开采设计论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇开采设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

2铝型材挤压模具优化的主要现状

2.1有限体积法

所谓有限体积法是从限差分法进而一步一步的发展形成的，是在对欧拉描述当中，对空间做的网格划分，并且覆盖在计算区域当中的，它可以把物理量进行对应的存储，再通过质量和动量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通过在单元体上把体积与时间进行积分，做到离散形式，再通过这种形式组成一个代数方程，进而得到一个物理量的分布。这种方法在对其计算时，已经在流体力学中应用的比较宽广了，在应用时我们也注意到了，它已经占到了重要位置。在现阶段，在各个生产环境当中都已经开始应用这种方法了，并且建立了一个有效的模拟系统，这也是我们在进行求解时的一个重要因素，结果就得出了一个的分步的信息继承与传递数据。在实际当看出，应用这种方法可以模拟出薄壁类铝型材的挤压成形，也表明，该方法是模拟挤压成形最为有效的一种方式了。在有限体积法的原理下，可以建立一个金属塑性的弹塑性有限元列式的有限体积控制法。而提出这种方法的数据传递，则可以建立一个了复合系统，并且对其数值模拟，在这个过程当中也就说明了，金属在成形时是具有非常强烈的塑，所以更有理论价值。

2.2有限元法

有限元法可以大量的应用在模拟铝型材的挤压过程当中，它的工艺参数、模具结构等一些参数都会对产品质量产生直接的影响。在数值模拟的生产过程当中，在很大程度上都是应用了刚塑性模型的，从而模拟出非稳态等温的生产过程，在这个过程当中我们主要考虑的作用包括几个方面：必须要应用具有大变形的弹塑性材料，也可以对角铝型材料进行模拟数值。如果我们是利用二维模型对其进行模拟它的流动速度，此时，在生产时我们可以通过利用它的模型结构，对它的摩擦系统进行进一步的研究分析。如果在挤压时，它的数值模拟是截面型材，而我们应用的模拟模具就必须是等价的，因此，在实际应用当中，这也是相对有效的方法之一。近年来铝型材挤压模拟过程常用的软件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以进行挤压过程金属流动模拟，得到挤压模具应力，速度场应力场分析，温度场分析以及模具应力变形分析。充分发挥了有限体积法和有限元法各自的优势，成功地分析材料流动和模具受力情况，为模具设计及结构优化提供了有效的参考。

3发展趋势

在实际应用当中我们可以看出，有限元法可以更好的进行铝型材挤压模拟，它的主要优势是可以更好的适应几何形状，并且对材料的性质进行精确的定义，可以确定边界条件与变量状态，可以有效的解决更为复杂的一些难题。通常有限元法应用拉格朗日的坐标，它的网格节点一旦出现一定的程度的移动，就会出现很大程度的变形，促使网格发生变形，出现交叉问题，导致精准度失灵，这时就必须对网格重新划分、模拟。在网格进行重划时也会存在一些偏差，这主要是因为在传递数据时会造成一定的误差，所以进行计算时它的精度就是有所降低。此外，因为网格重划的速度是非常快的，这就会造成有限元边界节点对模拟会产生很大程度的影响，也就是说，它的几何形状在和边界节点进行脱离时会出现一定程度的敏感性，如果应用步长较小，仍然会促使挤压件的形状存在很大的偏差。所以，在当前情况下，对有限元数值模拟也仅限于比较简单的形状。但是，在未来的发展过程当中，对于研究有限元法更为突出的一个重点就是要在有限元网格的三维技术领域，其次也就是要解决怎样才可以更好的避免网格重划的问题。而应用有限体积法的最大优势就是具有欧拉网格在静止不动的状态下，它的节点是不会任意流动的，不需重划。这种方法的另一个优点是所具有的物理环境，在一定范围之内可以控制离散方程，即它在各个方面都具有守恒性，同时确保了它的计算精度。由于这种方法在流体流动以及传热时计算数值已经发展的非常成熟了，所以把它应用在金属成形的模拟数值，是具有一定前景的。

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1.煤炭开采对环境的污染与破坏

保护环境是我国的一项基本国策，是实现经济、社会和资源环境可持续发展战略的重要组成部分。免费论文参考网。煤炭是我国的主要能源，又是“不清洁能源”，在开发过程中对环境产生严重污染。煤矿产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矿石、露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的洗矿等。迄今为止，全国堆积的煤矿石已达30亿吨左右，占地约5500hm2，并以每年2.0亿吨左右的速度增长。全国现有大小矿石山数万座，其中数百座在自燃，排放大量的烟尘和有害气体，对矿区环境造成严重污染。矿石山淋溶水含较强的酸性渗入地下，个别地区矿石中还含有重金属以及放射性元素，污染了周围土壤和地表水系及地下水。免费论文参考网。矿石山侵占耕地良田，有些地区因暴雨导致矿石山滑坡，甚至矿石山爆炸等事故，危害人民生命财产安全。我国大部分煤矿都有瓦斯，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占40%左右。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水，它对地表河流等水资源产生较大的污染。免费论文参考网。矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的污染以及煤中伴生矿物的分解氧化等导致水体混浊。目前我国煤炭开采以井工开采为主，按1998年煤炭产量构成，井工矿开采煤炭产量占93%。国有重点煤矿采用的采煤方法基本都是长壁式开采，全部跨落法管理顶板。由于采动造成上覆岩层移动、变形、跨落、直至地表塌陷。据测定，缓倾斜、倾斜煤层开采，地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍，塌陷面积是煤层开采面积的1.2倍左右。

2.实现清洁开采的措施与途径

党的十五届五中全会已重视到生态建设和环境保护，并将其列入实现国民经济可持续发展的重要战略目标。“十五”期间，针对煤炭行业环境污染、生态破坏等问题，积极推行清洁生产。清洁生产是保护人类生活环境防止污染的重要途径。它以提高资源、能源的开发和利用率，减少污染物的产生量和排放量为宗旨，是促进煤炭生产和环境保护共同发展的重要决策。因此，必须采取有效的煤炭清洁开采技术措施，以保护我们的生活环境。

2.1减少井下出矿量的措施

（1）全煤巷开拓方式发展建设高产高效矿井，向一矿一井一面或两面发展，采用大功率、高强度、大能力现代化采掘设备。采掘速度加快，生产高度集中，矿井或水平的服务年限相应缩短；所需同时维护和使用的巷道长度和时间缩短；巷道支护技术的提高、支护材料的改进以及强力皮带的使用和单轨吊车、卡轨车、齿轨车等辅助设备的推广应用，可使开拓巷道掘在煤层中，不必掘在岩层中。国外如德国、英国近年来已逐渐向全煤巷开拓发展，一些煤矿已取消了排矿系统，地面基本消除了矿石山。我国一些地方小煤矿基本无岩石巷道。

（2）采区巷道全煤化对于煤层群联合布置的采区巷道，如采区上山和区段集中巷等应尽量布置在煤层中。因一矿一井一面或两面(两面时各在一个采区)一个采区内同时生产的工作面只有一个，所以不用设

区段集中巷，使巷道布置和生产系统简单化。

（3）减少煤炭回采过程中混入矿石量对开采3.5~5.0m厚的缓倾斜煤层，结构简单可一次采全厚；对开采3.5~5.0m厚的倾斜和急倾斜煤层，可采用分层开采，若有夹石层，可以夹石层作为下分层的顶板；对开采大于5m的厚及特厚缓倾斜煤层可采用一次采全厚放顶煤开采。为提高放顶煤质量和提高顶煤回采率，要选用多轮顺序放煤工艺及低位插板式放煤支架。

