第六章_长壁工作面回采工艺

1、第六章第六章 长壁工作面回采工艺长壁工作面回采工艺第一节第一节 基本概念名词基本概念名词第二节第二节 长壁工作面回采主要工艺及分类长壁工作面回采主要工艺及分类第三节第三节 综采放顶煤基本原理综采放顶煤基本原理第四节第四节 综采液压支架按结构分类综采液压支架按结构分类回采工艺：回采工艺：采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上 的相互配合的相互配合（如：爆破采煤工艺、普通机械化采煤工如：爆破采煤工艺、普通机械化采煤工 艺和综合机械化采煤工艺艺和综合机械化采煤工艺三类三类） 。采煤方法采煤方法：回采工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相互配

2、回采工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相互配 合合（分两类：（分两类：走向走向长壁、长壁、倾斜倾斜长壁）长壁） 。采空区：采空区： 采煤后废弃的空间采煤后废弃的空间（老塘（老塘) 。第一节第一节 基本概念名词基本概念名词顶板顶板： 赋存在煤层之上的邻近岩层赋存在煤层之上的邻近岩层。伪顶伪顶： 位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其 厚度一般小于厚度一般小于0.5m。炭质页岩、泥质页岩。炭质页岩、泥质页岩。直接顶直接顶: 位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性、移位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性、移 架或回柱后能自行垮落的岩层。页岩、砂页岩。架或回柱后能自

3、行垮落的岩层。页岩、砂页岩。老顶老顶: 位于直接顶或煤层之上、通常厚度及强度较位于直接顶或煤层之上、通常厚度及强度较大、难于垮落的岩层。砂岩、石灰岩。大、难于垮落的岩层。砂岩、石灰岩。（基本顶）（基本顶）底板底板： 赋存在煤层之下的邻近岩层。赋存在煤层之下的邻近岩层。第一节第一节 基本概念名词基本概念名词破煤：破煤：有人工、机械、爆破、水力等方式。有人工、机械、爆破、水力等方式。装煤：装煤：爆破装煤、人工、机械等方式。爆破装煤、人工、机械等方式。运煤：运煤：刮板机或塘瓷溜槽等。刮板机或塘瓷溜槽等。支护：支护：木支柱、单体铰接顶梁支护、液压支架等。木支柱、单体铰接顶梁支护、液压支架等。处理采空区

4、：处理采空区：回柱放顶。回柱放顶。第二节第二节 长壁工作面回采主要工艺及分类长壁工作面回采主要工艺及分类 回采工艺过程回采工艺过程(破、装、运、支、处五大过程破、装、运、支、处五大过程) 回采工艺分成三类回采工艺分成三类炮采工艺：炮采工艺：用用爆破爆破方法破煤和装煤、方法破煤和装煤、人工装煤人工装煤、输、输送机运煤、金属支柱支护的采煤工艺。送机运煤、金属支柱支护的采煤工艺。普通机械化回采工艺：普通机械化回采工艺：用用机械机械方法破煤、方法破煤、装煤装煤、输送机运煤、金属支柱支护顶板的采煤工艺输送机运煤、金属支柱支护顶板的采煤工艺(普采普采)。综合机械化采煤工艺：综合机械化采煤工艺：用用机械机械

5、方法破煤、装煤、方法破煤、装煤、 输送机运煤、输送机运煤、液压支架液压支架支护顶板的采煤工艺（支护顶板的采煤工艺（综采综采） 。一、爆采回采工艺一、爆采回采工艺(a)开始采煤前；(b)破煤；(c)装运煤；(d)移输送机；(e)支架；(f)处理采空区 打眼打眼炮眼布置：单排眼、双排眼及三排眼。单排眼：用于薄煤层或煤质软、节理发育的中厚煤层中。双排眼：用于采高较小的中厚煤层中。三排眼：用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层中。放炮、人工装煤放炮、人工装煤支柱支柱 金属铰接顶梁金属铰接顶梁支护与采空区处理（全部垮落法）支护与采空区处理（全部垮落法）二、普通机械化回采工艺二、普通机械化回采工艺主要设备有主要

