能源生產(chǎn)中占70以上），而世界平均僅為26. 2%，1.2 我國能源現(xiàn)狀 我國是世界上少數(shù)幾個以煤為主要能源的國家之一，這是我國的能源特點所決定的，而且這種現(xiàn)狀在今后相當(dāng)長

7、的一段時期內(nèi)不會改變； 預(yù)計到 2050 年，煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中的比重將維持在 65左右。 因此我國的能源開發(fā)必然重視煤炭資源的開發(fā)，研究煤炭開采的技術(shù)進步。 煤炭是可靠、廉價和可潔凈利用的能源，是通向未來能源系統(tǒng)的橋梁。1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (l) 分布廣泛。在全國 34 個省級行政區(qū)劃中，除上海和香港特別行政區(qū)外，都有不同質(zhì)量和數(shù)量的煤炭資源，全國 63的縣級政區(qū)中都分布著煤炭資源。 (2) 西多東少，北多南少。 在我國5.06萬億t煤炭資源總量中分布在大興安嶺太行山雪峰山以西的晉、陜、蒙、寧、甘、青、新、川、渝、黔、滇、藏12個省的煤炭資

8、源總量達4.50萬億t，占總量的89%，而該線以東的20個省只有0.56萬億t，僅占全國的11。分布在昆侖山秦嶺大別山一線以北的京、津、冀、遼、吉、黑、魯、蘇、皖、滬、豫、晉、陜、寧、甘、青、新等18個省的煤炭資源量達4.74萬億t，占全國總量的93.6%，而該線以南的14個省只有0.32萬億t，僅占總量的6.4。1.3 我國煤炭資源基本特征1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (2) 西多東少，北多南少。 這種煤炭資源分布西多東少、北多南少的格局與我國地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達程度和水資源分布均呈逆向分布，使煤炭基地遠離了消費市場，煤炭資源中心遠離了消費中心，加劇了遠距離輸送

9、煤炭的壓力。 由于礦區(qū)水資源貧乏，必然給煤炭生產(chǎn)、加工、運輸?shù)葞硪幌盗欣щy，同時大規(guī)模采礦活動和加大用水，必然要使本來就脆弱的生態(tài)環(huán)境進一步惡化，也給煤礦開采帶來困難。1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (3)相對集中。 我國煤炭資源除具有分布廣泛，西多東少，北多南少的特點外，還有分布不平衡、某些地區(qū)相對集中的特點。 以下11個省、自治區(qū)具有資源儲量4.778萬億t，占全國煤炭資源總量的94.4%。新疆1.6萬億貴州0.186萬億內(nèi)蒙古1.2萬億河北0.115萬億山西0.68萬億河南0.114萬億陜西0.29萬億安徽0.104萬億寧夏0.199萬億山東0.10萬

10、億甘肅0.19萬億1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (4) 優(yōu)質(zhì)動力煤豐富。 我國煤類齊全，從褐煤到無煙煤各個煤化階段的煤都有賦存，能為各工業(yè)部門提供冶金、化工、氣化、動力等各種用途的煤源。但各煤類的數(shù)量不均衡，地區(qū)間的差別也很大。1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (5)煤層埋藏較深，適于露天開采的儲量很少。 據(jù)對全國煤炭保有儲量的初略統(tǒng)計，煤層埋深小于300m的約占30%，埋深在300-600m的約占40%，埋深在600-1000m的約占30%。 一般來說，京廣鐵路以西的煤田，煤層埋藏較淺，不少地方可以采用平峒或斜井開采，其中晉

11、北、陜北、內(nèi)蒙古、新疆和云南的少數(shù)煤田的部分地段，還可露天開采；1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (5)煤層埋藏較深，適于露天開采的儲量很少。 京廣鐵路以東的煤田，煤層埋藏較深，特別是魯西、蘇北、皖北、豫東、冀南等地區(qū)，煤層多賦存在大平原之上，上覆新生界松散層多在200-400m，有的已達600m以上，建井困難，而且多需特殊鑿井。同時，由于沉積環(huán)境和成煤條件等多種地質(zhì)因素的影響，我國多以薄-中厚煤層為主，巨厚煤層很少。1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (6) 共伴生礦產(chǎn)種類多，資源豐富。 我國含煤地層和煤層中的共生、伴生礦產(chǎn)種類很