（4）薄煤层开采掘出的巷道为半煤岩巷，为使岩石不出井，掘巷时可将巷道掘宽些，使掘出的矿石充填到巷道的一侧或两侧。为使充填工作方便，在掘巷时要选择合理的爆破参数，使崩落的矿石块度便于充填工作。

2.2减少井下废气、粉尘污染的措施

经风井排至地面的废气中含有大量的有害气体，其中主要成分是45%。煤

层采掘前预抽45%可以有效地大幅度减少生产中45%涌出量，这不仅是保证安全生产的重要技术措施，也是减轻矿井排放废气的重要途径。对于排入大气中的有害气体量虽然远小于45%，但也不可忽视，应采取相应的措施进行治理。如：采用煤层注水、高压喷雾、声波雾化、巷道风流水幕净水、集尘风机等灭尘措施，防止沼气与煤尘爆炸时产生有害气体；向采空区灌浆、注氮、喷洒阻化剂、及时打密闭等措施防止煤炭自燃产生有害气体；发展使用岩巷与煤巷掘进机和研究制造适合地方小煤矿使用的小型采煤机，防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝铵炸药爆炸时产生40-47L的有害气体；使用柴油动力机械应配置废气净化器，把井下各作业环节产生的有害气体降到最低限度。

2.3井下污水处理技术

目前推广的经济型水泵工艺或区域化水泵工艺所采用的煤泥水处理系统都是按闭路循环设计的。在井下中央硐室采用斜管沉淀仓对采区分级脱水后的煤泥水进一步净化处理，大部分煤泥水净化后在井下供采掘用水循环使用，只有少部分经过浓缩后的高浓度煤泥水用小流量高扬程煤泥泵排至地面入选煤厂或脱水厂处理。对于小型煤矿地面无洗煤厂，所产生的煤泥水都在井下中央硐室处理，中央硐室采用浓缩旋流器和高频震动筛对煤泥水进一步处理，可以做到煤泥水不上井。

2.4减少地表塌陷

对于劣质煤层或结构复杂的煤层，可采用柱式或房柱式采煤法、条带式采煤法回采，以减少采后的地表塌陷量，减轻对地表环境的影响。对特厚煤层利用水砂充填管理采空区顶板是减少地表沉陷的最有效方法。尽管此法增加设备，增加生产系统，使矿井生产系统复杂化，吨煤成本增高，但对地表环境影响是很小的。

对薄及中厚的煤层群，应采用离层带高压注入泥浆技术。地下煤层开采后上覆岩层产生变形和移动，岩层间产生不同程度的离层。在地面向各离层带打钻孔，通过钻孔向离层空隙中高压注入泥浆，以减缓和减少地表沉陷。

3.结论

煤炭地下气化是目前较理想的煤炭清洁开采技术。它是将地下煤炭通过热化学反应在原地将煤炭转化为可燃气体的技术，是对传统采煤方式的根本性变革。不仅极大地减少了井下工程及艰苦作业，而且消除了煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响和危害。煤层气即沼气，它是煤炭形成过程中的伴生物，并随煤炭赋存于煤层中的易燃易爆气体。在采煤过程中常作为有害气体排至地面，污染了大气环境。据近些年来的研究表明，沼气是一种洁净热效率高的新能源，并且价格低廉。这种能源的开发和利用既消除了采煤隐患，又避免了资源浪费，保护了环境。因此，应大力发展煤层气的开发。

参考文献

[1]王文,桂祥友,王国君. 煤矿井下清洁开采技术[J].辽宁工程技术大学学报, 2002,(04) .

[2]杨正全,梁宏友,桂祥友. 洁净煤开采技术及其环保措施[J].辽宁工程技术大学学报, 2003,(S1) .

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随着科学技术的发展，采掘工作面布局的合理调整，中厚煤层开采工艺逐步由分层开采、走向短、倾向短、爆破落煤向一次采全高、长走向、大采长、综合机械化方向发展，但前期遗留的下分层煤炭资源仍需开采，为了减少煤炭资源浪费，下分层开采要从增加采长上下功夫，采用跨区段开采。这样一来区段老空积水的处理就成了一个新的问题。近几年来，全国煤矿连续发生了多起一次死亡10人以上的特大水灾事故，损失之严重、教训之深刻，提醒我们对防治水工作必须保持高度警惕，下面结合我矿实际研究如何探放老空水。

0.概况

戊9-10-14052工作面位于戊四采区东翼中部，为戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面的下分层，跨戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面阶段煤柱布置，其上下阶段的上分层均已回采。东为戊二采区、西与戊四高强皮带，戊四轨道相邻，南为划归兴东一矿回采的戊9-10-14031工作面，北为戊9-10-14091工作面（于2002年11月回采）。其风机巷分别平行于戊9-10-14051工作面风巷、戊9-10-14071机巷，设计可采走向长度510m，倾角长度164m，工作储量23万吨，煤层倾角34~38°，见巷道布置平面示意图1。

该工作面东部相邻戊二采区，距采区边界煤柱40m，北部位于戊9-10-14071工作面中下部，处于戊9-10-14071工作面积水线以上。从戊9-10-14052工作面机巷南部拐切眼掘进时，切眼将通过戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面阶段煤柱进入戊9-10-14051工作面老空积水区。其积水区的标高为-204.4~-214.8m，高差10.4m。积水水压为1.1kg/cm2，积水面积约4875m2，采高取其平均值1.85m，储水系数0.2，按体积法计算积水量为2000m3，将对戊9-10-14052切眼掘进造成水害威胁。

因此，在戊9-10-14052切眼掘进过戊9-10-14051老空区前，必须把2000 m3老空积水放出，必须对戊9-10-14051采空区积水进行有效的探放水，保证安全施工。否则一旦发生突水，将淹没戊9-10-14052机巷近300m巷道，矿工人身安全受到极大威胁。

1.1探放水地质条件特点

探放水见切眼剖面图2，其特点如下：

（1）切眼煤层倾角大（34~38°）。

（2）切眼跨戊9-10-14051工作面和戊9-10-14071工作面下分层掘进。

（3）探水位置在戊9-10-14071工作面和戊9-10-14051工作面区段保护煤柱中。

1.2探放水关键性问题

（1）探眼的布置与角度的准确性。科技论文。

（2）怎样控制老空水的流量问题。

（3）在煤层中布置探水孔，怎样防止探眼被老空水刷大，老空水大量涌出问题。科技论文。

根据以上地质条件及关键问题，我们进行了专门研究，制定了实施方案。

2.探放水设计

本次设计主要为切眼集中探放水。

2.1掘进到切眼时的探放水

在机巷掘至切眼位置时，在机巷下帮做一个水泵窝，要求水泵窝深3m，宽3m，水泵窝底板低于巷道底板1m。

2.2排水设施及排水路线

（1）切眼施工到探放水位置后，在切眼右帮铺设一趟搪瓷溜子槽，直至切眼下口泵窝，搪瓷溜子槽必须上压下，严禁反压，保证探放出的水不冲刷巷道帮及底板。

（2）水量预计及水泵选型 根据戊910-14051工作面采空区积水情况分析，孔口管采用Φ75mm钢管，单孔流量为10-20m3/h，水泵选用QBK100/40型两台（1台备用），从水泵上排出一趟Φ50mm水管到戊四轨道排水沟中。

