煤矿安全高产高效开采技术发展现状及方向

1煤矿安全高效开采技术的发展现状及方向2报告提纲第一部分十七大的精神和体会十七大的重大成果学习十七大的心得体会第二部分煤矿安全高效开采技术的发展现状及方向我国煤炭工业重要性我国煤炭工业技术发展的重大成就我国安全技术发展中的问题和方向无煤柱开采技术体系的现状和方向(瓦斯、冲击地压事故控制)3一、十七大的重大成果从思想和路线的高度，深刻地总结了改革开放30年的伟大成就和经验：1.必须坚持“科学技术是第一生产力”的观念，坚定不移的实施科技兴国战略；2.必须坚持“人力资源是第一资源”的观念，坚定不移的实施“人才强国战略”；3.必须坚持解放思想、实事求是，弘扬敢为人先、敢冒风险、自力更生、团结奋斗的精神；坚定不移的推进思想理论、文化、科学技术的创新，不断提高自主创新能力；4.必须坚持“以经济建设为中心”和开放、改革“两个基本点，坚定不移的走“中国特色社会主义”的发展道路。第一部分十七大的精神和体会4二、学习十七大的心得体会1、发展的指导思想和道路问题要坚持毛泽东思想、邓小平理论和三个代表思想的指导，发扬党深入群众、理论联系实际、实事求是的光荣传统，解放思想、深化改革、扩大开放，坚定不移地走中国特色社会主义的发展道路。实践证明，正是毛泽东思想的指导，使我们取得了建立新中国的伟大胜利；也正是邓小平同志在继承和发展毛泽东思想的基础上，拨乱反正，纠正了毛主席晚年“左”的错误（特别是文化大革命中“左”的错误），建立起来的理论—邓小平理论，使我们取得了改革开放30年社会主义建设的伟大成就。毛泽东思想和邓小平理论的核心和灵魂就是坚持把社会实践作为检验真理的唯一标准，解放思想，实事求是。坚持发展是硬道理。52、发展的目标和策略问题要坚决贯彻实施科教兴国、人才强国、以法治国和以德立国“四国方略”（即治国方针战略体系），提高自主创新能力，建设创新型国家，为建成全民共享小康社会的目标而奋斗。3、科学的发展观问题要坚持以人为本，精神文明和物质文明建设同步,自然科学与社会科学并重，科学理论、科学实验和生产实践紧密结合，科学发现（发明）、技术创新和工程建设实践融为一体，协调可持续发展的科学发展观。义无反顾地立下发展之志，努力做到科学、时效、可持续发展。64、关于加强精神文明建设和民主体制建设问题要加强社会主义精神文明建设和民主体制建设，包括弘扬生存为民、发展靠民、成就共享和执政为民、行政靠民、成果富民的理想、道德和价值观；要健全社会主义民主体制（包括共产党领导的多党联合、全民参政议政的政体，社会主义的市场经济管理体制和干部的培养、选拔、监督、管理体制）和运行机制，以及切实把弘扬无私奉献的精神与落实识产权和做出的贡献紧密结合的激励机制与分配政策。以此为基础把中华民族动员起来，迎接靠知识和智力占领市场的“知识经济”时代和竞争全球化的挑战，为创新型国家的建设做出贡献。7一、我国煤炭工业重要性2004年，煤炭在中国一次能源生产和消费结构中的比重分别占75.6%和67.7%；我国煤炭产量由2001年的13.81亿t增长到2008年的27.16亿t，年均增加2.02亿t，保证了经济和社会发展的需要，是国民经济发展和国力保障的重要基础。煤矿安全高效开采技术的发展现状及方向80510152025301999年2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年1999～2008年全国煤炭产量90%10%20%30%40%50%1231232008年我国煤炭产量的构成1—乡镇煤矿；2—国有重点煤矿；3—国有地方煤矿10二、我国煤炭工业科学技术发展的重大成就1.煤炭安全高效开采技术发展成就(1)综合机械化技术取得重大突破。产量、效益、安全生产状况进入国际领先水平机采高度突破6m成功的制造和使用了世界最高的液压支架（6.2m支架成功的在神东、晋城等矿区使用，年产量超过1000万t）神东矿区工作面最大长度达到400m，年产超过1200万t，全员效率达到140t是美国、澳大利亚等发达采煤国家的1.5到2倍11(2)综采放顶煤安全高效开采技术和装备已形成体系，继续处于国际领先地位山西同煤集团塔山矿综采放顶煤的厚度突破20m（机采高度正向5m突破，可以满足1：3的采放比的控制目标）。