《6-沿空留巷技术与工程案例-2019-5-8-南京讲稿2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6-沿空留巷技术与工程案例-2019-5-8-南京讲稿2（129页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 u和创新团队发展计划创新团队带头人 u新世纪百千万人才工程国家级人选 u中国光华工程科技青年奖 中国青年科技奖获得者 u湖南省芙蓉学者特聘教授 u中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会专家组副组长 u中国煤炭学会青年工作委员会副主任委员 u江苏省十大杰出青年 先进工作者 张农教授简介 研究方向 矿山压力与岩层控制 2 沿空留巷技术与工程案例 张 农 中国矿业大学 矿业工程学院 2019年5月 南京 3 煤炭行业形势 2019 u2019年全国原煤产产量36 6亿亿吨 超过过全世界煤炭产产量的50 u2019年 全国煤矿发矿发 生瓦斯事故72起 死亡 350人 同比减少 47 起 183人 分别
2、别下降39 5 34 3 u煤层层气 煤矿矿瓦斯 抽采量141亿亿立方米 利用量58亿亿立方米 同比分别别增长长23 2 20 2 其中 井下瓦斯抽采量114亿亿立 方米 利用量38亿亿立方米 同比分别别增长长25 3 24 1 地面 煤层层气产产量27亿亿立方米 利用量20亿亿立方米 同比分别别增长长 14 7 13 4 4 一 全国煤炭经济运行特点 五增 四降 五增 一是产量增加 据快报 2019 年 全国煤炭产量 36 6 亿 吨 同比增长 4 二是进口增加 累计进口煤炭 2 89 亿吨 同比增长29 8 全年净进口 2 8 亿吨 同比增长 34 9 三是库存增加 截止 2019 年 1
3、2 月末 全社会存煤 2 9亿 吨左右 四是成本增加 前11 个月 大型煤炭企业主营业务收入同 比增长 18 2 成本同比增长 24 1 五是货款拖欠增加 前 11 个月 大型煤炭企业应收账款 净额 2199 亿元 同比增长 28 9 煤炭行业形势 2019 5 四降 一是消费增幅下降 据测算 2019 年前 11 个月全国煤炭消费总量约 37 2 亿吨 同比增长 4 4 增速同比回落 5 6 个百分点 二是市场煤价下降 秦皇岛5500大卡动力煤价格由2019年 11 月的 845 元 吨逐渐回落到 2019 年 5 月份的 770 元 吨 之后快速回落到 7 月份的 620 元 吨 10 月
4、份以后在 625 635元 吨之间小幅波动 近 期 价格在 620 630 元 吨上下小幅波动 回升态势还不明显 三是投资增幅下降 全国煤炭采选业完成固定资产投资5286 亿元 同比增长 7 7 同比回落了 21 7 个百分点 四是盈利能力下降 2019 年前 10 个月 全国规模以上煤炭企业利润 总额同比下降 17 4 前 11 个月协会统计直报的大型煤炭企业利润 总额同比下降 22 3 其中 19 家企业出现亏损 亏损面 21 1 煤炭行业形势 2019 6 二 2019 年全国煤炭市场供需呈现宽松的特点 1 在煤炭生产和消费总量继续保持增长下的宽松 2 在进口量大幅增加下的宽松 3 在水
5、电发电量增长情况下的宽松 初步测算 由于水电增发 电力行业减少耗煤 6300万吨左右 4 在煤炭产能建设超前下的宽松 近期全国煤炭市场供需继续保持相对宽松态势 一是全国煤炭产量继续保持有增无减势头 从主要产煤省区 煤炭生产情况看 晋陕蒙 河南等省区煤炭企业兼并重组 资源整合与小煤矿技术改造矿井陆续进入投产期 产量增长 势头不减 煤炭行业形势 2019 7 省区名称 2019 年产量 亿吨 2019 年产量 亿吨 增长 内蒙古 9 78 10 5 7 3 山西省 8 72 9 10 4 3 陕西省 4 05 4 63 13 6 贵州省 1 54 1 71 11 0 河南省 1 81 1 54 1