2.3钻孔设计

在切眼工作面布置3个钻孔，分别为上孔、左下孔、右下孔，钻孔在掘进工作面呈三角形布置，上孔开孔处距离顶板1m，下面两孔距离顶板1.5m，钻孔终端在戊9-10-14051工作面采空区顶板以下0.5m处，钻孔的设计参数见表1，钻孔布置平面示意图见图3。

表一钻孔参数表

2.4钻机选择

钻探老空水时采用功率为4KW煤电钻，由开孔至孔深7m用Φ89mm钻具，里段采用钻杆Φ42mm麻花钻具。

3.探水前准备工作

1、钻机、注浆泵必须提前运输到位，接上电源，试运转，保证设备运转正常。科技论文。

2、开孔前重新核对钻孔方位、倾角，准确无误后开孔，先施工上部孔，后施工下部孔，钻孔直径为110mm，打入7m时停止钻进，准备下套管。

3、固定套管在75mm钢管外口2m范围内缠上海带，将钢管置入钻孔内，用注浆泵将水泥砂浆从Φ75mm钢管压入，见水泥砂浆从钢管外缘流出孔口时停止注浆。钻孔结构及孔口装置见示意图4所示。

4、试压。待固定套管水泥砂浆养护24小时后，套管外口接测压表，进行压力测试，调节水压直到套管内水压上升到3kg/cm2时停止试压，试压时，如果压力值小于3kg/cm2套管外漏水，采取重新注浆加固措施，直至套管外不漏水为止。

4.探水

探放水用Φ42mm麻花钻具从套管中钻孔，钻进过程中，如果水量不大，继续钻进，如果明显顶钻，水压增大，应立即停止钻进，待水压、水量稳定后，慢慢退出钻具，关闭阀门，稳定10分钟，记下水压值，开始正常排水，在排水期间，可根据实际情况用阀门控制流量，保证探水工作万无一失。

5.探放水关键性问题及注意事项

1、由于探放水在两个区段保护煤柱中进行，压力非常大，因此，对于探放水位置前后的巷道必须加强支护。

2、必须对水文地质情况准确掌握，否则有可能出现技术性失误。

3、要准确计算探眼处的煤层倾角等参数，否则有可能出现探不到水，误认为无水而造成突水事故。

4、下套管的角度准确与否直接关系到能否探出老空水，因此，套管安设必须准确。

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中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：

煤矿开采在我国的国民经济发展中占据着重要的地位，对我国的经济建设和发展起着十分重要的作用。近年来，随着我国煤矿开采行业的发展，煤矿巷道掘进施工的机械化技术应用也越来越广泛，尤其是煤矿大断面的巷道掘进机械化施工技术受到了人们的广泛关注和研究。在煤矿巷道掘进施工中，煤矿大断面包括巷道的掘进断面和支护后的净断面两种。通过机械化在煤矿大断面岩石巷道掘进施工中的应用，可以有效保证巷道施工的安全性，从而提高巷道的掘进速度，降低施工人员的劳动强度，保证煤矿巷道掘进工作的效率，进而实现煤矿开采的持续性生产。

我国的煤矿大断面岩石巷道掘进工作的发展现状

目前，随着对煤矿大断面岩石巷道掘进施工中机械化施工技术的研究，我国的机械化巷道掘进施工技术在一些重点煤矿已经得到了广泛的应用。当前，以钻爆法为主的机械化巷道掘进技术主要有全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线，钻装瞄一体化作业线以及手持式凿岩机配耙斗式装岩机作业线三种。我国煤矿大断面巷道掘进机械化技术中比较常用的是第三种手持式凿岩机配耙斗式或铲斗式装岩机的作业线生产模式，在这种机械化掘进技术下，掘进的速度一般为60-70米/月，部分煤矿采用了全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线，但是相对于国外一般使用的全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线和钻装瞄一体化作业线相比，我国的机械化巷道掘进技术配套设备还不够完整，施工工艺以及施工组织管理还存在不足，同时我国在煤矿大断面岩石巷道掘进施工中使用的高效掘进设备的在破岩能力、安全性、可靠性以及适应性等方面还存在着一定的差距。

因此，我们必须要对煤矿大断面岩石的巷道掘进施工中的机械化施工技术的应用进行一定的研究与分析，从而推动我国煤矿巷道掘进工作的机械化进程，提高掘进的工作效率，从而保证煤矿的正常生产秩序[1]。

煤矿大断面岩石巷道掘进施工应用机械化的重要意义

煤矿大断面岩石巷道掘进施工中机械化施工技术的应用对煤矿产业的发展具有十分重要的意义。一方面，通过机械化技术的应用，使得煤矿巷道掘进工作的现代化进程得以加快，促进了煤矿巷道的掘进速度，保证了煤矿开采的产量，同时机械化的设备方便施工组织管理；另一方面，通过机械化的施工设备可以有效地降低施工人员的劳动强度，从而有利于保证煤矿掘进施工和生产的安全性[2]。

机械化在煤矿大断面岩石巷道掘进中的应用

由于煤矿大断面主要包括巷道的掘进断面和支护后的净断面两种，因此在对煤矿大断面岩石巷道掘进施工中机械化施工技术进行研究时，要借鉴两种不同的情况，根据在实际巷道施工过程中的经验总结，对机械化技术的应用进行深入思考。

大断面岩石支护设计与机械化应用。

要想保证煤矿大断面岩石巷道机械化开采，首先就要对煤矿大断面岩石的支护进行设计。随着科学技术的不断发展，煤矿大断面岩石采用的传统锚喷支护方法已经不再适应当前煤矿开采的需要。在深部大断面岩石巷道支护中，由于煤矿开采的进一步加深，以抗压为主的锚喷支护方法往往不能有效地对巷道的变形进行控制，因此这种支护方法已经不能满足煤矿安全生产的需要。近年来，通过对锚喷支护技术的研究并结合了煤矿大断层岩石巷道快速掘进机械化施工的经验总结，借鉴新奥法，通过FLAC数值模拟对煤矿大断面岩石支护方法提出了先让后抗的支护优化设计措施。所谓的先让后抗就是指允许煤矿巷道周围的大断面岩石产生的变形，从而使得大断面岩石能够进一步的保持平衡，有效的解决了服务年限长的软岩巷道可靠支护问题，使得支护的质量得以保证，以此来实现煤矿大断面岩层巷道使用期间的稳定性，进而保证煤矿巷道机械化施工的安全性，在一定程度上提高了巷道掘进的速度。

煤矿大断层岩石巷道机械化掘进技术与工艺。

在煤矿大断层岩石巷道掘进施工中，其巷道掘进的工序按性质可以分为主要工序和辅助工序。在大断层岩石巷道掘进施工中合理安排各工序施工组织，利用好巷道的机械化技术是保证煤矿巷道掘进施工速度的重要因素。因此，煤矿大断层岩石巷道的机械化，可以进一步改善巷道掘进施工艺。煤矿大断层岩石巷道的机械化掘进技术中的多数辅助机械工序占用的时间比较短，并且具有相对的独立。在对煤矿大断层巷道掘进进行施工安排时，要尽可能采用主要机械工序与辅助机械工序平行交叉作业的方式，以此来提高煤矿大断层巷道掘进施工的工作效率以及煤矿开采技术的经济指标。