12、多。 含煤地層中有高嶺巖（土）、耐火黏土、鋁土礦、膨潤土、硅藻土、油頁巖、石墨、硫鐵礦、石膏、硬石膏、石英砂巖和煤層氣等； 煤層中除有煤層氣（瓦斯）外，還有稼、鍺、鈾、釷、釩等微量元素和稀土金屬元素； 地層的基底和蓋層中有石灰?guī)r、大理巖、巖鹽、礦泉水和泥炭等，共 30 多種，分布廣泛，儲量豐富。有些礦種還是我國的優(yōu)勢資源。1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (6) 共伴生礦產(chǎn)種類多，資源豐富。 我國含煤地層和煤層中的共生、伴生礦產(chǎn)種類很多。 我國煤炭開發(fā)企業(yè)以開采煤炭為主，因此對其共生、伴生的礦產(chǎn)資源研究得不多，開發(fā)利用很少。 近年來雖然已開始重視，但終因起步晚，

13、基礎(chǔ)差，目前僅對常見礦產(chǎn)進行部分開發(fā)。 而且開采出來的礦石，多處于粗加工階段，離市場要求的高純、超細、超白、改性、活化等目標(biāo)，相差甚遠。 煤礦開發(fā)利用共生、伴生礦產(chǎn)資源的條件十分優(yōu)越。1.3 我國煤炭資源基本特征我國煤炭資源在地理分布上有如下特點： (7) 煤礦開采條件差。 我國煤礦的地質(zhì)條件復(fù)雜，開采條件較差，在世界上產(chǎn)煤國家屬中等偏下，露天開采量不到總量的 5% ，礦井平均開采深度超過 400m ，最深達 1160m ； 國有重點煤礦高瓦斯和瓦斯突出的礦井占48% ，有自燃發(fā)火危險的礦井占57. 6% ，粉塵爆炸危險的礦井占88.1。 同時我國煤礦的煤巖賦存條件也給高效安全開采帶來困難：如

14、薄煤層比例較大，煤層軟、頂板軟、底板軟煤層較多，部分堅硬頂板煤層，地質(zhì)構(gòu)造多，煤層的連續(xù)性差，大傾角煤層比例較大，受到底板水、頂板水的威脅等。1.4 我國煤炭資源開采現(xiàn)狀 我國煤礦開采屬多種所有制共存，技術(shù)裝備、管理水平參差不齊： 既有世界先進的采煤工藝與裝備的現(xiàn)代化礦井，也有近乎原始開采的小煤窯 國有重點煤礦的裝備和技術(shù)水平好些，但國有重點煤礦的煤炭產(chǎn)量僅占一半左右，我國近幾年各類煤礦煤炭產(chǎn)量的結(jié)構(gòu)變化見表 1-4 。 近幾年來，煤礦企業(yè)重組，嚴格審查與關(guān)閉不合格的小煤窯等，使國有重點煤礦的產(chǎn)量比重有所上揚，目前基本維持在一半左右。1.4 我國煤炭資源開采現(xiàn)狀 對煤炭急劇增長的需求，也給煤炭

15、資源的開采帶來了巨大壓力，尤其是關(guān)閉大量小煤礦后，國有重點煤礦的產(chǎn)量與安全壓力很大。1.4.1 煤礦開采學(xué)科及采煤方法 (1) 煤礦開采學(xué)科的形成與發(fā)展 采煤方法從房柱式、連續(xù)采煤機房柱式逐步發(fā)展到長壁式為主或并重的格局，工作面的裝備也從普通機械化發(fā)展到了綜合機械化。 同時采場礦山壓力研究方面先后提出了“壓力拱假說伙“懸梁假說”、“預(yù)成裂隙假說”、“鉸接巖塊假說”和我國的“砌體梁理論”等。1.4.1 煤礦開采學(xué)科及采煤方法 (1) 煤礦開采學(xué)科的形成與發(fā)展 在煤礦災(zāi)害防治等方面，針對不同的采煤方法提出了多種理論與防治技術(shù)。各個研究領(lǐng)域的發(fā)展極大地促進了煤礦開采學(xué)科的豐富和發(fā)展，目前已經(jīng)形成了具

