第三章 长壁采煤法采煤系统

煤矿开采方法第三章长壁采煤法采煤工艺 采煤方法概念及分类 一 基本概念1 采场在采区内 用来直接大量开采煤炭资源的场所 称为采场 2 采煤工作面在采场内进行采煤的煤层暴露面称为煤壁 又称为采煤工作面 在实际工作中 采煤工作面就是采煤作业的场地 与采场是同义语 3 采煤工作在采场内 为了开采煤炭资源所进行的一系列工作 称为采煤工作 采煤工作包括破煤 装煤 运煤 支护 采空区处理等基本工序及其辅助工序 采煤方法分类 一 壁式体系采煤法壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征 是目前我国应用最普遍的一种采煤方法 其产量约占到国有重点煤矿产量的95 以上 二 柱式体系采煤法 柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤法 是以房 柱间隔采煤为主要特征 常见的有房式 房柱式采煤法 第三章长壁采煤法采煤系统 三种工艺 爆破采煤工艺方式 炮采工艺方式 解放后至60年代初普通机械化采煤工艺方式60年代初至70年代中期综合机械化采煤工艺方式70年代中期以来爆破采煤工艺 简称 炮采 其特点是爆破落煤 爆破及人工装煤 机械化运煤 用单体支柱支护工作空间顶板 第三章长壁采煤法采煤工艺 普通机械化采煤 简称 普采 其特点是用采煤机同时完成落煤和装煤工序 而运煤 顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同 综合机械化采煤工艺 简称 综采 即破 装 运 支 处五个生产工序全部实现机械化 因此综采是目前最先进的采煤工艺 炮采工艺方式 长壁工作面用爆破方法破煤 爆破及人工装煤 刮板输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺 炮采工艺标志是爆破破煤 第一节爆破采煤工艺 一 爆破落煤钻眼 装药 封炮泥 联炮线 放炮等工序 根据爆破落煤所用电雷管不同 可分为 瞬发雷管爆破毫秒雷管爆破 也称微差爆破 第一节爆破采煤工艺 炮眼布置图 炮眼排数 取决于煤层的厚度和煤层的硬度单排双排三排M 1mM 1 2 5mM 2 5m 二 装煤与运煤1 爆破装煤可装煤31 37 2 人工装煤人工装煤量主要有 刮板输送机与新煤壁之间松散煤安息角以下的煤 崩落或撒落到输送机采空侧的煤3 机械装煤在刮板输送机煤壁侧装铲煤板 第一节爆破采煤工艺 4 运煤及推溜运煤 炮采面在煤层倾角25 以下时 可采用普通刮板输送机或可弯曲刮板输送机 倾角25 30 采用搪瓷溜槽 大于30 采用铸石溜槽自溜运煤 第一节爆破采煤工艺 推溜 推移输送机液压千斤顶 弯曲段长度等于或大于15m 三 炮采工作面支护和采空区处理1 炮采工作面支护支护装备 木支柱单体摩擦支柱单体液压支柱 70年代中期 国营重点煤矿用单体液压支柱 金属绞接顶梁 单体液压支柱 第一节爆破采煤工艺 金属铰接顶梁 1 接头 2 梁体 3 耳子 4 销子 5 调角楔 L 中心距 工作面使用单体支柱和铰接顶梁的支架布置形式最小控顶距有3排支柱 机道 行人道和材料道常采用三 四排控顶 第一节爆破采煤工艺 2 处理采空区方法 垮落法充填法煤柱支撑法最常用的是全部垮落法 回柱放顶撤除支架 让顶板垮落 第一节爆破采煤工艺 普采工艺方式 用机械化方法破煤 装煤 刮板输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺机械化方法破煤滚筒采煤机刨煤机我国主要采用滚筒采煤机破煤 第二节普通机械化采煤工艺 一 普采工艺过程实例 某矿普采面主要设备 第三节综合机械化采煤工艺 什么是综合机械化采煤工艺 综采 落煤 装煤 运煤 支护和处理采空区五个主要生产工序全部实现了机械化 综采 也是目前最先进的采煤工艺 配套设备双滚筒采煤机 可弯曲刮板输送机 液压支架 胶带输送机等 综合机械化采煤工艺 国内采煤机 综合机械化采煤工艺 综合机械化采煤工艺 综采工艺与普采工艺的区别 工作面支护实现了机械化 综采工作面生产工艺过程 割煤 落 