机械化技术在煤矿大断层巷道掘进施工中的具体体现。

目前，我国煤矿大断层岩石巷道掘进在施工中主要采用的是岩巷掘进液压凿岩台车及其配套的装备。当前，我国的煤矿开采产业中，对煤矿大断层岩石巷道掘进进行施工时，绝大多数采用的锚喷施工工艺是以风动凿岩机和耙矸机为主要设备的。但是，由于这种技术的水平比较低，就造成了煤矿大断层巷道掘进施工效率不高的问题出现，并且这种技术在进行巷道掘进施工中很难进一步提高进尺水平。因此，我们要对煤矿大断层岩石巷道掘进施工中绝大多数采用风动凿岩机和耙矸机为主要设备的施工工艺进行改变，通过对实际的煤矿大断层岩石巷道掘进施工中进行的经验总结，不断解决包括液压凿岩台车、装岩机、喷浆机等机械化设备应用在煤矿岩石巷道掘进中的关键技术问题，以此来实现液压凿岩台车以及侧卸式装岩机对传统气动凿岩设备的取代，从而实现煤矿大断层岩石巷道掘进施工中机械化施工技术的应用[3]。

总而言之，实现煤矿大断层岩石巷道掘进施工中的机械化，能够很好的解决深部巷道掘进中出现的一系列技术问题，有效的提高了巷道掘进施工的速度，实现大断层岩石巷道安全优质高效掘进，以此来促进煤矿产量的提高。

【参考文献】

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[中图分类号] F407.21 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-16-1

可采每层分布情况需要通过多方面工作进行确定，并且在开采之前需要对煤层进行全方位勘察与检测，确保煤层的可开采性以及开采安全性。本文将通过分析准南煤田煤层所在地质以及煤层开采技术，对可采煤层的开采方式进行简要分析。

1准南煤田可开采煤层对比

1.1组合对比

在西山窑组含煤段中部稳定的存在一层砂岩层，一般为粗砂岩，局部含砾或夹泥岩，其厚度一般大于20米，是含煤段内厚度最大的一层（段），依此为界，以下多为厚～特厚煤层，以上则为薄～中厚煤层，所以，该砂岩层作为分界，可以清晰地将矿区西山窑组含煤段划分为两个煤层组合：下部5层为第一组合，上部3层为第二组合。分组对比可靠。

1.2煤层对比

1.2.1B1煤层

B1煤层位于西山窑组下段（J2x1）的底部，是西山窑组最下部的一层可采煤层。在各钻孔测井曲线上有一些共同的特征：在煤层底板自然伽玛曲线显示为一个特别明显的尖峰形态，视电阻率曲线在该处则是先降低后增高的负峰形态。该煤层以其厚度较大、层位稳定且与B2煤层间夹有一层巨厚度的粗砂岩为主要特征，根据层位极易与其他煤层区别。对比较可靠。

1.2.2B12煤层

B12煤层位于西山窑组下段（J2x1）第一煤层组合中下部，在B1煤层之上。该煤层与之下的B1煤层和之上的B2煤层间均夹有一层巨厚且较稳定的粗砂岩为主要特征，根据层位容易与下部B1和上部的B2煤层对比并且区分。对比较可靠。

1.3B4煤层

B4煤层位于西山窑组下段（J2x1）第一煤层组合顶部，B3层之上，是矿区内煤层厚度最大、并且最稳定的煤层。煤层结构较简单，局部控制点含1―3层夹矸。自然伽玛曲线、密度曲线和视电阻率曲线上显示有一个明显的箱状异常形态。该煤层为区内唯一的巨厚煤层，以其巨大的厚度明显区别于下部的B3煤层和其它煤层，本身就是岩层对比的标志而且是全区煤层对比的重要标志。B4煤层顶板为厚层状粗砂岩，是西山窑组中段（J2x2）底部中粗砂岩，为西山窑组中段（J2x2）和西山窑组下段（J2x1）的分界标志层。B4煤层在外地表强烈火烧，为褐红色与其它煤层易于区分。故B4煤层在煤层厚度、层位和火烧形成烧变岩的特征与其它煤层进行对比，并易区分开。B4煤层是区内重要的标志，对整个煤层对比有重要的意义，对比可靠。

2可采煤层

区域内可采煤层比较多，笔者从所有区域中挑选出两块最具代表性的区域进行分析。

2.1大面积可开采区域

矿区范围内共含可采煤层8层，累计全层厚度21.63―47.71米，平均39.18米。累计可采厚度19.26―44.86米，平均31.61米。区内有42个工程点控制了该煤层，可采点24个，控制煤层可采厚度0.77―4.95米，平均2.85米，煤层结构简单，不含夹矸。矿区范围内可采面积占三分之二左右，属于大部可采煤层。可采范围在呼图壁河以西。顶板为中砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、炭质泥岩；底板为泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩，与其上的B12煤层间距5.65―44.23米，一般10―20米。属于厚度变化中等、大部可采、较稳定的薄～特厚煤层。

2.2全部可开采区域

区内有94个工程点控制该煤层，见煤点数为94个，仅在小西沟井田有一个控制点不可采，可采性指数99%。属于矿区范围内2层全区可采煤层之一。控制煤层可采厚度0.42―29.15米，平均10.89米，呼图壁河以西厚度都在9米以上，属于巨厚煤层，呼图壁河以东厚度在5～9米之间。倾向上由地表向深部有变厚趋势。煤层结构较简单，铁列克井田东部和宽沟井田以东未见夹矸，其它地段一般含1或2层夹矸，夹矸厚0.10―7.50米，夹矸岩性为泥质粉砂岩、泥岩、炭质泥岩。顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、泥岩，底板为粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、泥岩、中砂岩。该煤层属于厚度稳定的全区可采的特厚～巨厚煤层，是矿区重要的可采煤层。

3开采特殊性

开采之前必须要科学合理的布置工作面。通过设计方案之后进行开采的方式，可以减少顶板压力对于巷道的破坏，从而减少施工材料投入数量与巷道维护的工作量，并且可以最大程度的提升高单产的近水平，提升施工整体安全程度。

因为煤层顶板厚度壁较薄，岩性较软，并且自称能力较差，在其余岩层中岩石的压力作用之下，容易发生破碎、冒落的情况。所以挖掘巷道支护工作不应当使用锚杆支护。在开采过程中需要加强顶板的管理，从根本上杜绝冒顶事故的发生。工作面需要选择工作阻力高并且稳定性较好的液压支架。乳化液浓度方面可以按照规定进行3%-5%进行配置，让泵站的出口位置压力达到30MPa。让顶板接收到组的够多的初撑力，可以起到防止顶板下沉的效果，从而保证顶板的相对完整性。经笔者现场试验、检查发现，实际施工中部分支架在工作的时候初撑力方面往往达不到规定要求。主要是因为在操作的时候给升架注液的时间比较短，并且支架存有漏液现象，导致支架卸载。所以在进行回采工作时必须拒绝支架以及液压管的漏液现象，按照相关规定操作液压支架，从而满足初撑力的需要。

两巷一般情况下要超过前面工作面壁20m左右，并且在原支护基础上使用超前支护。在巷道棚子间使用单体蜘蛛的棚子进行支护，笔者通过观察准南煤田该方面的工作发现，实际工作中常常会超前工作面煤壁50m左右，导致顶压明显增大，部分工程出现弯棚梁的现象。所以必须根据实际施工铅矿进行支护，防止顶板变形和下沉。当有底煤的时候，需要使用穿鞋设计，防止支柱钻底的情况发生，从而满足规定的支护强度。

