连采采煤工艺PPT学习教案

1、会计学1连采采煤工艺连采采煤工艺主要内容第1页/共56页第一节 煤矿地下开采的历史第二节 煤炭的形成第三节 地质构造第四节 煤层的分类第六节 采煤方法及分类第五节 瓦斯及相关知识第2页/共56页煤矿地下开采的历史第3页/共56页煤矿地下开采的历史第4页/共56页煤矿地下开采的历史第5页/共56页煤炭的形成煤是怎么的形成大致可分两个阶段泥炭化阶段低等植物和浮游生物遗体经腐泥化作用形成腐泥高等植物遗体经泥化炭化形成泥炭煤化阶段腐泥转变为腐泥煤,泥炭经煤成岩石作用转变为褐煤,褐煤经变质作用转变为烟煤和无烟煤腐泥化作用泥炭化作用煤成岩作用煤变质作用第6页/共56页高等植物泥炭褐煤烟煤无烟煤泥炭化作用成

2、岩作用变质作用煤化作用成煤作用成煤作用阶段划分示意图煤炭的形成第7页/共56页煤炭的形成成煤的条件植物条件植物条件气候条件气候条件地壳运动地壳运动地理条件地理条件蕨类植蕨类植物物裸子植裸子植物物被子植被子植物物潮湿温潮湿温暖暖沼泽沼泽浅海、近浅海、近海海内陆内陆地壳下地壳下沉沉四个条件缺一不可地壳运动起主控作用第8页/共56页地质构造单斜构造单斜构造背斜构背斜构造造向斜构向斜构造造第9页/共56页地质构造岩石产状三要岩石产状三要素素走走向向倾倾向向倾倾角角第10页/共56页地质构造断层断层破裂面两侧的岩石破裂面两侧的岩石有明显相对位移的有明显相对位移的一种断裂构造。一种断裂构造。第11页/共5

3、6页地质构造断层要素断层要素断层线断层线断断 盘盘交面线交面线断层面断层面断断 距距下盘下盘上盘上盘煤层煤层断层线断层线地面地面地面地面断层面断层面第12页/共56页地质构造1 1、正断层、正断层2 2、逆断层、逆断层3 3、平移断层、平移断层断层的分类断层的分类第13页/共56页煤层的分类序号煤 层井工矿井露天矿井1极薄煤层0.3-0.5米小于3.5米2薄煤层0.5-1.3米3中厚煤层1.3-3.5米3.5米-10米4厚煤层3.5-8.0米大于10米5特厚煤层大于8.0米按厚度分类按厚度分类第14页/共56页煤层的分类序号煤 层井工矿井露天矿井1近水平煤层小于8 小于5 2缓倾斜煤层8 25

4、 5 10 3倾斜煤层25 45 10 45 4急倾斜煤层大于45 大于45 按倾角分类按倾角分类第15页/共56页基本概念瓦斯瓦斯: :矿井有毒有害气体的总称矿井有毒有害气体的总称. .是一种混合物是一种混合物, ,以甲烷为主以甲烷为主(CH(CH4 4) )一一氧氧化化碳碳CO硫硫化化氢氢H2S甲甲烷烷CH4二二氧氧化化碳碳CO2其其它它第16页/共56页 随着煤系地层的沉降及所处压力和随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤温度的增加，泥炭转化为褐煤.有机有机物在高温、高压作用下，处于变质造物在高温、高压作用下，处于变质造气时期，挥发分减少，固定碳增加，气时期，挥发分减少

5、，固定碳增加，生成的气体主要为生成的气体主要为CH4和和CO2。在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过不超过65的条件下，被厌氧微生物的条件下，被厌氧微生物分解为分解为CH4、CO2和和H2O。泥炭时期。泥炭时期埋深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩埋深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩散排放到大气中，因此，生物化学作散排放到大气中，因此，生物化学作用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。第17页/共56页吸附瓦斯吸附瓦斯游离瓦斯游离瓦斯吸收状态吸收状态吸着状态吸着状态第18页/共56