6、4 9 安徽省 1 36 1 45 6 6 山东省 1 50 1 41 6 0 新疆 1 1 1 36 23 6 云南省 0 98 1 1 12 2 黑龙江 0 97 0 92 5 2 全国煤炭产量达到亿吨级省 区 一览表 8 u 全国煤矿数量由 2019年的 2 48 万处减少到目前的 1 4 万处左右 平均单井规模由9 5 万吨增加到 26 万吨以上 全国建成年产 120 万吨及以上的大型现代 化煤矿 850 多处 产量占全国的 65 左右 年产30 万吨以下的小煤矿产量下降到 18 以下 u 神华 中煤 同煤 山东能源 冀中集团 陕西煤业 化工 山西焦煤等 7 家企业原煤产量超过亿吨 总
7、产 量占全国的 27 8 全国年产 5000万吨以上的煤炭企 业由 18 家 产量占全国的 49 4 u 到 2019 年 全国煤矿企业数量控制在 4000 家以内 u 平均规模提高到100万吨 年以上 建设大型现代化煤 矿 重点建设一批世界一流的千万吨级矿井群 形成 10 个亿吨级 10个 5000万吨级大型煤炭企业 煤炭 产量占全国的60 以上 9 近期全国煤炭市场供需继续保持相对宽松态势 二是煤炭产能建设超前 根据国家统计局数据分析 十 一五 以来 全国煤炭固定资产投资 2 2 万亿元 新增煤炭产 能 20 3 亿吨 表 2 新建的一大批大型现代化煤矿 剔除 六年间淘汰的落后产能 5 2
8、5 亿吨 截止到 2019 年末全国煤 炭产能 39 亿吨 提前 3 年达到了 十二五 规划目标 在建 规模 11 08 亿吨 三是煤炭企业仍有增加产量的趋势 煤炭企业在各级地 方政府和国资管理部门追求增长的动力推动下 推动企业继 续追求所谓 做大做强 继续走产量增加 规模扩张的发 展模式 转变发展方式的难度依然较大 四是去库存还需要一个过程 五是煤炭进口仍保持高位态势 近年来全国煤炭净进口量逐 年大幅增加 去年达到了净进口 2 8 亿吨的高位 煤炭行业形势 2019 10 三 从中长期发展趋势看 我国煤炭总量仍将保持适 度增加 煤炭产能不足将是主要矛盾 一是全球煤炭生产和消费总量继续增加 迄
9、今为止 煤炭仍然是人类发现的最易于获取最廉价的能源资源 煤炭 在世界一次能源消费结构中的比重由 2019 的 31 9 增加到2019 年的 34 1 增加了 2 2 个百分点 二是我国能源资源赋存特点决定了以煤为主的能源结构较难改变 从我国化石能源资源赋存情况看 截止 2019年全国已探明煤炭资源总量 达到 1 3 万亿吨 煤炭在我国化石能源资源储量构成中占 94 14 石油 占 2 08 天然气占1 78 从煤炭在一次能源消费比重变化看 我国煤炭在一次能源消费结构中的比 重由 2000 年的 69 2 2019 年的 70 8 到 2019 年的 68 8 基本上 稳定在 70 左右 按照
10、能源 十二五 规划 到 2019 年 煤炭消费比重降 至 65 左右 下降近 4 个百分点 煤炭行业形势 2019 11 从我国经济社会发展趋势看 到 2020 年 全国煤炭消费 总量将在 48 53 亿吨左右 在 2019 年的基础上 再增加 13 18 亿吨左右 我国短期煤炭供应宽松与长期总量不足的矛 盾突出 按有关部门初步提出到 2020 年 全国能源消费 55 亿 吨标准煤 非化石能源占一次能源消费比重将达到 15 左右测 算 煤炭需求也将在 51 亿吨左右 即使考虑进口 3 0 亿吨 国 内煤炭供应量还将增加到 48 亿吨左右 从资源储量 环境容 量 煤矿安全等多因素分析 再增加 1
11、0多亿吨产量 存在较大 难度 煤炭行业形势 2019 12 把握规律 理清思路 提升煤炭工业发展的科学化水平 u深刻理解 控制东部 稳定中部 发展西部 的煤炭资源开 发理念 促进我国形成煤炭资源梯级开发 梯级利用格局 u实施煤炭总量控制措施 u加大结构调整力度 促进发展方式转变 1 煤炭的能源战略地位 2019 2050年间煤炭消费量预计 13 综合分析 我国煤炭供应短期宽松 长远不足仍是主要矛 盾 全国煤炭需求总还将保持增加 但增幅趋缓 在巨大消费 规模条件下 时段性 区域性 品种性的市场过剩与长期总量 不足的问题并存 挑战与机遇共存 受资源 环境 安全等约束 煤炭总量增长的难度加大 对科技