4结束语

煤层开采方式在整体煤炭开采工业中起着至关重要的作用，只有不断完善煤层开采技术才能从根本上提升煤层开采效率与煤层开采安全性。笔者通过分析淮南煤田煤层开采方式，结合当前国内先进经验，对可采煤层的开采方式进行了简要分析。

参考文献

篇6

【摘要】研究采用正六边形进路开采充填法在矿山回采中的运用，结合有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC3D进行耦合建模分析，考虑埋深、围岩级别和充填体配比因素对围岩稳定性的影响，结合分析得出了在开采过程中该法对限制顶板沉降方面作用较好，应力从矿房两侧逐渐向四周转移，至开挖后期应力集中区域距开采区一定倍数矿房宽处，且位于中间层水平处；随着埋深加深、围岩级别降低和充填体配比减小，塑性区高度和面积增大，为将来矿山全面步入高效机械化生产作业和减少开采充填工艺循环作业时间，提供技术保障。

关键词 矿山充填开采；正六边形进路；围岩稳定性；数值分析

【文献标识码】A

Multi-factor approach on a regular hexagon surrounding rock stability of backfill mining

Xu Zhi-li,Lu Wen-chao,Chen Chang-feng

(Civil Engineering College of Qingdao UniversityQingdaoShandong266033)

【Abstract】Study approach using hexagonal fill mining method in mining in the mine, combined with the finite element software ANSYS and finite difference software FLAC3D coupled modeling and analysis, consider the depth, grade and backfill surrounding rock to rock stability ratio factor of influence, combined with analyzes obtained in the mining process of the law to restrict the role of a good roof settlement terms, stress is gradually transferred from the mine to the surrounding sides of the room, to the excavation of the latter from the mining areas of stress concentration area must be in multiples of stope width Department, and is located at the level of the middle layer; with depth deepened, reducing the level of surrounding rock and backfill ratio decreases, the plastic zone height and area increases for the future fully into efficient mechanized mining production operations and reduce exploitation of filling technology cycle operation time, provide technical support.

【Key words】Mine backfill mining;Regular hexagon approach;Surrounding rock stability;Numerical analysis

1. 前言

本文采用正六边形进路开采充填法在矿山回采中的运用，结合ANSYS和FLAC3D进行耦合数值模拟，考虑埋深、围岩级别和充填体配比对开采过程中围岩稳定性影响，研究其破坏方式和破坏机理，分析了顶板沉降、应力场转移规律和塑性区分布规律，为将来矿山全面步入高效机械化生产作业和减少开采充填工艺循环作业时间，提供技术保障。

2. 矿体开采条件和采矿方法

矿体的上、下盘均为围岩，下向倾斜进路开采嗣后全尾砂充填法采用仿生学原理，将进路断面设计为正六边形断面，使采空区充填后呈蜂窝状结构，从而改变其受力状态，提高围岩稳定性，控制地应力作用。进路布置为相邻进路在垂直高度上交错半层，隔一采一，每回采一层下降高度2.6m，采场阶段高度32m，盘区采用脉内外联合采准系统，下降16m设置一条分段道，其与斜道相连接，断面为边长3m，高5.2m（宽*高）。

3. 分析模型

3.1模型建立。

运用ANSYS软件与FLAC3D软件耦合建模，先在ANSYS软件中建立模型并划分网格，后运用专门的接口软件将其导入FLAC3D软件，采用等效平面应变模型。岩体开挖仅在局部范围产生，距开挖区范围至少3倍其宽处，应力、应变变化很小，可忽略不计。本章数值模拟模型遵循该原则，开挖区上下、左右均建立3倍开挖区尺寸，以符合圣维南原理。采用Mohr-Coulomb屈服准则，此破坏准则为可能屈服面内极限面，工程运用该准则是偏于安全的。模型的尺寸为：

3.2力学参数。

计算所采用力学参数是经过室内力学实验所得并通过Heok-Brown强度准则折减后得到的岩体力学参数(数值模拟中围岩和充填体的物理力学参数表见表1)。

3.3模型边界条件。

模型边界条件为两侧限制X方向约束，底端为固定约束，模型顶端施加荷载按照具体开挖方案而定。

4. 模型方案及计算结果分析

4.1模型方案。

设计方案是取13分层，每分层分为两步开挖和两步充填，共有26步，加上初始原岩应力场模拟，总开挖步骤为28步。具体步骤见下表2和图1：

4.2计算结果分析。

（1）位移场分析。

通过上图2～4可以看出，开挖前两步的顶板沉降量比较小，随着开挖充填的不断进行，在开挖第二分层中的正六边形进路矿房时，第3、4步开挖后的顶板沉降量有急剧增大的变化，此后开挖充填过程中，未出现沉降值剧烈变化、平稳增加。随着埋深加深、围岩级别的降低和充填体配比的减小，沉降量逐渐增大，且埋深越大，围岩级别越低和充填体配比越小，沉降曲线变化越陡。

（2）应力场分析。

从图4～7中可以看出，从竖向压应力变化过程看，开挖前两分层中，竖向应力随着充填体配比降低而增大，且第一分层开挖压应力是在增大的。随着开挖充填的不断进行，应力重新分布，由于充填体有效地缓解了侧壁的应力集中现象，初期应力集中区在近开挖区两侧处，第6开挖步的压应力均急剧减小，随后逐渐向两侧扩展，因埋深加深，围岩应力释放增大；围岩级别的降低，其承受应力的能力下降，围岩释放应力也减小；充填体配比减小，胶凝材料少，其抗压强度降低，承受应力的能力降低，围岩释放的应力越小，所以随着埋深加深应力增大，随着围岩级别降低和充填体配比减小应力值减小。且至开挖后期，应力集中区距开挖区一定倍数矿房宽，随着埋深加深、围岩级别增大和充填体配比提高离开挖区越远，位于中间层同一水平处。

（3）塑性区分析。

从塑性区分布看，开挖第一分层时，矿房两侧出现剪切塑性区，但并不影响开挖过程中的围岩稳定性；由于第二分层的开挖，减小了开挖区的横向约束，致使第4步开挖后，出现较大范围的剪切塑性区现象。随着开挖充填的不断进行，由于开挖区两侧围岩一直受到较大的应力影响，以致开挖区两侧围岩的剪切塑性区破坏高度和面积随着埋深加深、围岩级别降低和充填体配比降低而增大。塑性区产生是从与开挖区外相邻矿房的一帮以45°角向上，另一侧则在开外区外与该开挖分层矿房底板同一水平位处与45°向下不断扩展（单数开挖步，塑性区向开挖区的左边向上扩展，双数开挖步，塑性区向开挖区右边扩展），总体上呈现剪切塑性区；开挖后期，在中间层的两侧围岩均有较大的塑性区。

5. 结论

(1) 从顶板沉降方面，随着开挖过程的不断进行，沉降量随着埋深的加深、围岩质量的降低和充填体配比的减小而逐渐的增大，且沉降曲线的斜率也是逐渐的变陡，在开挖至第三分层以后，沉降量未出现较大的起伏波动，且平缓增加。

