连采采煤工艺课件

连续采煤工艺第一章采煤基础知识第二章连采掘进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。●

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；●

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。煤矿地下开采的历史●十九世纪末期，水泵、扇风机、提升机、电机车、风钻、风镐和截煤机等设备，相继应用于煤矿。●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、滚筒采煤机、液压支架。各种机械的应用与发展，促进了开采技术的发展。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1918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开采；美国发展了短壁工作面机械化开采。

煤矿地下开采的历史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气候条件地壳运动地理条件蕨类植物裸子植物被子植物潮湿温暖沼泽浅海、近海内陆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背斜构造向斜构造地质构造岩石产状三要素走向倾向倾角地质构造断层破裂面两侧的岩石有明显相对位移的一种断裂构造。地质构造断层要素断层线断盘交面线断层面断距下盘上盘煤层断层线地面地面断层面地质构造1、正断层2、逆断层3、平移断层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特厚煤层大于8.0米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°－103倾斜煤层25－45°10°－45°4急倾斜煤层大于45°大于45°按倾角分类基本概念瓦斯:矿井有毒有害气体的总称.是一种混合物,以甲烷为主(CH4)一氧化碳CO硫化氢H2S甲烷CH4二氧化碳CO2其它瓦斯的成因生物化学成气时期煤化变质作用时期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.有机物在高温、高压作用下，处于变质造气时期，挥发分减少，固定碳增加，生成的气体主要为CH4和CO2。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超过65℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。泥炭时期埋深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩散排放到大气中，因此，生物化学作用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。瓦斯的成因瓦斯在煤体内赋存状态吸附瓦斯游离瓦斯吸收状态吸着状态瓦斯爆炸的基本条件瓦斯爆炸基本条件瓦斯浓度引爆火源氧含量5-16%650-750℃不低于12%瓦斯爆炸危害瓦斯爆炸危害产生高温产生高压产生大量有害气体当瓦斯浓度为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２-４％顶板分类顶板的分类老顶直接顶伪顶位于直顶之上,厚度比较厚的顶板。在伪顶之上，比较坚硬的顶板。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０．５Ｍ以下.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。煤与瓦斯突出发生突出的主要动力是地应力，实现突出的基本能源是岩石的变形能、瓦斯内能。老顶直接顶伪顶顶板分类煤层顶底板情况顶.底板岩石名称及其征厚度老顶粉、细、中粒砂岩5.23～22.35直接顶粉、细、粗粒砂岩,部分地段为泥岩及砂质泥岩0～12.4伪顶泥岩、碳质泥岩0～0.1煤层直接底以砂质泥岩为主，部分地段为泥岩0～2.9老底粉砂岩6～15.35顶板分类煤矿三大规程煤矿安全规程设备操作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。三个重要的概念采煤方法及分类采煤方法采煤工艺巷道布置时空配合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、设备及其在时间上、空间上的相互配合。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高产高效矿井特点煤炭生产集中化开拓布置单一化工作面搬迁快速化房柱式开采边角煤通风系统简单实用化矿井井型大型化设备选型配套合理化培训管理科学化巷道掘进联合机组化第三节连采掘进工作面配套设备第二章连采掘进工艺第一节连采掘进施工方法第二节连采掘进施工工序及工艺第一节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；488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。连采掘进施工流程图落煤装煤顶板支护运煤连续采煤机12CM15-10D818运煤车梭车锚杆机巷道清理488铲车循环作业进入下一个循环时锚杆机与连续采煤机交换作业位置。连采掘进工作面设备布置图落煤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，顺槽、联巷均可留300～400mm底煤掘进，但必须及时探顶底煤，严禁破顶，一旦顶板有构造，必须及时调整掘进工艺。第二节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，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。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序来完成巷道的掘进的。

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，即拉底截割循环升刀扫顶进刀割煤拉底装煤连续采煤机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机之间,将连续采煤机运出的煤运至给料破碎机上。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。巷道清理一般选用488型蓄电池铲车来清理巷道的浮煤、淤泥，确保巷道干净、畅通。巷道支护顺槽、联巷，一般选用锚杆规格L×Φ=2100×16mm,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Φ=23×350mm,1卷／眼,托盘120×120×8mm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:Φ×L=27×2200mm钻头规格为Φ27mm。巷道支护支护工艺过程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。

巷道支护支护工艺过程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。巷道支护锚杆机打锚杆作业顺序定位、钻眼、装锚杆、紧螺母。巷道支护加强支护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，以便及时抽排水。5、严禁任何人进入空顶区，严禁在空顶下作业。