16、有系統(tǒng)理論基礎(chǔ)的技術(shù)科學(xué)。 近些年來，在尋找學(xué)科的新起點，利用各種先進理論、技術(shù)、信息理論與技術(shù)等方面正在迅速崛起，形成了煤礦開采中許多邊緣性研究方向。1.4.1 煤礦開采學(xué)科及采煤方法 (2) 采煤方法現(xiàn)狀我國煤層賦存條件復(fù)雜多樣，開采技術(shù)條件各異，因而促進了采煤方法多樣化發(fā)展；我國是世界上采煤方法種類最多的國家，但總的看可以分為壁式體系采煤法和柱式體系采煤法；世界各主要產(chǎn)煤國家，根據(jù)煤層條件和采煤技術(shù)的延續(xù)情況不同所采用的不同采煤方法比重也有所差別。1.4.1 煤礦開采學(xué)科及采煤方法 (2) 采煤方法現(xiàn)狀我國國有重點煤礦壁式體系采煤法的產(chǎn)量占95以上；美國壁式采煤法占50%，連續(xù)采煤機房柱

17、式開采41%；印度壁式采煤法小于5%，傳統(tǒng)房柱式采煤法占65%，機械化房柱式開采占30%；俄羅斯壁式開采占86%；澳大利亞壁式開采占85%；南非房柱式占66.9%，壁式占33%；加拿大壁式為85。1.4.1 煤礦開采學(xué)科及采煤方法 (2) 采煤方法現(xiàn)狀 A、壁式體系采煤法 B、放頂煤開采工藝 C、柱式體系采煤法 D、露天開采方法1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國的煤礦開采為國家提供了70的能源，為900萬人提供就業(yè)崗位； 在開采條件復(fù)雜、多變、國家整體投入不足、總體裝備水平低下、作業(yè)條件艱苦的情況下，煤礦企業(yè)提供了國家能源的基石，有力地保障了國家經(jīng)濟的高速增長；1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我

18、國的煤礦開采技術(shù)與裝備自從1949年以來逐漸進步： 1949 年以前的煤礦開采幾乎都是落后的手工操作，幾乎沒有什么機械化； 20 世紀 50 年代后，我國開始研制和應(yīng)用采煤機； 1964 年研制成功 MLQ-64 型淺截深單滾筒采煤機，與 SGW-44 型可彎曲刮板輸送機配套，采用金屬摩擦支柱和金屬鉸接頂梁，形成了基礎(chǔ)的普通機械化采煤工藝。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國的煤礦開采技術(shù)與裝備自從1949年以來逐漸進步： 1978 年后研制了單體液壓支柱與雙滾筒采煤機和150型刮板輸送機配套，形成了第二代普通機械化采煤工藝（高檔普采）。 1988 年后，無鏈牽引采煤機和大功率刮板輸送機、單體液

19、壓支柱等設(shè)備配套形成了第三代普采工藝（又稱新高檔普采）。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀自 1954 年世界上第一個綜合機械化采煤工作面在英國問世以來，延續(xù)多年的普通機械化采煤也進入了新的歷史階段，并發(fā)展成為各先進采煤國家的主導(dǎo)采煤技術(shù)；我國的綜合機械化起步于20世紀70年代。1970年我國研制的第一套綜采設(shè)備在大同礦務(wù)局投入工作性實驗。在1973年和1978年兩次大批量引進國外綜采成套設(shè)備143套。20世紀80年代，我國綜合機械化采煤技術(shù)逐步成熟，進入全面推廣應(yīng)用階段。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀近30年來，我國在機械化采煤裝備、工藝及相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā)工作上做了大量科研工作，形成了適用于我國

20、不同層次和范圍的采煤綜合機械化裝備的技術(shù)。目前我國國有重點煤礦采煤機械化程度達到78%，綜采程度達63；厚煤層開采方面，我國高效機械化基本上只有兩條道路:一條是成套引進國外先進設(shè)備;另一條是采用國產(chǎn)設(shè)備進行放頂煤開采工藝;這兩條路都達到了工作面年產(chǎn)600萬t，甚至上千萬噸的水平。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀近年來，厚煤層開采設(shè)備國產(chǎn)化進程迅速，尤其是大采高和放頂煤開采的液壓支架，基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化，工作面能力也達到了千萬噸以上水平。然而，我國地方國有煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦的機械化程度較低，尤其是占全國總產(chǎn)量 30的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦機械化程度幾乎為零。這也是我國煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)狀：多種所有制并存；先

21、進和落后的生產(chǎn)工藝并存；安全高效的現(xiàn)代化礦井與事故率極高的落后小煤井并存。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國煤礦開采一些特點與問題：(1) 機械化程度低。雖然我國國有重點煤礦的機械化程度較高，達78% , 其中綜采程度達63% ，但與國內(nèi)外先進采煤國家相比，仍然處于落后狀態(tài)，見圖1-1 、表 1-5。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國煤礦開采一些特點與問題：(2) 安全生產(chǎn)形勢嚴峻 我國煤礦的安全狀況差有多種原因： 如地下開采的比率高達95以上、 地質(zhì)條件復(fù)雜、 高瓦斯且突出礦井比例大、 鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦多，達2萬處，占總產(chǎn)量的30等。 近20年來，我國的煤礦安全狀況