采用了每小时3000t的放煤运输机，实现了工作面高速推进，年产突破1000万t的水平。随着放煤运输机能力的提高和新型放顶煤支架研制和使用的成功，使工作面长300m，年产突破1500万t的目标即将实现。保证防止瓦斯、顶板、火灾等重大事故的安全开采的理论和技术体系（新型巷道布置系统、瓦斯抽排技术装备、工作面和巷道顶板控制技术和装备等）12(3)“淮煤集团”成功开发的煤与瓦斯无煤柱同采成套技术实现了瓦斯、冲击地压、煤与瓦斯突出以及火灾等重大事故一体化控制的新突破，相关技术包括：回采工作面高效综采综放开采技术。机械化巷旁充填锚网支护高效无煤柱留巷技术。回采工作面前、后方瓦斯同时抽排和通风系统一体化技术。(4)“龙煤集团”2000m海域海下三软煤层综放开采技术取得成功，相关技术包括：“三软煤层”高效综放开采技术。“三软煤层”煤岩巷道支护技术。海下透水等重大事故预测和控制技术海下安全和生产装备地面集中遥测、遥控自动化技术132.煤化工技术取得重大的突破(1)煤的液化技术取得了突破（神华集团已经进入工业化生产的阶段）(2)煤化工技术和产品（甲醇、乙烯、乙二醇、二甲醚、醋酸等）将和我国的石油化工技术和产品成为我国化工市场的主力，取得在世界上有影响的地位3.煤炭开采的环境控制技术取得了重要成就(1)开采沉陷控制技术取得了实用性突破（井下矸石充填的技术和装备），正在大面积推广应用中。(2)开采伴生的废弃物再利用技术（凝石技术）取得了重要突破，已成功的进入使用阶段。4.循环经济的示范区在各大矿区取得了实践成果14三、我国安全技术发展中的问题我国煤矿产业化集中程度低、生产力水平落后截止2008年底，全国已取得煤矿安全生产许可证的煤矿总数14000余处。煤矿在27个省（市、自治区）1264个市县均有分布，占县级行政区划的44.2%。我国煤矿以井工开采为主，矿井规模小。露天矿产能不到5%；设计能力30万t/a以上的大中型矿井数量仅占3.1%。截止2008年底，全国累计停产整顿煤矿12990处，公告关闭经整顿仍达不到安全条件的矿井5243处，取缔非法采煤。15围绕数以万计的产业化集中程度低、生产技术装备水平落后的煤矿，如何对其进行改造，是我们必须研究并且急需尽快解决的重要问题。160.111.025.030.060.120246兖矿集团国有重点山东省全国美国澳大利亚1.2我国百万t死亡人数是美国等先进采煤国家的50~100倍我国煤矿事故现状分析17死亡率居高不下的原因和条件死亡率居高不下的原因和条件瓦斯瓦斯30.87%30.87%机电机电4.06%4.06%运输运输13.06%13.06%顶板顶板36.14%36.14%放炮放炮2.34%2.34%水害水害5.06%5.06%火灾火灾1.51%1.51%其它其它6.97%6.97%1986~19951986~1995年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例1986-1995年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例182001年2001年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例死亡率居高不下的原因和条件死亡率居高不下的原因和条件瓦斯瓦斯42.96%42.96%机电机电1.70%1.70%运输运输8.70%8.70%顶板顶板33.10%33.10%放炮放炮1.20%1.20%水害水害8.00%8.00%火灾火灾1.00%1.00%其它其它3.10%3.10%20012001年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例192005年死亡率居高不下的原因和条件死亡率居高不下的原因和条件瓦斯瓦斯36.56%36.56%其它其它2828。。