(2) 从应力场方面，开挖初期，应力主要是由与开挖区相邻的围岩承受，之后随着开挖充填的不断进行，应力重新分布，逐渐再向两侧转移，随着埋深的加深、围岩质量的提高和充填体配比的增大，这种转移的程度也是逐渐增大的，且出现的应力集中区位于为中间开挖层同一水平处。

(3) 从塑性区分布方面，起期的塑性区较小，出现在矿房的两侧帮，随着开挖充填过程的不断进行，塑性区出现在开挖区两侧的围岩上，分别以45°向上下不断扩展，且随着埋深的加深、围岩质量的降低和充填体配比的减小，塑性区的高度、面积和影响的范围都是在增大的。

参考文献

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篇7

某焦化电联产资源综合利用建设工程拟建规模为年产铸造型焦96万吨及化、电联产工程。

建设工程的厂房砖混结构采取条形基础，钢架结构采用独立基础，焦炉等大型建筑采用钢筋混凝土构架式基础，各拟建（构）筑物基础埋深2.5~7m，基底平均压力60~250KPa。

1.工程地质体特征

按其工程地质性质，厂区内岩土体可分为如下五种工程地质体。

（1）土体

主要为厂区地表第四系中更新统松散土体，成份为粉质粘土、粉土、细砂。厚度一般为4.50～60.00m，平均厚度为26.43m。

（2）强风化岩体

属侏罗系直罗组地层，主要分布于土体之下，新鲜基岩之上。风化带厚度一般在基岩顶面以下9～12m，平均厚度约10m。风化岩体质量指标RQD一般仅有50.5～53％。其饱和抗压强度一般8.6MPa，顺层抗剪强度0.9～1.2MPa，垂直抗剪强度3.1～11.30MPa。

（3）软硬互层岩体

属侏罗系延安组地层，岩性主要为泥岩、砂质泥岩、薄层粉砂岩、砂岩，是煤系地层的主要岩组。为典型的层状结构，产状近水平。岩石遇水易发生泥化、崩解、碎裂。水稳定性泥岩较差、砂岩较好。该组岩石软化系数一般小于0.7，饱和抗压强度一般17.4～72MPa之间。

（4）坚硬砂岩体

属侏罗系延安组地层，岩性主要为细中粒砂岩，以泥质胶结为主，少量为钙质胶结。它们多为煤层间接顶、底板。软化系数一般0.67～0.81，在难、易软化临界值左右，饱和抗压强度一般大于32.8MPa。

（5）煤岩

主采煤层，层状结构，其饱和抗压强度为6.6～38.2MPa，平均17.9MPa，顺层抗剪强度1.2～2.7MPa，垂直抗剪强度3.1MPa。

2.采空区基本特征

拟建厂区位于煤矿采空区正上方，局部位于未开采的煤矿之上。煤矿目前正在开采之中，采空区体积约500000m3。

该煤矿属于低瓦斯煤矿，煤层近水平，赋存稳定，开采条件极其优越。煤层埋深80－196m，平均埋深100m，厚度3.2-3.8m。顶底板岩石为软硬兼互层岩体。

该煤矿硐口位于沟谷中，采用水平巷道机械运输，房柱式开采。煤矿的运输主巷道从场地东南角呈东南－西北穿过。巷道宽3~3.5m，高3~4m，巷道维护较好。采房规格不一，以采四留四――采七留八为主，目前正在开采区采用采七留八方法开采。采空区保安煤柱大小不一，主要断面为4×4m~8×8m。

该煤矿采空区的面积较大，分布不规则,但由于该煤矿采用房柱式开采，井下保安煤柱维护较好，所以采空区目前基本稳定。

3.采空区稳定性评价

3.1 特殊地质条件、地质环境具有诱发采空区发生塌陷变的可能性

根据岩土工程勘察报告和地质灾害评估报告，此处无大断层及构造破碎带，不存在古滑坡体等不良地质体。但随着保安煤柱和采空区顶板岩体的风化和浸水软化，发生采空区塌陷的可能性较大，将直接危及地表工厂的安全。

3.2 煤柱的稳定性评价

对于房柱开采的煤矿采空区，煤柱的稳定性是保证其采空区稳定的主要决定因素；煤柱的稳定性主要取决于煤柱应力和煤柱强度，当煤柱应力超过煤柱强度时，煤柱将会失稳破坏。可用安全系数来评判煤柱的稳定性，安全系数一般应在1.5~2.0之间。

煤柱支撑的总荷载可按下式计算：

式中：p为煤柱支撑的总荷载；

、 分别为煤柱的长和宽；

、 分别为煤柱两侧采出的长和宽；

为覆岩平均重力密度；

H为覆岩厚度；

煤柱强度：准确的测定煤柱的强度是很困难的，最好的方法是进行现场测试。在无法进行现场测试时，一般情况下采用煤柱计算公式计算，如欧伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式、荷兰德（Holland）公式等，通常多采用欧伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式。

欧伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式：式中：为煤柱强度；

现场临界立方体煤柱单轴抗压强度；

W，h分别为煤柱的宽度和高度；

经过计算可得，最不利状态下煤柱的稳定在0.93～1.16之间，煤柱的稳定系数未达到1.5～2.0，即场地未达到稳定状态，需要对采空区进行处理。

4.治理方案比选

采空区的治理方案主要可选用的治理方案有墩台式支撑、注浆充填、煤矸石或矿渣充填三种方案。三种方案优缺点分析如下。

4.1墩台式支撑法

（1）墩台式支撑法治理原理：在采空区内砌筑浆砌石墩台，对采空区顶板提供直接支撑，由浆砌石墩台、保安煤柱、采空区顶板共同承受上部岩土体和拟建工程的荷载。

（2）优点：

①浆砌石墩台强度高，直接作用于顶板，治理效果最好，采空区塌陷得到彻底根治。治理后地表不存在基础沉降或仅有极小的沉降量，可以满足拟建工程对基础沉降量的严格要求。

②施工工艺简单，方便施工，便于操作。

③治理成本低，经济效益高。

（2）缺点：

①浆砌石施工，以人工作业为主，施工速度较慢。

②仅适用于采空区未塌陷，或局部塌落的矿井。

4.2注浆法

（1）注浆法治理原理：采用全充填压力注浆法。采用钻机造孔，将细粒充填材料与水的混合料浆液用注浆泵在压力作用下注入地下，使之在采空区固结为结石体，用以支撑上覆岩层。常用充填材料有：细石混凝土；水泥砂浆；水泥、粉煤灰；水泥、粘土，等等。

（2）优点：

①施工采用机械化作业，施工进度快。

②充填材料可因地制宜选取，灵活多样。

③地表作业，施工安全方便。

（2）缺点：

①存在一定的沉降量，仅适用于对基础沉降量要求不严的一般建（构）筑物和场地。

②治理成本高，经济效益低。

③各种充填材料具有一定的适用特点，应用受其应用特点和效果限制。细石混凝土适应面较广；砂浆适用于已经塌陷和较小的采空区；水泥、粉煤灰适用于一般建（构）筑物和场地；水泥、粘土适用于的裂缝封堵和一般的地下空穴。

4.3固体充填法

（1）固体充填支撑法治理原理：因地制宜选用固体渣料，采用机械运输采空区充填，利用其自重和机械压实。充填体直接支撑顶板，承担煤柱和顶板的剩余应力，以控制顶板和覆岩变形和塌陷，以保证采空区上方场地及建筑物的安全。