6、页第19页/共56页第20页/共56页第21页/共56页煤与瓦斯突煤与瓦斯突出出是在一瞬间（几秒钟或几分钟）突然喷出大量瓦斯和煤炭，并伴随有强烈的声响和强大的冲击动力现象。第22页/共56页老顶直接顶伪顶第23页/共56页煤层顶底板情况顶.底板岩石名称及其征厚度老 顶粉、细、中粒砂岩5.2322.35直接顶粉、细、粗粒砂岩,部分地段为泥岩及砂质泥岩012.4伪 顶泥岩、碳质泥岩00.1煤 层直接底以砂质泥岩为主，部分地段为泥岩02.9老 底粉砂岩615.35第24页/共56页煤矿三大规煤矿三大规程程煤矿安全规程煤矿安全规程设备操作规程设备操作规程技术作业规程技术作业规程第25页/共56页稳定顶

7、板直接顶完整，裂隙不发育、地质构造简单、整体性好、抗压强度大于71MPa的煤层顶板。积水 深度超过10cm，连续长度超过5米的巷道内污水称积水。积尘 厚度超过2mm，连续长度超过5米的煤尘堆积称积尘。三个重要的概念三个重要的概念第26页/共56页采煤方法及分类什么是采煤方法采煤工艺采煤系统总结第27页/共56页采煤方法及分类落处支运装煤采煤工艺 采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。第28页/共56页采煤方法及分类采煤系统矿井生产系统主运输系统辅助输系统通风系统供电系统给排水系统通迅照明系统矿井监测监控系统矿

8、井信息系统第29页/共56页采煤方法及分类矿井生产系统第30页/共56页采煤方法水采煤炭地下气化旱采柱式体系倾斜短壁式走向短壁式柱式体系壁式体系整层开采房式房柱式分层开采整层开采水平分段放顶煤斜切分层水平分层倾斜分层走向长壁倾斜长壁下行垮落上行充填掩护支架放顶煤单一长壁走向长壁倾斜长壁垮落刀柱采煤方法及分类第31页/共56页高产高效矿井的特点煤炭生产集中化煤炭生产集中化开拓布置单一化开拓布置单一化工作面搬迁快速化工作面搬迁快速化房柱式开采边角煤房柱式开采边角煤通风系统简单实用化通风系统简单实用化矿井井型大型化矿井井型大型化设备选型配套合理化设备选型配套合理化培训管理科学化培训管理科学化巷道掘进

9、联合机组化巷道掘进联合机组化第32页/共56页第二章 连采掘进工连采掘进工艺艺第一节第一节 连采掘进施工方法连采掘进施工方法第二节第二节 连采掘进施工工序及工连采掘进施工工序及工艺艺 第33页/共56页第一节第一节 连采掘进施工方法连采掘进施工方法掘进过程中连续采煤机完成割煤，并实现自装煤工序；锚杆机完成锚杆支护工序；给料破碎机完成煤炭的破碎与转载工作；采用运煤车（梭车）将采煤机运出的煤转运至破碎机上，最后到皮带机上；掘进过程中连续采煤机完成割煤，并实现自装煤工序；锚杆机完成锚杆支护工序；给料破碎机完成煤炭的破碎与转载工作；采用运煤车（梭车）将采煤机运出的煤转运至破碎机上，最后到皮带机上； 4

10、88488型铲车用来运送材料、设备和清理巷道内的浮煤。从而形成连续采煤机掘进工作面割煤、装煤、运煤、支护、材料设备搬移以及巷道浮煤清理等工序全部机械化作业的施工方法。型铲车用来运送材料、设备和清理巷道内的浮煤。从而形成连续采煤机掘进工作面割煤、装煤、运煤、支护、材料设备搬移以及巷道浮煤清理等工序全部机械化作业的施工方法。 掘进工作面、落、装、运、支、生产工序由连续采煤机和配套的生产机组完成，一般采用两条顺槽、联巷掘支交替、齐头并进的施工方法，联巷中对中55m。联巷严格按巷道平面布置图中要求、地测部门给定的激光线施工，不得将联巷开在各顺槽口机头硐室处。第34页/共56页连采掘进施工流程图连采掘进

