连采工艺讲稿

1、第一章第一章 采煤基础知识采煤基础知识第二章第二章 连采掘进工艺连采掘进工艺第三章第三章 连采采煤工艺连采采煤工艺主要内容第一章 采煤基础知识第一节 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 瓦斯及相关知识煤矿地下开采技术的发展，经历了很长的时期。煤矿地下开采技术的发展，经历了很长的时期。远在东周末年，我国开始开采煤炭；远在东周末年，我国开始开采煤炭；唐宋时代，手工采煤有了进一步发展；唐宋时代，手工采煤有了进一步发展；元明两代，手工采煤技术已经逐步完善。元明两代，手工采煤技术已经逐步完善。开凿立井，安设木质绞车提升煤炭，把打通中开凿立井

2、，安设木质绞车提升煤炭，把打通中节的竹竿插入井内，引出地下的有害气体，在煤节的竹竿插入井内，引出地下的有害气体，在煤层中开掘巷道，在顶底板和井筒四周用木材支撑层中开掘巷道，在顶底板和井筒四周用木材支撑。煤矿地下开采的历史十九世纪末期，水泵、扇风机、提升机、电机十九世纪末期，水泵、扇风机、提升机、电机车、风钻、风镐和截煤机等设备，相继应用于车、风钻、风镐和截煤机等设备，相继应用于煤矿。煤矿。以后又陆续出现了链板输送机、装载机、胶带以后又陆续出现了链板输送机、装载机、胶带输送机、矿车、单轨吊车、刨煤机、滚筒采煤输送机、矿车、单轨吊车、刨煤机、滚筒采煤机、液压支架。各种机械的应用与发展，促进机、液压

3、支架。各种机械的应用与发展，促进了开采技术的发展。了开采技术的发展。煤矿地下开采的历史 开采方法由两千多年以前的手工作业到目前的机开采方法由两千多年以前的手工作业到目前的机械化开采，经过了漫长的道路。古老的短柱式和械化开采，经过了漫长的道路。古老的短柱式和房式采煤法曾经使用过相当长的时期。直到房式采煤法曾经使用过相当长的时期。直到19181918年以后，世界各国的开采技术沿着两种不同的途年以后，世界各国的开采技术沿着两种不同的途径发展：苏、英、德、法发展长壁工作面机械化径发展：苏、英、德、法发展长壁工作面机械化开采；美国发展了短壁工作面机械化开采。开采；美国发展了短壁工作面机械化开采。 煤矿地

4、下开采的历史煤炭的形成煤是怎么的形成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高等植物泥炭褐煤烟煤无烟煤泥炭化作用成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物蕨类植物裸子植物裸子植物被子植物被子植物潮湿温暖潮湿温暖沼泽沼泽浅海、近海浅海、近海内陆内陆地壳下沉地壳下沉四个条件缺一不可地壳运动起主控作用地质构造单斜构造单斜

5、构造背斜构造背斜构造向斜构造向斜构造地质构造岩石产状三要素岩石产状三要素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。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

6、厚煤层大于8.0米按厚度分类按厚度分类煤层的分类序号煤 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 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 随着煤系地层的沉降及所处压力和温随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤度的增加，泥炭转化为褐煤.有机物在有机物在高温、高压作用下，处

7、于变质造气时高温、高压作用下，处于变质造气时期，挥发分减少，固定碳增加，生成期，挥发分减少，固定碳增加，生成的气体主要为的气体主要为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不有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过超过65的条件下，被厌氧微生物分的条件下，被厌氧微生物分解为解为CH4、CO2和和H2O。泥炭时期埋。泥炭时期埋深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩散深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩散排放到大气中，因此，生物化学作用排放到大气中，因此，生物化学作用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。吸附瓦斯吸

8、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不低于12%当瓦斯浓度为9.5时，爆炸时产生的瞬间温度可达1850-2650。瓦斯爆炸后的气体压力是爆炸前压力的7-10倍瓦斯爆炸后，不仅氧气减少，且产生大量有害气体。爆炸后氧气6-10、一氧化碳-位于直顶之上,厚度比较厚的顶板。直接位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在以下.煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出是在一瞬间（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。老顶直接顶伪顶煤层顶底板情况顶.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

9、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煤矿三大规程煤矿三大规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稳定顶板直接顶完整，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采煤方法及分类什么是采煤方法采煤工艺采煤系统总结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、设备及其采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间