（2）优点：

①成本最低，经济效益高。

②充填材料为废弃物，治理采空区同时对周边环境得到有效整治，经济环保。

（3）缺点：

①充填体上部的压实施工困难，压实度控制难度较大。

②治理效果较差，有一定的沉降量，适用于上部建筑物对基础沉降要求宽松的工程。

4.4方案比选

治理方案直接工程费经济分析对照表

通过上述三方面的对比，墩台支撑治理方案最佳。通过治理可满足拟建工厂对基础和沉降量的要求，也能保证矿山的正常生产，同时，治理费用也最为经济。也达到了治理工程“安全可靠”“便于施工”“经济合理”的目的。

5.结论

通过对采空区多种治理方案优缺点和治理费用的比选，认为墩台式支撑治理方案，安全可靠、方便施工、经济合理，是本治理工程的最佳方案。

参考文献

[1] 赵树德 廖红建 王秀丽 土力学 高等教育出版社 2001

[2] 杨位光 地基及基础 中国建筑工业出版社 1998

[3] 孙超.薄景山.孙有为 采空区沉陷研究历史及现状 [期刊论文] -防灾科技学院学报2008(4)

[4] 刘科伟.李夕兵.宫凤强.刘希灵.王卫华 基于CALS及Surpac-FLAC3D耦合技术的复杂空区稳定性分析 [期刊论文] -岩石力学与工程学报2008(9)

篇8

Abstract: Coal is an important basis for energy and materials, accounting for more than 70 percent of China's total energy. However, the coal industry, production safety situation is not optimistic about the gas explosion as a prominent representative of serious accidents have occurred. Therefore, the design of a high reliability, high stability of the coal mine gas monitoring systems, coal mine safety production has an important role. The development trend analysis through the introduction of China's coal mining process, and want to give counterparts to some reference.

Key words: coal; mining technology; fill technology; coal industry

中图分类号: TD82文献标识码：A文章编号：

一、我国煤矿开采工艺现状分析

（一）高级煤矿开采工艺——水材料填充技术

该水材料填充技术是由中国矿业大学研制并投入使用的一种煤矿开采材料，其中的水材料是一种ZKD型高水速凝冲材料，材料中掺水量极高，几乎占到材料成分的九成以上，从而极大减少了对于固体粉料的投入使用。使用该技术的优点为填充技术较为简单、实施占地面积较小，最重要的是可直接将该系统建入井下进行作业。此外，改填充工艺在初期投入较低，加上其填充材料为液体所以具有一定的流动性，方便仰视或是斜视开采。而对于在水平面开采或是俯视开采则可利用充填袋，但工作效率则大为降低。

（二）通过膏体填充开采煤矿

目前为止，我国煤矿开采较为环保的一种方式为通过膏体填充方式进而开采过程，改方法是一种将固体废料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣质土等材料制作成无需脱水、无临界流速的膏状体，在重力或是泵的压力作用下，通过管道输送进行煤矿开采作业。使用该技术进行煤矿开采工艺的优点在于高效、环保以及作业安全，目前在我国也被广为采用。在炮采方面，目前则采用综采膏体填充技术。其填充材料为水泥、粉煤灰、减水剂以及煤矸石等材料。该方法形成的胶体填充浓度更高，增强了其流动性，在高速的材料搅拌中送至充填区进行充填。目前该方法多被加拿大采用。

（三）利用固体填充开采煤矿

利用固体废料、煤灰黄土或是煤矸石等固体材料的填充，进行煤矿的挖掘工作。通过此方式挖掘煤矿可做到井下处理井矸石而不带上井上。

二、简析我国煤矿开采工艺发展方向

（一）利用轮斗挖掘机、悬臂式排土机进行排土工艺的进行

该工艺的工作特点为：

其一，轮斗挖掘机可采用转载机的配合进行连续作业。

其二，对于有益矿物质的开采通常采用单斗卡车来完成，同时加上运输公路以及中间沟的配合。

其三，采用该工艺进行煤炭开采，轮斗挖掘机可放置在有益矿场的床顶板处，同时，排土机可安置在轮斗挖掘机的同一水平处或是放置于其底部从而配合煤矿开采作业的进行。

（二）利用轮斗挖掘机进行连续开采

对于利用轮斗挖掘机进行开采一般有三种开采工艺作为选择，特大型、普通型以及紧凑型轮斗挖掘机。但因为紧凑型轮斗挖掘机的斗轮比较短，容易进行变幅工作的操作，以及其机器结构紧凑、机器自重轻、造价便宜；再加上操作简便、易于维修等优点，我国煤矿开采工作一般选择紧凑型轮斗挖掘机进行。此外，最为重要的是紧凑型的轮斗挖掘机其半径以及卸载的半径长度较短，调幅方式也采用液压缸式。对于其移动方面也采用最为简便的双履带的走行式，此外，该设备的平衡架位位于机体底部并采用法兰盘相连接，这大大的降低了带机体的作业高度，方便煤炭开采作业的进行。

（三）吊斗铲倒推工艺的实施

吊斗铲推到工艺的实施多半运用在美国的煤矿开采过程中，俄罗斯的煤矿开采有时也会采用该工艺。然而，在我国境内，目前只有在查干诺尔碱矿的开采中会运用小型吊斗铲进行，其他煤矿产地尚未普及该工艺。

总之，对于我国煤矿开采工艺发展的研究仍有待加强。其一，采用半连续工艺进行煤矿开采的方式已证明成功，但对其破碎机的相关改进还有待加强。其二，对于一些规模较小、工作线路不长的特殊条件矿山而言，单斗—转载机—移动式破碎机的应用于研究应更为加强，使之更加符合实际需求。其三，对于煤炭开采的剥离工艺方面，其实用性仍需加强。

综上所述，煤炭产业是我国重要的基础产业之一，其发展关系着国民经济的安全。所以，大型煤矿的建立以及合理的开采显得尤为重要。虽然我国目前采用水材料填充技术、膏体填充技术以及固体填充技术来进行煤炭的开采工作，但这三种方式各有优势也同样存在着一定的缺点。因此，对于我国煤矿的开采工艺仍然有待提高。

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篇9

摘要:通过实施开采保护层、瓦斯预抽采等区域性防治突出措施，制订执行严格的管理制度，使大河边煤矿实现了防治煤与瓦斯突出到消除突出危险的转变。

煤与瓦斯突出是突出矿井开采过程中防治难度最大的灾害之一。近年全国发生的煤矿瓦斯重特大事故大多是煤与瓦斯突出事故，因此防治煤与瓦斯突出是煤矿通风安全工作的重点和难点。

1矿井概况

大河边煤矿位于贵州省六盘水市钟山区境内，隶属于水城矿业(集团)有限责任公司。矿井属煤与瓦斯突出矿井。矿井布置方式为斜井开拓，煤矿地质构造复杂，可采煤层4层，分别为la}}a，11#，13#煤层，层间距均在10一20m,2003年经煤炭科学研究总院重庆研究院鉴定为煤与瓦斯突出矿井，突出煤层为13#煤层。据统计，煤与瓦斯突出60%左右发生在石门揭穿突出煤层;35%左右发生在突出煤层掘进工作面;;5%左右发生在突出煤层采煤工作面。

2防治煤与瓦斯突出的区域措施

优先实施开采保护层，并在开采保护层的同时利用底板瓦斯巷预抽被保护层的瓦斯的区域性防突措施，针对局部煤柱在开采过程中采取瓦斯抽采的局部补充防治突出措施，以优化设计治本为主。