11、施工流程图落落 煤煤装装 煤煤顶板支护顶板支护运运 煤煤连续采煤机连续采煤机12CM15-10D818运煤车运煤车梭车梭车锚杆机锚杆机巷道清理巷道清理488铲车铲车循环循环作业作业进入下一进入下一个循环时个循环时锚杆机与锚杆机与连续采煤连续采煤机交换作机交换作业位置。业位置。第35页/共56页工作面设备布置图锚杆机胶带运输机破碎机胶运巷铲车运煤车运煤车采煤机联巷连采掘进工作面设备布置图连采掘进工作面设备布置图工作面设备布置图锚杆机胶带运输机破碎机胶运巷铲车运煤车运煤车采煤机联巷调车硐室采煤机梭车破碎机胶带运输机锚杆机工作面设备布置图调车硐室顺槽铲车第36页/共56页落落 煤煤连续采煤机完成落煤

12、工序一般情况下，底板不易连续采煤机完成落煤工序一般情况下，底板不易泥化时要求沿底掘进；巷道底板泥化严重时，顺泥化时要求沿底掘进；巷道底板泥化严重时，顺槽、联巷均可留槽、联巷均可留300400mm底煤掘进，但必须底煤掘进，但必须及时探顶底煤，严禁破顶，一旦顶板有构造，必及时探顶底煤，严禁破顶，一旦顶板有构造，必须及时调整掘进工艺。须及时调整掘进工艺。第二节第二节 连采掘进施工工序及工艺连采掘进施工工序及工艺第37页/共56页在每次掘进巷道前，煤机司机开动煤机调整在巷道前进方向的左侧，在每次掘进巷道前，煤机司机开动煤机调整在巷道前进方向的左侧，并以激光线确定位置，开始向正前方煤壁切割，这一工序称为

13、切槽工并以激光线确定位置，开始向正前方煤壁切割，这一工序称为切槽工序。序。然后退出煤机，调整煤机到巷道右侧，并以激光线确定位置，开始割然后退出煤机，调整煤机到巷道右侧，并以激光线确定位置，开始割剩余部分，这一工序称为采垛工序。连续采煤机就是以切槽和采垛工剩余部分，这一工序称为采垛工序。连续采煤机就是以切槽和采垛工序来完成巷道的掘进的。序来完成巷道的掘进的。 连续采煤机切 槽 工 序33002100(1700)2100(1700)3300采 垛 工 序连续采煤机切 槽 采 垛 工 序 图第38页/共56页截割循环截割循环截割循环截割循环 无论是切槽还是采垛工序，连采机截割时，先将采煤机截割头调至

14、巷道顶板，即升刀扫去上一刀预留的200mm左右煤皮，即扫顶将截割头降低200mm左右向前切入煤体800mm，即进刀然后由上向下切割煤体，即割煤当截割头割到煤层底板时，煤机向后退800mm左右，割完底煤,使巷道底板平整，并装完余煤，即拉底第39页/共56页截割循环截割循环升刀扫顶进刀割煤拉底升刀连 续 采 煤 机 割 煤 工 艺 流 程 图升刀升刀扫顶扫顶进刀进刀割煤割煤拉底拉底第40页/共56页装装 煤煤连续采煤机连续采煤机自装煤方式自装煤方式连续采煤机截割时，煤落入收集头机构，装在收集头上的扒爪连续运转，将煤装入中部运输机。中部运输机便将煤转运到等候在连续采煤机后面的运煤车（梭车）内，装载到