22、明顯改善，但是煤礦事故死亡率仍是世界最高的國家之一。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國煤礦開采一些特點與問題：(2) 安全生產(chǎn)形勢嚴峻 1980-2002年，我國煤礦事故死亡率從8.17人/百萬t降到4.63人/百萬t，其中國有重點煤礦從4.53人/百萬t降到1.26人/百萬t。 頂板和瓦斯是我國最大的兩種煤礦事故(死亡人數(shù)達73%) 。 鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦數(shù)量多和防災(zāi)能力弱是煤礦事故居高不下主要原因; 近幾年來，煤礦的死亡人數(shù)大幅度減少，每年在4000人以內(nèi)，甚至在3000人以下，但是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦仍然是煤礦死亡事故的主體，事故起數(shù)和死亡人數(shù)仍處于70左右。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國煤礦開采一

23、些特點與問題：(3) 資源回收率低 煤炭作為國家不可再生的、主體的能源，雖然目前尚有5萬億t的資源預(yù)測總量，但實際的保有儲量僅為1萬億t；近年來，煤炭資源過度開采，各種開采方式并存，加之賦存條件復(fù)雜、企業(yè)的現(xiàn)實利益等，也造成了資源的大量浪費，據(jù)估計，全國煤礦的煤炭資源回收率總體不足50%； 鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦資源回收率的不足30。低的資源回收率大大縮短了礦井的服務(wù)年限，浪費了大量寶貴的煤炭資源。1.4.2 我國煤礦開采現(xiàn)狀 我國煤礦開采一些特點與問題：(4) 管理和技術(shù)人才短缺 由于煤礦企業(yè)長期以來待遇差、工作條件艱苦，加之 20 世紀 90 年代中后期對煤炭能源認識不足、宣傳失實，對煤礦形象的誤

24、解，原煤炭高校定位紛紛偏離煤炭行業(yè)，導(dǎo)致煤礦企業(yè)長期以來缺少人才補充，許多國有重點煤礦多年來就沒有補充過大學(xué)本科畢業(yè)生，原有技術(shù)人才又紛紛辭職。致使煤礦企業(yè)人才奇缺，這必然影響企業(yè)的技術(shù)進步與科學(xué)管理，使煤礦企業(yè)的思想認識、管理水平、技術(shù)水平等處于一種粗放型的平臺上徘徊。地方國有煤礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦的人才更是短缺。人才的短缺必將對煤礦的生產(chǎn)、安全、技術(shù)進步、思想觀念、文化意識等產(chǎn)生嚴重的不利影響。1.5 我國厚煤層開采的主要方法 在我國現(xiàn)有煤炭儲量和產(chǎn)量中，厚煤層(厚度3. 5m)的產(chǎn)量和儲量均占45左右； 而且厚煤層是我國實現(xiàn)高產(chǎn)高效開采的主力煤層，具有資源儲量優(yōu)勢； 由于其煤層厚度大，對其

25、開采可以有多種方法進行選擇; 隨著煤炭市場好轉(zhuǎn)和高產(chǎn)高效開采的迫切需要，放頂煤開采和大采高開采技術(shù)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用; 然而煤炭開采與具體的地質(zhì)條件、開采條件等有密切關(guān)系，因此厚煤層開采要根據(jù)煤層條件和技術(shù)條件等采用合適的開采方法，并在開采過程中還會出現(xiàn)例如提高煤炭資源回收率、支架合理選型、瓦斯運移規(guī)律與防治技術(shù)等。1.5.1 厚煤層開采的主要方法分層開采 在 20 世紀 80 年代以前，厚煤層主要以分層開采為主，即平行于厚煤層面將厚煤層分為若干個 2-3m 左右的分層進行自上而下逐層開采，個別也有自下而上逐層開采的。 下行開采：下分層在上分層垮落的頂板下(人工假頂或形成再生頂板)進行。