装煤 运煤 支护 处理采空区 特点 全部实现了机械化 降低劳动强度 提高了单产及安全性 一 综采面双滚筒采煤工作方式 1 滚筒的转向和位置转向 面向煤壁看 采煤机的右滚筒应为右螺旋 顺时针旋转 左滚筒为左螺旋 逆时针转 位置 一般是前端的滚筒沿顶板割煤 后滚筒沿底板割煤 前顶后底 一 综采面双滚筒采煤工作方式 2 综采面双滚筒采煤机的割煤方式两种型式 单向割煤 采煤机上行割煤 下行清理浮煤 推一个截深 适用于煤层厚度略大于滚筒直径而煤质坚韧的条件 双向割煤 A 往返一刀 当煤层较厚时 采煤机上行时贴顶板截割 下行时贴底板截割并清理浮煤 这时 往返两个行程滚筒都截割采煤 但工作面只推进一个截深 B 往返两刀 煤层厚度接近滚筒直径 而且煤不粘连顶板 即可实现双向采煤 往返行程各推进煤壁一个截深 一 综采面双滚筒采煤工作方式 3 进刀方式 推入法进刀 需提前开出工作面端部切口 做机窝 斜切进刀 端部斜切进刀 中部斜切进刀 一 综采面双滚筒采煤工作方式 A 端部斜切进刀 利用采煤机在工作面两端约20 30M的范围内斜切进刀 割三角煤 留三角煤 B 中部斜切进刀 利用采煤机在工作面中部斜切进刀 二 综采面液压支架的移架方式 移架方式 单架依次顺序式 支架依次前移 移动步距等于截深 操作简单 保证质量 适应不稳定顶板 分组间隔交错式 移架速度快 适用于稳定顶板 成组整体依次顺序式 成组控制 适应煤层地质条件好 采煤机快速牵引割煤 交流电牵引大功率采煤机 三 液压支架的支护方式 1 及时支护方式采煤机割煤后 支架依次或分组随机立即前移 支护顶板 输送机随移架逐段移向煤壁 推移步距 截深 2 滞后支护方式割煤后输送机首先逐段移向煤壁 支架随输送机前移 四 综采面端头支护 端头支护方式 单柱加长梁 迈步抬棚 适应性强 利于排头支架的稳定 但支设麻烦 费工费时 自移式端头支架 移架速度快 但对平巷条件适应性差 用工作面支架支护端头 适用于煤层倾角较小的工作面 五 综采设备的配套参数 综采面设备的选择与生产能力配套 采煤机的选型与生产能力选型依据 煤层采高 煤质硬度 地质构造等 五 综采设备的配套参数 输送机的选型与生产能力原则 与采煤机尺寸 割煤能力 配套 支架的尺寸配套 运输能力与铺设长度 煤层倾角 机槽和刮板链的特点等有关 移架方式与综采面生产能力相适应 第四节其他条件下机采的工艺特点 薄煤层大倾角煤层大采高煤层赋存不太规则煤层由于其开采条件特殊 其机采工艺各有特点 一 薄煤层机采工艺特点 一 薄煤层滚筒采煤机采煤特点1 采煤机分骑输送机式和爬底板式两类骑输送机式只能用于开采厚度大于0 8 0 9m煤层 爬底板式采煤机机身位于滚筒开出的机道内机面高度低 可用于开采0 6 0 8m薄煤层 但爬底式采煤机装煤效果差 结构复杂 2 支架工作阻力和初撑力相对较低 支架调高范围大 3 刮板机一般使用轻型 边双链 矮机身可弯曲刮板输送机 第四节其他条件下机采的工艺特点 二 刨煤机采煤工艺特点 BH38 2 400型刨煤机 第四节其他条件下机采的工艺特点 二 大采高一次采全厚综采工艺特点1 采高 3 5 5 0m2 设备 大功率 高强度 高可靠性机电一体化设备例 大柳塔矿采高 4m 采煤机 6LS 03型双滚筒电牵引采煤机 总功率1500kw 生产能力2000 2800t h液压支架 BY3600 25 30型二柱掩护式液压支架 电液控制 完成全部动作仅8s 第四节其他条件下机采的工艺特点 刮板输送机 SGZC 730 400型侧卸式双中链槽宽1m 生产能力2500 2800t h 功率1400kw2000年产煤800 3万t 面2001年产煤全矿1511万t a2002年产煤1100万t a 第四节其他条件下机采的工艺特点 三 大倾角机采面的工艺特点12 以下煤层是机采的有利条件 设备不会下滑 但倾角加大后 必须有防滑防倒措施1 防止输送机下滑1 下滑的原因重力原因当倾角达到12 18o时 就有可能因自重而下滑 第四节其他条件下机采的工艺特点 2 防止输送机下滑的措施 12 必须装防滑 锚固装置防止煤 矸等进入底槽 以减小底链运行阻力 18 时 要设防滑