10、上、空间上的相互配合。在时间上、空间上的相互配合。采煤方法及分类采煤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井信息系统采煤方法及分类矿井生产系统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

11、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联合机组化巷道掘进联合机组化第三节第三节 连采掘进工作面配套设备连采掘进工作面配套设备第二章 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

12、出的煤转运至破载工作；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；碎机上，最后到皮带机上； 488488型铲车用来运送材料、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。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

13、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。连采掘进施工流程图连采掘进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。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落落煤煤连续采煤机完成落煤工序一般情况下，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

14、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

15、，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

16、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，装载到破碎机上，通过皮带外运。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

17、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。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。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1201208m

18、m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。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。巷道支护巷道支护支护工艺过程支护工艺过程1、打眼前将锚杆机调整在巷道的正中间位置，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。巷道支护巷道支护支护工艺过程支护工艺过程2、先在钻

19、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。巷道支护巷道支护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

20、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。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

21、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，以便及时抽排水。5、严禁任何人进入空顶区，严禁在空顶下作业。掘进工作面最大空顶距的确定掘进工作面最大空顶距的确定在使用本机操作时，掘进工作面最大空顶距为煤机截割头距煤机驾驶室之间的距离即7m；根据经验煤机司机站在距正头有效支护下3m以外，一般可以保证安全,顶板破碎时，必须采取短掘短支。巷道支护巷道支护管线铺设及吊挂管线铺设及吊挂电缆钩安装孔离地板2m，间距不大于2.5m。电缆钩、进排水管均铺设在掘进巷道前进方向的右帮，一般进水管每

22、隔100m设一三通阀门，作消防洒水用；排水管路根据巷道涌水情况设三通节门。巷道支护巷道支护巷道路面维护巷道路面维护利用碎石垫路,砼底板等方式确保车辆正常运行，保证工作面正常生产。巷道支护参数巷道支护参数8001000 130021001300375050540080012611运顺12612回顺及联巷800 12005050002100375012001000800巷道支护参数巷道支护参数12613回 风 顺 槽 与 联 巷 交 岔 口 支 护 平 面 图1000120012007005000700120012001200120012001200120010001200120050001261

23、3回 顺联 巷 开 口 抹 角 处规 格30003000mm联 巷说明 :1.顺 槽 、 联巷 锚 杆 间排 距 为 1200 1200mm； 2.联 巷 抹角 处 锚杆 间 排距 为 1000 1000mm；7001200第三节第三节 连采掘进工作面配套设备连采掘进工作面配套设备12CM27-11D型连续采煤机主要技术特征表技术特征主要参数技术特征主要参数外 形 尺 寸 (长宽高)1166035102400mm输送机宽度965mm截割头直径1120mm总 功 率700Kw截割宽度3505mm电 压3300V截割头转速46转/分采 高2.410-5.0m行驶速度0-18.3m/min溜子摆动角

24、度45工作倾角范围17总 重 量74.7T采煤能力17-32T/min生产厂家美国久益公司连续采煤机连续采煤机连续采煤机连续采煤机梭梭车车10SC32B型梭车主要技术特征表技术特征主要参数技术特征主要参数外形尺寸 (长宽高)899030501310 mm行走机构减速比转载机减速比55.59：152.55：1最大安全负荷13.6t供电电压1050v质 量19t功 率107.6 kw卸载时间30-55s拖曳电缆规格11型5芯电缆牵引速度（空）（重）8 km/h7.2km/h电缆卷筒轮缘1016mm驱动方式交/直流；交流生产厂家美国久益公司梭梭车车运煤车运煤车技术特征主要参数技术特征主要参数外 形

25、尺 寸 (长宽高)10.53.11.91m回转内半径 回转外半径3.6m7.5m动力来源蓄电池128V最大载重18 T 充电运转时间810H功 率35kw转 向 角80牵引速度（空）（重）7.5km/h 5.5km/h空车重量15.15T生产厂家美国朗艾道公司CH818型运煤车主要技术特征表运煤车运煤车铲铲车车488型铲车主要技术特征表技术特征主要参数技术特征主要参数外 形 尺 寸 (长宽高)83562794927 mm回转内半径 回转外半径3531 mm 6655 mm动力来源蓄电池128V最大载重4T充电运转时间810H功 率50马力转 向 角80牵引速度8.85Km/H空车重量15.15