15、破碎机上，通过皮带外运。第41页/共56页运运 煤煤工作面运煤利用运煤车（梭车）来完成运煤工作面运煤利用运煤车（梭车）来完成运煤工序。运煤车往返于连续采煤机和给料破碎工序。运煤车往返于连续采煤机和给料破碎机之间机之间,将连续采煤机运出的煤运至给料破将连续采煤机运出的煤运至给料破碎机上。碎机上。由于采用运煤车（梭车）连续运煤，必须严由于采用运煤车（梭车）连续运煤，必须严格按照空重车行车路线运行。格按照空重车行车路线运行。第42页/共56页巷道清理巷道清理一般选用一般选用488 型蓄型蓄电池铲车电池铲车来清理巷来清理巷道的浮煤道的浮煤、淤泥，、淤泥，确保巷道确保巷道干净、畅干净、畅通。通。第43页

16、/共56页巷道支护巷道支护顺槽、联巷，一般选用锚杆规格L=210016mm, 材质为A3圆钢,M16双螺母,一固定(焊死)、一活动，固定螺母外露锚杆螺纹长度为15mm,树脂为=23350mm,1卷眼,托盘1201208mm的铁托盘。支护方式锚杆间排距距形布置；锚杆间排距根据顶板状况合理确定，顶板不完好的情况下，还需要采取其它补强支护方式支护，如锚索等联合支护。第44页/共56页打眼及安装设备打眼及安装设备选用IRO-40型锚杆机来完成锚杆的打眼和安装工作，锚杆机钻杆规格:L=272200mm钻头规格为27mm。巷道支护巷道支护第45页/共56页支护工艺过程支护工艺过程1、打眼前将锚杆机调整在巷

17、道的正中间位置，同时将钻架移到距工作面最近一排锚杆处，停止行走，放下稳定靴,进行前探梁支护，作为锚杆支护中的临时支护。根据设计锚杆的间、排距，将要打锚杆的位置预先标好，并在钻杆上标出钻进的深度2050mm。巷道支护巷道支护第46页/共56页支护工艺过程支护工艺过程2、先在钻箱上装好钻杆，一手扶住钻杆，一手轻轻给进，使钻头刚好顶在打眼的位置上，在这个过程中，扶钻杆的手必须放在钻杆的上部，即在滑道上方，以防给进太猛钻杆弯曲挤伤手。然后切换到自动打眼，给进速度开始放慢，同时开动钻箱，逐渐加快给进速度，直至深度达到2.05m，退出钻杆。在打眼过程中，随时观察，如钻杆不升，立即放下钻杆查看原因。 巷道支

18、护巷道支护第47页/共56页支护工艺过程支护工艺过程3、安装锚杆，一手拿着锚杆,一手拿着树脂,用锚杆顶部将放入眼中的树脂送入眼中,然后一手扶住锚杆,一手将平台上的搅拌器放入钻套,缓慢升起钻箱,将搅拌器对在锚杆底部，松手，使钻箱上升将药卷送到眼底开始转动，进行搅拌，时间约12秒，同时上升锚杆将托盘紧切近顶板。下移钻箱和钻架,取下搅拌器，放下顶棚，完成一根锚杆的支护工作。有时还需要拧紧螺帽，使其扭矩力不小于100N.M，锚固力不小于5T。巷道支护巷道支护第48页/共56页锚杆机打锚杆作业顺序锚杆机打锚杆作业顺序定位、钻眼、装锚杆、紧螺母。巷道支护巷道支护第49页/共56页加强支护加强支护1、在掘进过程中，如果遇到顶板裂隙增大、离层严重时，应采用其它方式，如增加锚杆支护密度等办法加强支护。巷道支护巷道支护2、若局部地质构造复杂，顶板破碎，必须采取锚杆、金属网或锚杆、金属网和钢带支护，防止发生冒顶事故。第50页/共56页1、采取短掘短支。巷道支护巷道支护顶板淋水破碎带加强支护措施：顶板淋水破碎带加强支护措施：2、锚杆加密，锚杆间排距小, 必要时配合挂金属网支护，金属网必须将破碎顶板全部护严。3、若顶板严重破碎，必须采取架棚等方式支护，金棚子一般采取矿用11#工字钢加工。4、确保排水管路畅通，排水设施齐全，以便及