——第二章长壁垮落采煤法采煤工艺(三)

1、授授 课课 人：潘人：潘 卫卫 东东第二章第二章. . 长壁垮落采煤法采煤工艺长壁垮落采煤法采煤工艺第一篇：第一篇：矿业工程系矿业工程系采矿工程专业采矿工程专业办公室：综合楼办公室：综合楼313联系电话：联系电话： 010-6233 9153 136 2128 9083 （移动飞信）（移动飞信）其他联系方式：其他联系方式：Email: 第一节、爆破采煤工艺第一节、爆破采煤工艺第二节、普通机械化采煤工艺第二节、普通机械化采煤工艺第三节、综合机械化采煤工艺第三节、综合机械化采煤工艺第四节、薄煤层工作面机采工艺特点第四节、薄煤层工作面机采工艺特点第五节、大倾角煤层机采工艺特点第五节、大倾角煤层机采工

2、艺特点第六节、大采高综采工艺特点第六节、大采高综采工艺特点第二章第二章. .长壁垮落采煤法采煤工艺长壁垮落采煤法采煤工艺第一节、爆破采煤工艺第一节、爆破采煤工艺第二节、普通机械化采煤工艺第二节、普通机械化采煤工艺第三节、综合机械化采煤工艺第三节、综合机械化采煤工艺第四节、薄煤层工作面机采工艺特点第四节、薄煤层工作面机采工艺特点第五节、大倾角煤层机采工艺特点第五节、大倾角煤层机采工艺特点第六节、大采高综采工艺特点第六节、大采高综采工艺特点第二章第二章. .长壁垮落采煤法采煤工艺长壁垮落采煤法采煤工艺1.1.大采高一次采全厚采煤法的特点及适用条件。大采高一次采全厚采煤法的特点及适用条件。2.2.简

3、述煤层倾角加大后采煤工艺特点及设备防倒防滑简述煤层倾角加大后采煤工艺特点及设备防倒防滑措施。措施。带着问题来学习：带着问题来学习：第四节、薄煤层工作面机采工艺特点第四节、薄煤层工作面机采工艺特点4.1 4.1 薄煤层机采特点薄煤层机采特点A A、滚筒采煤机：爬底式、骑溜式、滚筒采煤机：爬底式、骑溜式B B、刨煤机：拖钩刨、滑行刨、拖钩、刨煤机：拖钩刨、滑行刨、拖钩- -滑行刨滑行刨C C、刨煤法：普通刨煤法、组合刨煤法、超速刨煤法、刨煤法：普通刨煤法、组合刨煤法、超速刨煤法MG200/456-QWDMG200/456-QWD采煤机采煤机（机面（机面853mm)853mm)BH38/2X400B

4、H38/2X400型刨煤机（张家口）型刨煤机（张家口）4.2 4.2 刨煤机的适应条件刨煤机的适应条件 （1）煤层厚度在）煤层厚度在2 m以下，倾角小于以下，倾角小于25，最好小于，最好小于15。 （2）煤质在软及中硬以下（）煤质在软及中硬以下（f1.8）可选用拖钩刨，）可选用拖钩刨，中硬及中硬以上（中硬及中硬以上（f=2.43）应选用滑行刨，硬煤及）应选用滑行刨，硬煤及特粘性煤不宜采用刨煤机。特粘性煤不宜采用刨煤机。 （3）最好顶煤不粘顶板；煤层中硫化铁块度小，含）最好顶煤不粘顶板；煤层中硫化铁块度小，含量不多；夹石厚度小于量不多；夹石厚度小于200mm。 （4）底板平整，没有底鼓或超过）底

5、板平整，没有底鼓或超过710倾角的起倾角的起伏不平；拖钩刨要求底板为中等硬度以上；底板属伏不平；拖钩刨要求底板为中等硬度以上；底板属泥岩、粘土岩等软底板用滑行刨。泥岩、粘土岩等软底板用滑行刨。 （5）煤层无大的断层及褶曲；小断层落差应小于）煤层无大的断层及褶曲；小断层落差应小于0.30.5 。4 7 07 6 24 8 0 0 674 m583 . 5 m 91 01 14BB3AA 8 0 0 1 8 0 0 B B3 8 0 01 0 0 0 3.5m4 2 0 0 3 2 0 0 1 8 0 08 0 0A A6 0 021 18001800 4.3 4.3 螺旋钻采煤机螺旋钻采煤机1