26、 上行開采：為保護地面，或特易自燃的特厚煤層條件。分層開采的優(yōu)點：技術(shù)相對成熟，設(shè)備投資少，一次采高小，瓦斯治理技術(shù)相對成熟，上覆巖層及地表可以實現(xiàn)緩慢下沉等；但分層開采同樣也有一些缺點：如巷道掘進率高、產(chǎn)量低、開采成本高、下分層巷道支護難度大、區(qū)段煤柱損失大、采空區(qū)反復(fù)擾動、易引起采空區(qū)自燃。1.5.1 厚煤層開采的主要方法分層開采1.5.1 厚煤層開采的主要方法放頂煤開采 放頂煤開采的實質(zhì)就是在厚煤層底部布置一個采高2-3m的長壁工作面。近年來，在一些特厚煤層，開始應(yīng)用機采高度達3.5-4.5m的放頂煤技術(shù)。用常規(guī)方法進行開采，利用礦山壓力作用或輔以松動預(yù)爆破等方法，使支架上方的頂煤破碎成

27、散體后，由支架尾部的放煤口放出，經(jīng)由工作面后部刮板輸送機將放出的頂煤運出工作面。1.5.1 厚煤層開采的主要方法放頂煤開采 按機械化程度和使用的支護設(shè)備可將放頂煤開采技術(shù)分為綜采放頂煤和簡易放頂煤兩大類。 簡易放頂煤指用滑移頂梁液壓支架鋪頂網(wǎng)放頂煤、單體液壓支柱配型頂梁鋪頂網(wǎng)放頂煤等實用技術(shù)。 對頂板（煤）控制不好，支架工作阻力和初撐力難以達到要求，易產(chǎn)生頂板事故，因此應(yīng)盡量不采用這種方法。 綜采放頂煤是指綜合機械化放頂煤開采技術(shù)，教材上的放頂煤開采是指綜采放頂煤開采技術(shù)。1.5.1 厚煤層開采的主要方法放頂煤開采 由于放頂煤開采的工藝特點決定了該方法具有： 優(yōu)點：巷道掘進率低、投資少、開來成

28、本低、產(chǎn)量大、效率高等； 缺點：對煤層硬度和裂隙發(fā)育程度要求較高，既要求頂煤能自行破碎成適宜放出的塊度，同時由于產(chǎn)量高、一次采高大、工作面的瓦斯絕對涌出量較大，采空區(qū)殘留一定浮煤，給瓦斯治理、采空區(qū)防火、地面突然下沉等工作帶來一定困難。1.5.1 厚煤層開采的主要方法放頂煤開采 根據(jù) MT550-1996 大采高支架技術(shù)條件 規(guī)定：最大采高大于或等于3800mm，用于一次采全高工作面的液壓支架稱為大采高液壓支架，對應(yīng)的回采工作面稱為大采高工作面。 我國從20世紀80年代開始，在引進國外設(shè)備的基礎(chǔ)上研制了適應(yīng)我國煤礦地質(zhì)條件的一系列產(chǎn)品，并進行了工業(yè)性實驗和實際生產(chǎn)，取得了一定的經(jīng)驗。 到目前為

29、止，大采高一次采全厚采煤法已在我國多個礦區(qū)得到應(yīng)用，并取得了可喜的成績，如神東礦區(qū)、晉城礦區(qū)、邢臺礦區(qū)、大同礦區(qū)等。1.5.1 厚煤層開采的主要方法大采高開采大采高綜采工作面的特點是：支架高度大、采煤機功率大、需安裝強力刮板輸送機和相應(yīng)的大型巷道及輔助設(shè)備,一次性投資較大，對井型及井下巷道、硐室的尺寸要求較大，具有產(chǎn)量大、效率高、適用于集中生產(chǎn)、井下布置簡單等。1.5.1 厚煤層開采的主要方法大采高開采 綜放開采技術(shù)于20世紀60年代始于歐洲，當(dāng)時主要用于邊角煤和煤柱開采，最高月產(chǎn)只有4.96萬t（法國的布朗齊礦），并未將這項具有巨大潛力的開采技術(shù)進一步發(fā)展。 我國在1984年運用國產(chǎn)綜放支架

30、裝備了第一個緩斜綜放工作面，但效果并不理想，后來轉(zhuǎn)向了急傾斜分段綜放試驗，取得了成功。 1987年以后，綜放技術(shù)開始在緩傾斜軟煤以及中硬煤中進行試驗，到1990年已經(jīng)達到了工作面月產(chǎn)14萬t的水平。1.5.2 放頂煤開采1990 年以來，是綜放開采步入迅速發(fā)展階段。主要成果表現(xiàn)在以下三方面：(1)在條件適宜礦井，綜放開采技術(shù)的應(yīng)用范圍迅速擴大，綜放面的產(chǎn)量迅速提高。(2)難采厚煤層的綜放開采技術(shù)取得了突破性進展。 如在煤與瓦斯突出厚煤層；煤與頂板堅硬的“兩硬”厚煤層；大傾角厚煤層；煤層、頂板、底板極軟的“三軟”厚煤層中，均成功地進行了綜放開采技術(shù)試驗研究與推廣應(yīng)用。(3)輕型支架(支架重量8t