1)开采保护层:大河边煤矿主采的煤层为1，7“,11",13#煤层，开采顺序为自上而下的“下行式”开采，即先开采保护层1",7#,11煤层，最后开采有突出危险的13“煤层。

2)底板瓦斯巷预抽瓦斯:在进行生产布局设计时，考虑设计底板专用瓦斯抽采巷，提前安排施工，从底板专用瓦斯抽采巷布置穿层钻孔穿透煤层进行预抽，并保证预抽时间达6个月以上，当采掘工作面掘进和回采时煤层瓦斯已达到抽采指标的要求。

3)在采掘工作面的设计过程中，优先考虑防治煤与瓦斯突出的要求，尽量避免留设煤柱，若必须留设煤柱时，所留设煤柱宽度与邻近层不得大于20开采上保护层时，在底板瓦斯抽采巷道内施工穿层钻孔进人煤层，可以达到一条抽采瓦斯巷道为多层煤抽放瓦斯服务的目的，如图1所示。

3消突效果分析

通过开采保护层后，使被保护层和围岩中积蓄的弹性能被释放，被保护层中对应区域内的煤体充分卸压，减弱了发动突出的主要动力。另外，因煤体卸压后会产生大量裂隙，使煤层的透气性增加，成为瓦斯释放通道，煤层内吸附瓦斯不断转换为游离状态，高压瓦斯的大量释放，使煤层瓦斯含量和压力降低，同时增加煤体强度，实现了消除突出危险。

消突效果检验:在开采过程中，采掘工作面每推进50m应用钻屑指标法对工作面连续进行2次区域性消突效果检验，每次检验验证都为无突出危险。

实际生产过程中，开采保护层和预抽煤层瓦斯后，从未发生过钻屑量和钻屑解吸指标K，值超过规定的现象。而且11#煤层开采后掘进13“煤层时，掘进过程中采用钻屑指标法进行效果检验，最大钻屑量S~均小于6kg/m和钻屑解吸指标K,值小于0.5mIJ(g"min}"})。

4严格管理制度

煤与瓦斯突出的防治工作坚持“预防为主，综合治理”的原则，结合井下地质条件和安全状况，采取可行有效的防治突出措施，制订专项防治煤与瓦斯突出管理制度，与责、权、利相结合，分工明确、责任到人，严格管理。若因安全管理措施不到位或管理不善造成煤与瓦斯突出事故的，必须严格追究责任。

篇10

教务部的主要职责是为教学服务，保证教学工作的正常开展，并为取得高质量教学的效果实施相应的管理。本学年在教务部承担教学任务的教师52名，其中专业教研室29人，课程涉及采油、采气、仪表、提高采收率、油藏、机械基础、制图、管焊、电工等多学科，新教师数量多，教学任务繁重，多数教师的周课时达到20节，教学工作量大、教学管理、培训教学协调难度大。我是油气开采专业的老教师了，熟悉专业教学的规律和特点，熟悉教学过程，也了解专业教师的教学情况，因此对专业室教学管理上，我以一个服务者的角色，力争用人性化的理念、负责的意识、以身作责的精神，积极主动的工作态度，从细节入手，从严要求，从大局出发，深入到课堂，深入到教师中间，准确了解教师的课堂教学情况，及时发现问题，及时分析原因，及时帮助解决。以指导者的态度，指导年轻教师的教学，让他们在教学中学习，在教学中提高，在教学中成长。平时主动和年轻教师交流，解决年轻教师的困难和心理压力，把工作做细做活。

二．倡导民主自主的教研之风，使之为教学服务，为教师服务

教研活动是教务部的常规工作，每学期开学，我积极与教务部部长商讨教研活动主题与方式，在我们的共同努力下，专业室的专题教研活动提高了老师们针对一个专题进行探索和研究的能力，使一批新教师渐渐成熟，他们主动探究、独立工作的能力渐渐增强。教研活动也锻炼了一大批老老师，课堂教学中，他们大胆尝试，有思想，有观点，更为可贵的是他们对待学术真襟怀坦荡的态度，对别人存在的问题毫无保留地真诚地指出，也对别人提出的不同意见和建议也非常乐意接受。在这样一个良好的学术氛围中，老师们认识问题、发现问题和解决问题的能力提高了，真正达到了教研为教学服务、为教师服务的目的。

三．有序组织学生论文指导审查工作，使之成为宣传中心教育品牌的有效手段。

六月到七月我组织油气开采和石油工程的教师对开采06班、地质06、钻井06班的毕业论文进行指导审查，并发挥自己的专业优势指导了20位学生的毕业论文。在组织论文指导的过程中，学生因为工作岗位不能离开，不能到学校与老师面对面的交流，我们就发挥网络的优势，组织老师在网上指导学生修改论文，派教师到现场亲自收取论文，本着为学生服务的态度，和老师们圆满完成230人的论文指导与审查工作，按时把质量上乘的论文提交到石油大学，为中心的势力和教学水平做了很好的宣传。

四．积极承担教学培训任务，把课堂当作超越自我的平台。

今年我承担完成的培训与教学任务有：

1．完成采油高级工培训班采油知识与技能培训7天，完成学时49个；

2．承担《采油工程》、《工程流体力学》、《渗流力学》等课程的函授教学，完成课时50个。

3．在西南石油学院承担大学生采油采气培训任务，连续6周，每周6天课，历时42天，完成学时288个。

4．假期承担集团公司采气技师培训项目的设计、教学安排、教学跟踪、现场考察指导、技术论文指导、技术交流的组织工作等，历时21天。

我认为教学是一项需要爱心与智慧的工作，教学中遇到的许多问题，需要依靠智慧来解决，智慧来自细心的观察，来自于潜心地学习、勤奋地工作，来自于不断地反思，不断否定自我，超越自我。

教学上我可以算是一个老兵了，但我仍没有放弃对教学基本功的训练，在教学中我以身作则，看重教学过程，备好课、上好课是我的追求。为此，我认真钻研业务，不断提高专业水平，在课堂教学中我竭力寻找多种教学手段和技巧，以调动学员的学习积极性和主动性，提高教学和培训质量。把课堂教学当作展示自我才华、超越自我的平台。

五．静下心搞教学研究工作，使之成为实现自我价值的桥梁。

今年我参与了两项比较大的教学研究工作，希望我们的努力能为中心的发展尽微薄之力。

1．开发申报了油田公司采油新工艺新技术培训教材编写项目，并负责该项目的编写工作，目前已组织三位老师完成编辑工作。

2．参与集团公司采气技师培训教材的编写，和四位老师一起圆满完成任务，争取明年初出版。

六．学习科学发展观，使之成为自己职业道德熏陶的信念。

半年来积极参加科学发展观的学习，通过学结，思想认识有了很大的提高，价值观也有了正确的方向，对工作努力坚持“只干不说，先干后说，干好了再说”的态度，别人不愿意做的工作，我主动承担，别人做不了的事情，我努力去做，别人做不好的工作，我用心干好。对拿不准的事情，我请教领导，对领导安排的工作，我自觉服从，不折不扣执行，认认真真完成。

作为教学管理干部，我奉行“正正派派做人、诚诚恳恳待人”的原则，勇于负责任，敢于承担责任。用自己的行动说服人，用自己的真情打动人，用自己的人格感染人，努力把自己熏陶成为一个有大局意识，有团结心胸，有责任心的人。