6、设备有：单单(双双)滚筒采煤机滚筒采煤机、可弯曲刮板输可弯曲刮板输送机送机、单体支柱单体支柱和和金属铰接顶梁金属铰接顶梁等。等。普采设备普采设备-单滚筒采煤机单滚筒采煤机普采设备普采设备-金属支柱金属支柱普采设备普采设备-金属铰接顶梁金属铰接顶梁三、综合机械化采煤工艺三、综合机械化采煤工艺主要设备有：主要设备有： 双滚筒采煤机双滚筒采煤机、可弯曲刮板可弯曲刮板 输送机输送机、液压支架液压支架等。等。综采放顶煤实质综采放顶煤实质 在缓倾斜在缓倾斜特厚特厚煤层中，沿煤层煤层中，沿煤层底部底部布置布置一个长壁工作面，用综合机械化方式进行回一个长壁工作面，用综合机械化方式进行回采，并利用矿山压力的作用

7、或辅以人工松动采，并利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法，使工作面上方的顶煤破碎，在工作面方法，使工作面上方的顶煤破碎，在工作面支架后方（或上方）放落煤，运出工作面。支架后方（或上方）放落煤，运出工作面。第三节第三节 综采放顶煤基本原理综采放顶煤基本原理顶煤破碎过程顶煤破碎过程 首先在支承压力的作用下，使煤壁前方顶煤首先在支承压力的作用下，使煤壁前方顶煤由弹性变形进入塑性变形状态而产生位移和破坏由弹性变形进入塑性变形状态而产生位移和破坏，这种作用可称为，这种作用可称为一次破坏或预破坏作用一次破坏或预破坏作用；但这；但这时仍处于三向应力状态，不会发生冒落，此后煤时仍处于三向应力状态，不会发生冒落

8、，此后煤体进入工作空间上部，即进入低应力区，应力状体进入工作空间上部，即进入低应力区，应力状态发生变化，使其积蓄的能量进一步释放，加上态发生变化，使其积蓄的能量进一步释放，加上工作空间内支架的反复支撑作用，从而使顶煤进工作空间内支架的反复支撑作用，从而使顶煤进一步松碎，这种现象可称为一步松碎，这种现象可称为二次破碎现象二次破碎现象。显然。显然二次破碎现象与支架反复支护的次数和时间等因二次破碎现象与支架反复支护的次数和时间等因素有关。素有关。支撑式液压支架支撑式液压支架掩护式掩护式液压支架掩护式掩护式液压支架支撑掩护式液压支架支撑掩护式液压支架第四节第四节 综采液压支架按结构分类综采液压支架按结

9、构分类支撑式液压支架支撑式液压支架支承能力大、挡矸性能好。直接顶完整、老顶来压强烈。支承能力大、挡矸性能好。直接顶完整、老顶来压强烈。掩护式液压支架掩护式液压支架支承能力小、挡矸性能好。直接顶破碎、老顶来压不明显。支承能力小、挡矸性能好。直接顶破碎、老顶来压不明显。支撑掩护式液压支架支撑掩护式液压支架支承能力大、挡矸性能好。直接顶破碎、老顶来压强烈支承能力大、挡矸性能好。直接顶破碎、老顶来压强烈综采放顶煤液压支架特点：综采放顶煤液压支架特点：具有放煤窗口具有放煤窗口和运送顶煤的输送机。液压支架的结构和运送顶煤的输送机。液压支架的结构类型按输送顶的数目，可分为铺设单输类型按输送顶的数目，可分为铺

10、设单输送顶和双输送机的液压支架；按放煤口送顶和双输送机的液压支架；按放煤口的位置，可分为高位放煤、中位放煤和的位置，可分为高位放煤、中位放煤和低位放煤的液压支架。低位放煤的液压支架。综采放顶煤液压支架综采放顶煤液压支架(见新书P83图5-29)沿空掘巷沿空掘巷、沿空留巷沿空留巷、双巷掘进双巷掘进、 单巷掘进单巷掘进5 5、区段区段平巷的布置方式平巷的布置方式 (1) (1) 沿空掘巷沿空掘巷 完全沿采空区边缘或仅留窄煤柱掘进巷道。完全沿采空区边缘或仅留窄煤柱掘进巷道。(2)(2) 沿空留巷沿空留巷 工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道。工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道。（a）煤炭资源损失小、采区采出率高。煤炭资源损失小、采区采出率高。（b）巷道易于维护、维护费用低。巷道易于维护、维护费