31、)綜放開采技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。1.5.2 放頂煤開采國外大采高開采技術(shù)的研究始于20世紀70年代中期。1980年西德赫母夏特公司開發(fā)出G550一2/60掩護式支架，最大高度為6m，在威斯特伐倫礦使用，取得了成功。該支架曾出口到前南斯拉夫的Veleng礦，取得了良好的成果。20世紀70年代末，波蘭設(shè)計開發(fā)了P10MA系列兩柱掩護式大采高支架，高度為2.4-4.7m，也取得了較好的使用效果。美國1983年開始在懷俄明州卡邦縣1號礦用長壁大采高綜采開采HananaNo.80厚煤層，采高達4.5-4.7m，取得單班生產(chǎn)日產(chǎn)量3600t，兩班生產(chǎn)日產(chǎn)量5000t，三班生產(chǎn)日產(chǎn)量6200t，工作面工效達21

32、0-360t/工，實現(xiàn)了高產(chǎn)高效。另外法國、南非、澳大利亞等主要產(chǎn)煤國都進行了大采高綜采實驗并取得了成功。1.5.3 大采高開采 我國從1978年起，從德國引進了G320-20/37、G320-23/45等型號的大采高液壓支架及相應(yīng)的采煤、運輸設(shè)備，試采3.3-4.3m厚煤層取得成功，平均月產(chǎn)達到70819t，達到了當(dāng)時我國最高水平。 與此同時也開始研制和實驗國產(chǎn)的大采高液壓支架和采煤機，經(jīng)過了多年的努力，現(xiàn)已取得了明顯的進展。 1980年邢臺東龐礦使用BYA329-3/45型國產(chǎn)兩柱掩護式液壓支架及相配套的大采高綜采設(shè)備，在厚度為4.3-4.8m的厚煤層中進行了工業(yè)性試驗并取得成功。 在試驗

33、的基礎(chǔ)上東龐礦與有關(guān)廠家合作，進一步研制了最大采高達5m的BY3600-255/50型兩柱掩護式液壓支架，于1988年進行了試驗，在采高達4.8m的情況下，平均月產(chǎn)10.4萬t，最高月產(chǎn)14.2萬t。1.5.3 大采高開采近年來，大采高開采技術(shù)又有了較大的發(fā)展，如鐵法礦務(wù)局使用的ZZ5600/25/47型兩柱掩護式液壓支架，平均月產(chǎn)達到15萬t。神華東勝礦區(qū)補連塔煤礦使用的ZY6000/25/50掩護式大采高支架，1997年投入使用，1999年創(chuàng)月產(chǎn)42萬t，日產(chǎn)3.04萬t的全國紀錄。后來又選購和使用了德國威斯特伐利亞生產(chǎn)的WS1.7型兩柱掩護式液壓支架，2000年1月產(chǎn)煤51萬t，2月產(chǎn)煤

34、75萬t。晉城煤業(yè)集團2003年開始與鄭州煤機廠合作研制了國產(chǎn)的ZY8600/25.5/55型兩柱掩護式大采高液壓支架，最高月產(chǎn)達67萬t，隨后又開始研制和使用了ZY9400/28/62型兩柱掩護式大采高液壓支架，工作面年產(chǎn)達到800萬t水平，最高日產(chǎn)達2.7萬t。1.5.3 大采高開采2003年大同煤礦集團與中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、煤炭科學(xué)研究總院太原分院共同進行了“兩硬”條件下大采高綜采關(guān)鍵技術(shù)研究，研制與使用了ZY9900/29.5/50型四柱支撐掩護式液壓支架和德國艾柯夫公司SL500型采煤柱與SG2100/l050型刮板輸送機，在平均煤層厚4.75m、煤層與頂板堅硬的四老溝礦，最高月產(chǎn)達31.55萬t。2007年，鄭州煤礦機械集團有限公司針對神華集團神東分公司上灣礦的煤層條件，研制出了ZY10800/28/63D型兩柱掩