26、T生产厂家美国朗艾道公司铲铲车车锚杆机锚杆机ARO-40型干式锚杆机主要技术特征表技术特征参 数技术特征参 数外形尺寸7.3153.0481.575 m电压等级660V总功率64 Kw底部间隙0.343 mm机重23.587 T最大爬移坡度12度油箱容积576 升行走速度35 m/min支护高度2.04.887 m生产厂家美国朗艾道公司第一节第一节 施工方法（图）施工方法（图） 第二节第二节 循环作业及循环方式循环作业及循环方式第三节第三节 循环图表编制循环图表编制第四节第四节 作业形式及劳动组织作业形式及劳动组织第三章第三章 连采采煤工艺连采采煤工艺区段布置示意区段布置示意第一节第一节 施工

27、方法（图）施工方法（图）支巷长90m电缆栏巷宽5.5m采硐深9.0m刀间煤柱宽800mm供电站支巷、主巷各布置两台线性支架，刀间留煤柱800mm，支巷间、支巷口、主巷口不留煤柱。回采工艺回采工艺支巷内布置四台线性支架，刀间不留煤柱，支巷间留一个小煤柱、支巷口、主巷口不留煤柱。线性支架必须实现遥控移架。电缆栏巷宽5.5m采硐深9.0m供电站支巷长90m连 采 机 司机回采工艺回采工艺支巷、主巷各布置两台线性支架，刀间不留煤柱，支巷间留一个小煤柱、支巷口、主巷口不留煤柱。煤机、支架必须实现遥控控制。电缆栏支巷长90m巷宽5.5m采硐深9.0m供电站采硐间留一个2m的隔离煤柱支巷长90m回采工艺回采

28、工艺旺格维力双翼后退式煤柱回收方法图15131197531121614102486煤柱回收方法煤柱回收方法旺 采 支 巷 采 硐 进 刀 示 意 图1#5#煤 柱135煤柱回收方法煤柱回收方法支巷回采示意图支巷回采示意图1 5 0 0 020001 3 5 109281500360090005400支巷回采示意图支巷回采示意图旺 格 维 力 单 翼 后 退 式 煤 柱 回 收 方 法 图123456781-8表 示 煤 柱 回 收 顺 序煤柱回收顺序图煤柱回收顺序图第二节第二节 循环作业及循环方式循环作业及循环方式正规循环作业正规循环作业在规定时间内，按质按量安全地完成作业规程中在规定时间内，

29、按质按量安全地完成作业规程中循环图表所规定的全部工序和工作量，并周而复循环图表所规定的全部工序和工作量，并周而复始地完成规定循环次数，就是正规循环作业。始地完成规定循环次数，就是正规循环作业。循环进尺循环进尺在规定时间内，按质按量安全地完成作业规程中在规定时间内，按质按量安全地完成作业规程中循环图表所规定的全部工序和工作量，并周而复循环图表所规定的全部工序和工作量，并周而复始地完成规定循环次数，就是正规循环作业。始地完成规定循环次数，就是正规循环作业。循环方式循环方式就是循环进度和每昼夜循环数的总称。循环进度：就是循环进度和每昼夜循环数的总称。循环进度：采煤机完成规程规定的截深；循环数：每班完

30、成采煤机完成规程规定的截深；循环数：每班完成的循环进度。的循环进度。正规循环作业要素正规循环作业要素1、循环时间；、循环时间；2、循环工作量；、循环工作量；3、循环进度、工程质量；、循环进度、工程质量；4、定员。、定员。12613回顺正规截割循环（11m）与支护顺序图每循环掘进11米1413121086119743121650000518联巷12612运顺1517联巷联巷193026712612运顺联巷255500002321341416186815172421(每循环掘进6米) 正规截割循环（6m）与支护顺序图12613回顺198009110005101112132022272829198006000循环图表循环图表第三节第三节 循环图表编制循环图表编制1、循环作业图、循环作业图2、劳动组织表、劳动组织表3、技术经济指标表、技术经济指标表循环作业图循环作业图303030601234567序号班次时间项目交接班安全检查机电检修采煤机割装煤运煤车运煤打锚杆挂风筒倒机子辅助工作文明生产1537537511m2020掘进工