6、1螺旋钻杆；螺旋钻杆； 2 2中间通风管；中间通风管； 3 3轴承座；轴承座； 4 4钻头；钻头；5 5变变速器；速器； 6 6控制箱控制箱螺旋钻机采煤工艺螺旋钻机采煤工艺螺旋钻机在钻采巷中先向上山方向钻采，钻头钻速螺旋钻机在钻采巷中先向上山方向钻采，钻头钻速1.0m/min1.0m/min，采出的煤直接落在刮板输送机上运出。，采出的煤直接落在刮板输送机上运出。三轴联动钻杆，每节三轴联动钻杆，每节1.54m1.54m，钻机本身自动接杆，达，钻机本身自动接杆，达到设计采深或遇断层时退出钻杆，螺旋钻机整体前移，到设计采深或遇断层时退出钻杆，螺旋钻机整体前移，采宽间预留采宽间预留0.50.51.0m

7、1.0m煤柱后开始下一循环钻采。上煤柱后开始下一循环钻采。上山方向钻采完后再退回，调头钻采下山方向煤层。山方向钻采完后再退回，调头钻采下山方向煤层。煤层厚度在煤层厚度在0.65 m0.65 m左右时，日产在左右时，日产在120t120t左右。左右。第五节第五节 煤层倾角加大后机采工艺特点煤层倾角加大后机采工艺特点5.1 5.1 大倾角煤层开采的特点：大倾角煤层开采的特点：煤层倾角大于煤层倾角大于35 后，垮落煤岩块开始下滑，必须采取措施后，垮落煤岩块开始下滑，必须采取措施防止滑滚物体伤人、砸坏设备和冲倒支架。防止滑滚物体伤人、砸坏设备和冲倒支架。煤层底板对金属的摩擦系数一般为煤层底板对金属的摩

8、擦系数一般为0.350.40，相应的摩擦，相应的摩擦角为角为1820。由于工作面淋水以及降尘撒水，致使煤层。由于工作面淋水以及降尘撒水，致使煤层倾角在倾角在12时就有可能由于自重引起工作面设备下滑。时就有可能由于自重引起工作面设备下滑。在沿层面的重力分量作用下，工作面设备一般应加防滑装在沿层面的重力分量作用下，工作面设备一般应加防滑装置，并采取相应的工艺措施。置，并采取相应的工艺措施。第五节第五节 煤层倾角加大后机采工艺特点煤层倾角加大后机采工艺特点5.2 5.2 防运输机下滑措施防运输机下滑措施: : a a、防止拉底煤、防止拉底煤 b b、调伪斜、调伪斜 c c、由下向上，单向移溜、由下向

9、上，单向移溜 d d、锚固好机头、锚固好机头 e e、机头机尾不能同时移、机头机尾不能同时移, ,移时关机移时关机 f f 、倾角大于、倾角大于1818时时安装防滑千斤顶安装防滑千斤顶13425第五节第五节 煤层倾角加大后机采工艺特点煤层倾角加大后机采工艺特点5.3 液压支架防倒防滑措施液压支架防倒防滑措施:A、 由下向上顺序移架由下向上顺序移架B、 间隔移架间隔移架C 、严防运输机下滑、严防运输机下滑,确保排头架稳定确保排头架稳定D、 安装防倒防滑装置安装防倒防滑装置,确保工作面下端头排头支架的稳确保工作面下端头排头支架的稳定性。定性。E 、拉架时要控制相邻支架顶梁高差小于顶梁厚度的三、拉架

10、时要控制相邻支架顶梁高差小于顶梁厚度的三分之一，以防止咬架。分之一，以防止咬架。F、 带压移架。带压移架。0GbhWhAFB第五节第五节 煤层倾角加大后机采工艺特点煤层倾角加大后机采工艺特点5.4 5.4 采煤机防滑措施采煤机防滑措施A A、 链牵引采煤机倾角链牵引采煤机倾角1515设安全绞车设安全绞车B B、 采用无链牵引采煤机采用无链牵引采煤机c c 、安装采机下滑闭锁装置、安装采机下滑闭锁装置D D、采煤机上行割煤速度要控制在、采煤机上行割煤速度要控制在3m/min3m/min以内，停机以内，停机时将上下滚筒要放在底板上，以增大防滑阻力；时将上下滚筒要放在底板上，以增大防滑阻力；E E、

11、下行割煤时滚筒切入煤壁方可停机、下行割煤时滚筒切入煤壁方可停机。 第六节第六节 大采高一次采全厚综采工艺特点大采高一次采全厚综采工艺特点大采高一次采全厚采煤法是采用机械一次开采全厚达大采高一次采全厚采煤法是采用机械一次开采全厚达3.53.56 m6 m的长壁采煤法，受工作面装备稳定性限制，的长壁采煤法，受工作面装备稳定性限制，用于倾角较小的煤层，受采高的限制，一般采用综采用于倾角较小的煤层，受采高的限制，一般采用综采工艺。工艺。大采高综采工作面一般装备成套设备，其特征是大功大采高综采工作面一般装备成套设备，其特征是大功率采煤机，强力双中链刮板输送机和双伸缩立柱掩护率采煤机，强力双中链刮板输送机