78%78%顶板顶板34.66%34.66%20052005年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例2005年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例202003~2008年我国煤矿事故类型分布统计图0100200300400500600700800顶板+突水顶板突水瓦斯火灾毒气窒息运输放炮其它死亡人数事故数死亡率居高不下的原因和条件死亡率居高不下的原因和条件瓦斯瓦斯42.96%42.96%机电机电1.70%1.70%运输运输8.70%8.70%顶板顶板33.10%33.10%放炮放炮1.20%1.20%水害水害8.00%8.00%火灾火灾1.00%1.00%其它其它3.10%3.10%20012001年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例事故比重分析随煤矿开采深度的增加，顶板、冲击地压、瓦斯煤层突出、突水等与矿山压力和岩层运动破坏相关事故隐患强化。21结论顶板事故（与采掘工作面装备水平紧紧相连）仍占绝对比重瓦斯事故是煤矿安全的“第一杀手”特大事故、特别重大事故主要是瓦斯事故2001年到2004年，一次死亡10人以上特大事故中瓦斯事故占80%，一次死亡30人以上特别重大事故中，瓦斯事故占83%建国以来全国煤矿共发生死亡百人以上事故22起，其中瓦斯煤尘事故20起，事故起数和死亡人数分别占91%和94%。22小煤矿是灾害事故多发的重灾区2005年乡镇煤矿死亡人数占全国总数的73.83%；百万吨死亡率是国有重点煤矿的5.8倍。煤矿安全生产发展不平衡，区域性差异明显西南等煤矿地质条件较差的矿区百万吨死亡率仍在两位数；神东、兖州等矿区百万吨死亡率很低，达到世界先进水平。23无煤柱开采体系发展的现状和方向一、无煤柱开采的意义1、解决护巷煤柱损失，提高煤炭资源回收率2、根除原煤柱护巷开采方案，巷道掘进期间和生产（维护）易发的重大事故包括：(1)在原始构造应力和采动应力场的高应力区掘进巷道易（引）发的冲击地压事故；（2）在原始构造应力和采动应力场的高应力区掘进巷道易（引）发的煤柱瓦斯、煤层突出和瓦斯爆炸事故；（3）预留护巷煤柱受力破坏过程中造成的老塘透风引发的瓦斯和火灾等事故（包括巷道煤柱自燃区和老塘自燃发火区）243、解决在构造应力场和采动应力场的高应力区中掘巷和维护巷道易发生的顶板事故和采用“高强支护”的成本问题25无煤柱开采U型通风系统沿空送巷Y型通风系统沿空留巷三、无煤柱开采的两种方案二、无煤柱开采存在的问题（急需突破的两个问题）1、巷道支护技术问题（包括巷旁充填技术、已破坏围岩锚固技术及顶板控制技术的创新和突破）2、老塘透风问题采用巷旁充填防止老塘透风的问题（包括防止巷旁充填材料的破坏设计的理论和技术以及采用可塑性封堵老塘技术的创新和突破）26LChmzKmzΔhLKmmhChzz1zKmhLCh围岩变形量预计27LChmzKmzΔh如果K=KA（KA为岩石碎胀系数），则上式为岩梁弯曲下沉和显著运动过程中的巷道变形量u2，即：)1(z2AKmhLCu围岩变形量预计28LChmzKmzΔh同理，压实矸石过程中的巷道变形u3为：)(3cAzKKmLCuC:充填带中线与岩梁端部裂断线间的水平距离，mL:岩梁悬跨度（端部裂断线到触矸点间的水平距离），mKA:岩石碎胀系数，1.30～1.35mz:直接顶厚度，mKc:矸石压实后的残余碎胀系数，1.00～1.05围岩变形量预计29LChmzKmzΔh受顶板活动影响造成的总变形量u23：围岩变形量预计LChKmhLCuucz)1(32U23≤h30预留变形量巷旁充填技术充填体留巷31回风大巷采空区运输顺槽兼做下一个工作面的轨道顺槽轨道顺槽车场采空区充填采空区充填沿空留巷工作面顶板控制，采空区瓦斯，采空区自燃，地表减沉32似膏体采空区充填332a2a地应力测试34巷道围岩应力分析数值计算35巷道支护设计悬吊机制组合梁机制三铰拱机制能量理论组合拱