12、的需求增加 煤炭经济运行进入下行周期 需求减缓为调整结构 转变 发展方式创造了条件 煤炭行业形势 2019 14 目 录 l无煤柱开采的工程技术背景 l留巷区域的应力优化及控制 l沿空留巷围岩稳定控制技术 l几种典型顶板条件下的案例 15 工程技术背景 1 16 u 1978年6 18亿亿吨 2019年煤炭产量36 6亿吨 1 1 高效 安全 科学开采 三十多年煤炭开采过程摸索和初步完成了发展到 回归的历程 从一个侧面反映了国家和民族的命运和 状态 效率 量的积累 从小到大 从穷到富 安全 转型发展中的矛盾 必然到必须 科学 质的提高 理性的选择和回归 17 科学产能 在具有保持发展储量提前下
13、 用科学 安全和 环境友好的方法将煤炭资源最大限度采出的年度生产能力 安全生产度 在煤炭开发过程中 充分体现以人为本的理 念 尊重生命权和健康权 采用先进的安全技术和监测 管理手段 对矿工生命安全和职业健康的保障程度 如何评价煤炭开采 18 绿色开采度 在煤炭开发过程中 为最大限度地减轻因开 采造成的地表环境损伤 植被破坏 地下水系破坏 有害 气体排放等环境负外部效应 运用先进的环境友好的技术 和装备 采用清洁生产和环境经济的手段与措施 对矿区 生态和环境保护的程度 完全成本 考虑资源税 生产成本 环境成本 安全成本 发展成本的总成本 实现外部成本内部化 如何评价煤炭开采 19 u煤炭采区回采
14、率 u薄煤层层 小于1 3米 不低于85 u中厚煤层层 1 3 3 5米 不低于80 u厚煤层层 大于3 5米 不低于80 u原煤入选选率 应应大于75 u煤矸石及共伴生矿产资矿产资 源综综合利用率 应应达到75 煤炭资源合理开发利用 三率 指标要求高 中华人民共和国国土资源部公告2019年第23号 20 u 合理开发 加强煤炭资源勘探 统筹规划 u 节约资源 切实提高煤炭资源回收率 u 保护环境 推行清洁生产和综合利用 减少煤炭 开采利用对生态环境的影响 1 1 高效 安全 科学开采 21 u据 2019中国能源发展报告 蓝 皮书 中国在1980年 2000年的 20年间 资源就浪费了280
15、亿吨 我国煤炭资源因开采不充分造 成的不合理损失量比重很大 绝 对量很高 1 2 提高资源回收率是科学采矿的技术发展方向之一 u美国 澳大利亚 德国 加拿大等发达国家 资源回收率能 达到80 左右 他们每采1吨煤只消耗1 2吨 1 3吨资源 22 1 3 无煤柱连续开采是一种重要的科学采矿模式 u 我国煤炭采出率仅为30 40 其中 煤柱损失所占比重最大 u 无煤柱开采可提高资源回收率15 以上 1 提高采出率的最有效途径之一 部分矿区采区煤炭损失构成情况 23 u 减少回采巷道掘进工程量20 80 u 实现连续开采 避免跳采 孤岛工作面和区域应力集中 采空区 Goaf 首采面 采空区 Goa
16、f 煤 层层 双巷或多巷布置沿空留巷及顺序开采 第 一 接 替 面 第 二 接 替 面 2 矿井采掘规划与采区开拓开采布局的革命 1 3 无煤柱连续开采是一种重要的科学采矿模式 24 3 消除煤柱应力集中 防止采动地质灾害 u 降低应力集中程度 利于周围采掘工程的稳定 u 消除因留设煤柱诱发的冲击地压 留煤柱护巷对上下采掘工程影响 卸压保护区 应力集中区 应力集中区 1 3 无煤柱连续开采是一种重要的科学采矿模式 25 uY型通风方式 u消除上隅角瓦斯超限问题 u实现煤气共采 4 是实现煤气共采的科学方式之一 无煤柱沿空留巷 1 3 无煤柱连续开采是一种重要的科学采矿模式 26 2 沿空留巷区域 应力优化及控制 27 厚直接顶一层顶板垮 1 岩层赋存条件变化对顶板运动的影响 13m 2 1 沿空留巷顶板运动特征的物理模拟 19m 薄直接顶一层顶板垮 14m 基本顶直覆裂隙初现 l厚层直接 顶板垮落最及时 强度低 自重大 l薄层直接 顶板垮落稍滞后 强度底 自重较小 l基本顶直覆 悬而不垮 悬臂最长 强度高 22m 厚直接顶二层顶板垮 25m 薄直接顶二层顶板垮 30m 基本顶直