12、和双伸缩立柱掩护式液压支架配套。式液压支架配套。一一. .大采高综采工艺特点大采高综采工艺特点1 1、控制初采高度、控制初采高度为了有利于在开切眼中进行大采高液压支架、采煤机、为了有利于在开切眼中进行大采高液压支架、采煤机、输送机等设备安装，开切眼的高度一般不宜超过输送机等设备安装，开切眼的高度一般不宜超过3.5m3.5m。初采高度与开切眼高度一致。自开切眼开始，工作面初采高度与开切眼高度一致。自开切眼开始，工作面保持初采高度推进，待直接顶初次垮落后，将采高逐保持初采高度推进，待直接顶初次垮落后，将采高逐渐加大至正常采高。渐加大至正常采高。一一. .大采高综采工艺特点大采高综采工艺特点2 2、

13、工作面易发生煤壁片帮冒顶、工作面易发生煤壁片帮冒顶工作面容易出现煤壁大面积片帮，片帮后端面距加工作面容易出现煤壁大面积片帮，片帮后端面距加大，顶板失去煤壁支撑，常造成冒顶事故。大面积、大，顶板失去煤壁支撑，常造成冒顶事故。大面积、大深度片帮也是周期来压的显现。大深度片帮也是周期来压的显现。3 3、液压支架的稳定性差，需要防倒、防滑、液压支架的稳定性差，需要防倒、防滑大采高综采工作面的装备重量大，工作面倾角稍大大采高综采工作面的装备重量大，工作面倾角稍大后，输送机及液压支架的下滑及支架倾倒问题将很后，输送机及液压支架的下滑及支架倾倒问题将很突出。为增加支架的稳定性，尽量选择宽度大的支突出。为增加

14、支架的稳定性，尽量选择宽度大的支架。架。 二二. . 大采高综采防治片帮及支架失稳的措施大采高综采防治片帮及支架失稳的措施防止煤壁片帮及架前漏顶的措施防止煤壁片帮及架前漏顶的措施 （1 1）采煤机割煤后及时擦顶带压移架，并立即打开）采煤机割煤后及时擦顶带压移架，并立即打开护帮板，必要时临时支护顶板，以减少端面距，并护帮板，必要时临时支护顶板，以减少端面距，并以第二段护帮板支撑煤壁。以第二段护帮板支撑煤壁。（2 2）加快工作面推进速度。）加快工作面推进速度。（3 3）用木锚杆、或快硬膨胀水泥尼龙绳锚杆或树脂）用木锚杆、或快硬膨胀水泥尼龙绳锚杆或树脂可切割锚杆加固煤壁。可切割锚杆加固煤壁。（4 4

15、）用聚氨酯或其它化学树脂固结煤壁，增加煤体）用聚氨酯或其它化学树脂固结煤壁，增加煤体强度。强度。（5 5）在开采部署允许的条件下采用俯采方式。）在开采部署允许的条件下采用俯采方式。（6 6）提高液压支架的初撑力和工作阻力。）提高液压支架的初撑力和工作阻力。二二. .大采高综采防治片帮及支架失稳的措施大采高综采防治片帮及支架失稳的措施大采高支架的防倒防滑大采高支架的防倒防滑（1 1）严格控制采高，尽量做到不留顶煤，使支架直）严格控制采高，尽量做到不留顶煤，使支架直接支撑于顶板。当顶板出现冒顶时，应及时在支接支撑于顶板。当顶板出现冒顶时，应及时在支架顶部用木料接顶、背严刹紧，以便有效地控制架顶部用

16、木料接顶、背严刹紧，以便有效地控制顶板。顶板。（2 2）对工作面排头、排尾的三架液压支架，用顶梁）对工作面排头、排尾的三架液压支架，用顶梁千斤顶、底座及后座千斤顶进行锚固，防止倒架。千斤顶、底座及后座千斤顶进行锚固，防止倒架。当工作面倾角较大时，中部支架也要增设防倒千当工作面倾角较大时，中部支架也要增设防倒千斤顶，当工作面倾角大于斤顶，当工作面倾角大于1010时，可在每时，可在每1010架液架液压支架范围内增设一个斜拉防倒千斤顶。压支架范围内增设一个斜拉防倒千斤顶。（3 3）工作面端头应采用大采高专用的端头支架，其）工作面端头应采用大采高专用的端头支架，其应具有防倒防滑装置，并能够实现自移、推

17、移输应具有防倒防滑装置，并能够实现自移、推移输送机机头和转载机的功能，能与平巷的断面形状送机机头和转载机的功能，能与平巷的断面形状和支护形式相适应。和支护形式相适应。三、三、 大采高配套设备大采高配套设备四、评价和适用条件四、评价和适用条件1 1、评价、评价优点：大采高综采工作面产量和效率大幅度提高；优点：大采高综采工作面产量和效率大幅度提高；回采巷道的掘进量比分层减少了一半，并减少了回采巷道的掘进量比分层减少了一半，并减少了假顶的铺设；减少了综采设备搬迁次数。设备投假顶的铺设；减少了综采设备搬迁次数。设备投资比分层综采大，但产量大、效益高。与综放开资比分层综采大，但产量大、效益高。与综放开采

18、相比，采出率高。采相比，采出率高。缺点：在采高增加后，设备重量都将增大。矿井缺点：在采高增加后，设备重量都将增大。矿井辅助运输比较困难。工艺过程中防治煤壁片帮，辅助运输比较困难。工艺过程中防治煤壁片帮，设备防倒、防滑和处理冒顶都有一定难度，对管设备防倒、防滑和处理冒顶都有一定难度，对管理水平要求高。理水平要求高。2 2、适用条件、适用条件一般适用于地质构造简单，煤质较硬，煤层厚度一般适用于地质构造简单，煤质较硬，煤层厚度3.53.56 m6 m，赋存稳定，倾角一般小于，赋存稳定，倾角一般小于1212，顶底，顶底板稳定或较稳定的厚煤层。板稳定或较稳定的厚煤层。思考题：思考题：1.1.大采高一次采

19、全厚采煤法的特点及适用条件。大采高一次采全厚采煤法的特点及适用条件。优点：优点：大采高综采工作面产量和效率大幅度提高；回大采高综采工作面产量和效率大幅度提高；回采巷道的掘进量比分层开采减少了一半，并减少了假采巷道的掘进量比分层开采减少了一半，并减少了假顶的铺设；减少了综采设备搬迁次数。设备投资比分顶的铺设；减少了综采设备搬迁次数。设备投资比分层综采大，但产量大、效益高。与综放开采相比，采层综采大，但产量大、效益高。与综放开采相比，采出率高。出率高。缺点：缺点：在采高增加后，设备重量都将增大。矿井辅助在采高增加后，设备重量都将增大。矿井辅助运输比较困难。工艺过程中防治煤壁片帮，设备防倒、运输比较

20、困难。工艺过程中防治煤壁片帮，设备防倒、防滑和处理冒顶都有一定难度，对管理水平要求高。防滑和处理冒顶都有一定难度，对管理水平要求高。思考题：思考题：1.1.大采高一次采全厚采煤法的特点及适用条件。大采高一次采全厚采煤法的特点及适用条件。大采高采煤法的适用条件：大采高采煤法的适用条件：一般适用于地质构造简单，煤质较硬，煤层厚度一般适用于地质构造简单，煤质较硬，煤层厚度3.56 m，赋存稳定，倾角一般小于，赋存稳定，倾角一般小于12，顶底板稳定或，顶底板稳定或较稳定的厚煤层。较稳定的厚煤层。思考题：思考题：2.2.简述煤层倾角加大后采煤工艺特点及设备防倒防滑简述煤层倾角加大后采煤工艺特点及设备防倒

21、防滑措施。措施。（一）大倾角煤层开采的特点：（一）大倾角煤层开采的特点：（1）煤层倾角大于）煤层倾角大于35 后，垮落煤岩块开始下滑，必须采取后，垮落煤岩块开始下滑，必须采取措施防止滑滚物体伤人、砸坏设备和冲倒支架。措施防止滑滚物体伤人、砸坏设备和冲倒支架。（2）（煤层底板对金属的摩擦系数一般为）（煤层底板对金属的摩擦系数一般为0.350.40，相应，相应的摩擦角为的摩擦角为1820）由于工作面淋水以及降尘撒水，致）由于工作面淋水以及降尘撒水，致使煤层倾角在使煤层倾角在12时，就有可能由于自重引起工作面设备下时，就有可能由于自重引起工作面设备下滑。滑。（3）在沿层面的重力分量作用下，工作面设备一般应加防）在沿层面的重力分量作用下，工作面设备一般应加防滑装置，并采取相应的工艺措施。滑装置，并采取相应的工艺措施。思考题：思考题：2.2.简述煤层倾角加大后采煤工艺特点及设备防倒防滑简述煤层倾角加大后采煤工艺特点及设备防倒防滑措施。措施。（二）防运输机下滑措施：（二）防运输机下滑措施：（1）防止拉底煤；）防止拉底煤；（2）调伪斜；）调伪斜；（3）由下向